환경부 산하 국립낙동강생물자원관(관장 서민환)은 물옥잠에 공생하는 신종 미생물에서 전립선암 세포(LNCaP)에 대한 사멸 효과를 확인하고, 항암 식의약품 소재로 개발하기 위한 후속 연구를 추진하고 있다고 밝혔다.

국립낙동강생물자원관이 물옥잠 공생 미생물을 연구하게 된 계기는 수변식물에 난배양성 미생물이 다수 존재 한다는 기존의 보고 그리고 원핵생물자원 조사 및 발굴 연구의 미개척대상으로 국내 자원의 효율적인 확보를 위해 연구를 시작했다.

또한, 수변식물 중 일부는 동의보감에 명시되어 약제로 사용되고 있다. 따라서 연구진은 식물 추출물에 함유되어 있는 기능성 물질이 실제로는 공생하고 있는 미생물이 생산하는 것으로 예상하여 이번 연구를 수행하게 됐다.

국립낙동강생물자원관 연구진은 물옥잠의 생리활성 물질이 실제로는 공생하고 있는 미생물에서 나올 것이라고 예상하고 2018년부터 관련 연구를 진행했다.

연구진은 낙동강에 서식하는 물옥잠에서 공생 미생물 총 74균주를 분리하고 다양한 효능을 평가했다.

물옥잠의 뿌리에 공생하는 미생물의 분리과정에서 신종으로 추정되는 마이크로모노스포라 속 미생물을 확인했으며, 신종 미생물 배양액을 이용하여 항암 활성을 평가했다.

▲ 물옥잠.
이번에 발견한 신종 미생물을 25℃에서 2주간 배양하고 배양액을 이용하여 흑색종 세포(B16-F10), 백혈병 세포(U937), 전립선암 세포에 대한 항암 활성을 측정했다.

측정 결과, 신종 미생물의 배양액을 100㎍/ml로 처리하였을 때 전립선암 세포를 약 50% 죽이는 것으로 나타났다. 전립선암 세포에 대한 항암 효과가 가장 높게 나타난 것이다.

이번 연구는 이제 시작하는 단계이며, 국내에서는 최초로 전립선암 세포를 사멸시키는 기능을 가진 마이크로모노스포라속 신종을 물옥잠에서 분리하고 균주 특허를 출원했다.

현재 후속연구로 기능성 물질 분리, 구조 분석 및 항암 기작 등의 후속연구를 진행 중 또는 계획하고 있다.

이번 연구는 바이오 소재 개발 연구의 대상으로 지금까지 해양유래 또는 토양 방선균 등에 집중되고 있으나, 담수 동식물 공생미생물도 소재 개발의 가능성을 가지고 있다는 점을 확인했다는데 의미가 있다는 평가다.

앞으로 연구진은 항암 효과가 확인된 이번 신종 미생물 배양액에서 항암 물질의 분리, 구조 분석, 기작 연구 등 식의약품 소재로 개발하기 위한 후속 연구를 진행할 계획이다. 

국립낙동강생물자원관 정남일 미생물연구실장은 “이번 연구는 바이오 소재 개발 연구의 초기 단계에 있으며 항암 물질의 분리 및 동정이 수행중이라 현 시점에서 기존 제품 또는 균주와 직접적 비교는 불가능하다”고 말했다.

정 실장은 그러나 “이번 연구에 사용된 물옥잠 내생 방선균은 분류학적으로 신종에 해당하며, 분리원의 차이 그리고 항암효과 조사 대상 세포의 다른 점 등을 고려할 때 새로운 항암 물질의 가능성이 있어 연구를 진행하고 있다”고 밝혔다.

저작권자 © 에코타임스 무단전재 및 재배포 금지