인하대 생명공학과, 항균물질 생산 신규 방선균 ‘Inha503’ 발견

New Biotechnology 2025년 5월호 게재 예정

인하대 생명공학과 김응수·백영빈 교수 연구팀. (왼쪽부터) 장광진 바이오시스템융합학과 석사 졸업생, 박흥순 바이오시스템융합학과 석·박사 통합과정 졸업생, 백영빈 교수, 김응수 교수./제공=인하대

인하대학교는 생명공학과 김응수·백영빈 교수 연구팀이 최근 항균물질 생산 신규 방선균을 발굴하고, 공정 최적화를 통해 생산성을 높였다고 10일 밝혔다.

연구팀은 박테리아, 곰팡이, 바이러스 등 미생물의 성장을 억제하거나 죽이는 항균물질을 만드는 새로운 방선균인 'Streptomyces javensis Inha503'(이하 Inha503)를 발견했다.

또한 유전체 분석을 통해 Inha503이 항균 천연물인 니제리신을 만들어낸다는 사실을 밝혔다. 연구팀에 따르면 니제리신은 방선균에서 생성되는 천연 항균물질로, 이온 운반체 역할을 하면서 세균과 일부 미생물의 성장을 억제한다.

연구팀은 먼저, 2천400개 이상의 배양액 추출물에서 Inha503을 선별했다. 선별된 Inha503은 세균인 그람 양성균과 곰팡이인 진균에 효과적인 천연 항균제 역할을 하는 것으로 나타났다. 이 같은 항균 활성 반응은 니제리신에서 나온다는 것을 확인했다.

연구팀은 Inha503의 니제리신 생산성을 높이기 위해 미생물이 잘 자랄 수 있도록 제공하는 영양 공급원인 배지를 최적화했다. 방선균 배양에 주로 사용되는 배지를 비교해 최적화한 뒤 니제리신 생산성이 가장 높은 한 가지 배지를 선정했다.

추출 효율을 증가시키기 위해선 추출 용매를 최적화하는 전략을 제시했다. 기존 연구에서 다루지 않았던 니제리신 분리 정제 과정에서의 추출 용매 영향을 분석한 결과, 특정 용매 조합에서 니제리신의 추출 효율이 증가하는 것을 확인하고 이를 통해 정제 과정의 최적화 가능성을 확인했다.

이번 연구 결과를 통해 작성된 논문은 국제 저명 학술지인 New Biotechnology에 2025년 5월호로 게재될 예정이다.

백영빈 인하대 생명공학과 교수는 "공정 최적화 방식으로 산업적, 제약적 활용 가능성이 높은 니제리신의 생산성을 획기적으로 향상시켰다는 점에서 이번 연구성과가 큰 의미를 가지고 있다"며 "이번 연구 결과를 토대로 천연 항균제 개발과 산업적 활용 가능성을 크게 확장할 수 있을 것으로 전망하며, 정제 과정의 효율성도 높여 공정 비용 또한 절감할 수 있을 것"이라고 말했다.

한편, 이번 연구는 산업통상자원부가 지원하는 소재부품기술개발사업(RS-2024-00435006)과 한국연구재단의 중견연구사업(NRF- 2021R1A2C2012203) 지원을 받아 수행됐다. 인천=주관철 기자 orca2424002@