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유해화학물질을 분해하는 미생물이 있다?
유해화학물질을 분해하는 미생물이 있다?

- 환경과 인체에 중대한 오염원이 되는 PAHs를 고분자량과 저분자량에서 복합적으로 분해하는 것 확인 -

 -‘고분해능 미생물’로 친환경 오염 정화 기술 활용 기대 -  

□ 환경과 인체에 중대한 오염원 중 하나인 유해화학물질 PAHs를 분해하는‘고분해능 미생물’을 발굴하였으며, 최적의 분해 조건을 밝혀냄으로써 향후 친환경 오염정화 기술로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

□ 미국환경보호국(US EPA)에서 우선환경 오염물질로 지정한 PAHs는 다환방향족탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)로 화석 연료의 연소, 가스 및 콜타르의 제조, 자동차 배기가수 및 폐기물 소각 등을 통해 발생되며 환경오염 뿐 아니라, 암 또는 돌연변이를 유발하는 등 독성이 강한 물질로 알려져 있다.

□ 안전성평가연구소(KIT) 환경안전성평가센터는 국내 하천에서 채취한 시료에서‘피그멘티파가 쿨라이(Pigmentiphaga kullae)’계의 새로운 균주가 PAHs의 분해 활성을 갖는 것을 확인하였으며, 해당 균주의 최적의 분해 활성을 나타낼 수 있는 pH, 온도 및 염도 조건 등을 제시하였다.

□ 해당 균주에 의해 저분자량 PAHs인 페난트렌(300㎎/L)의 분해율이 배양 시간(1일: 48.2%, 3일: 83.7%, 5일: 86.1%, 7일: 96.9%)에 따라 증가 되었으며, 특히 배양 7일째 되는 날 96.9%의 높은 분해율이 확인되었다.

◌ 또한 PAHs의 분해율을 높이기 위해 HPCD*를 첨가한 경우에 균주를 배양한지 5일 만에 페난트렌에 대한 분해율이 100%로 빠르게 분해되는 것을 확인하였다. 
    * HPCD(hydroxypropyl-β-cyclodextrin) : 소수성 유기물질의 용해도를 증가시킴 으로써 미생물에 의한 분해를 촉진하는 화합물이다.

□ 뿐만 아니라, 고분자 PAHs인 플루오란센(Fluoranthene), 피렌(Pyrene) 및 벤조에이피렌(Benzo[a]pyrene)에 대해서도 분해가 활성되는 것을 확인하였으며, 특히 최적 분해능 조건으로 pH 6.0~7.0, 온도 30, 염도 0~0.5%를 확인하였다.

□ 이번 연구는 국내 하천으로부터 채취한 시료에서‘피그멘티파가 쿨라이’계 새로운 균주가 저분자량 PAHs와 고분자량 PAHs에 대한 우수한 생분해 활성을 밝혀냄으로써 실제 오염지역의 생물학적 정화에 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 

□ 선진국에서 PAH에 의한 환경오염을 해결하기 위해 생물정화 기술을 연구하고 있으나, PAH 분자 크기의 증가로 생분해 속도가 감소되며 이는 환경 지속성이 증가하게 되어 연구에 제약이 많은 실정이다.

□ 오염물질의 생물학적 정화 및 속도는 화학물의 환경조건, 성질, 미생물의 유형, 및 화학적 구조에 따라 분해 정도와 속도가 달라지며, pH, 온도, 염도, 영양소 등을 포함한 조건들에 따라 달라지기 때문에 최적의 분해 조건을 찾는 것이 중요하다.

□ 환경안전성평가센터 김종환 센터장은“유해 환경이 인체 위해성과 유기적으로 연관되어 건강와 안전을 위협할 수 있어 환경 정화 기술이 중요해지고 있다.”라며“유해화학물질을 분해할 수 있는 고분해능 미생물 발굴과 생분해성 기술로 친환경 오염정화 기술 개발에 기여해 나갈 예정이다.”라고 말했다. 


□ 한편, 해당 연구는 KIT 기본사업‘유해화학물질로 인한 환경 독성평가 및 대응기술 개발’의 연구 결과로 지난 4월 특허등록을 완료하였다. 

 *특허명 : 다환 방향족 탄화수소 분해 활성을 갖는 신규한 피그멘티파가 쿨라이(Pigmentiphaga kullae) 균주 및 이의 용도(등록번호 : 제10-2519517)
  - 출원인 : 한국화학연구원 부설 안전성평가연구소
  - 발명자 : 서종수, 권영상, 노영지, 김종환(경남분소 환경안전성평가센터)
파일
주소 링크 https://www.kitox.re.kr/keytalks/press_release/view/id/22169#u

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