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해조류 조직배양에 의한 조체의 대량생산 기술

. 김세권 교수

해조류는 일반적으로 해수 속에 생육하며, 꽃이 피지 않는 은화식물(cryptogam) 중 육안으로 볼 수 있고 다른 물체에 부착하여 사는 녹조류, 갈조류, 홍조류를 가리킨다. 해조의 구성성분은 수온이나 영양염과 같은 환경수의 물리화학적 요인은 물론 일조량, 계절, 생육 장소, 조체 부위 등 여러가지 요인에 의해 큰 영향을 받는다. 해조는 플랑크톤과 함께 미래의 식량문제를 해결하는 중요한 열쇠 중 하나로 유망한 에너지 자원 또는 생리활성물질 자원이다.

현저하게 발전한 해양 생명과학 기술을 해조에 적용하여 유용한 조류 종자를 개발하거나 유용물질을 생산하는 연구가 시도되었다. 그러나 녹조류, 갈조류, 홍조류는 각각 진화상 다른 계통 군으로 생화학적 특징이 다르며, 기존의 육상식물에 기반한 지식으로는 연구를 진행하는데 어려움이 있었다.
공장에서연중제품을생산하기위해서는성분이균일한대량의원료가 필요하다. 따라서 해조류 중 구성성분이 일정한 원료를 대량 확보하기 위해 1950년대 초 해조의 조직배양이 시도되었다. 처음에는 알코올이나 차아염소산나트륨(sodium hypochlorite) 용액을 사용해서 무균 조직을 얻기 위한 여러 시도가 있었지만, 눈부신 성과를 거두진 못했다. 그 후 1980년대에 들어서 항생물질의 등장과 기술적 개량으로 일본, 미국, 유럽 등에서 바이오테크놀로지 관련 첨단연구가 활발히 실행되면서 조직배양 기술도 함께 발전하게 되었다.
해조 바이오테크놀로지는 조직배양, 캘러스 유도(callus induction), 원형질체(protoplast)의 생산과 재생, 세포 융합, 유전자 조작(gene manipulation) 등 여러 분야를 포괄한다. 이 기술은 해조를 단순한식량자원으로 이용하는 것을 넘어서서 유용물질의 대량생산이나 생리활성물질 또는 바이오에너지원으로 이용하기 위한 가능성을 여는데 매우 중요한 기술이며 앞으로의 발전 가능성도 매우 높다.
해조는 현재 식품으로 섭취되는 것 이외에 한천, 알긴산, 카라기난(carrageenan)과 같은 유용물질을 추출하기 위한 원조(original algae)로 세계적으로 널리 이용되고 있다. 한천의 경우 우뭇가사리, 꼬시래기 등의 홍조류가 주원료로 이용된다. 또한 알긴산과 카라기난은 안정제, 증점제로서 식품공업이나 화장품 산업 분야에서 널리 이용되고 있으며, 알긴산의 경우 다시마, 자이언트 켈프, 대황, 감태 등의 갈조류가 이용되고, 카라기난의 경우에는 풀가사리, 진두발, 돌가사리 등의 홍조류가 원조로 사용되고 있다.
최근에는 석유의 대체 바이오에너지원인 수소, 메탄 또는 알코올을 얻기 위한 원료로 자이언트 켈프와 같은 대형 해조류가 이용되고 있다. 또한, 소라, 성게, 전복 등의 유용한 수산 동물의 사료로 이용되는 해조류의 비율도 증가하고 있다.
이처럼 해조를 활용할 수 있는 기술이 비약적으로 발전하였지만, 해조류를 산업적으로 활용하기 위한 대량의 원료 확보는 쉽지 않다. 바다의 서식 환경 및 계절적 요인에 의해 해조의 구성성분이 달라 산업적 활용에 어려움이 있을 뿐만 아니라 기후변화로 인하여 바닷물이 산성화되면서 해조류가 잘 성장하지 못하는 환경으로 변하고 있으며, 일부는 멸종위기에 처했기 때문이다. 이러한 문제점과 한계를 극복하기 위해 해조류 조직을 배양하여 대량생산하는 기술이 개발되어 살펴보고자 한다.

1. 조직배양

유용해조를 대량생산하기 위한 여러 방법 중 하나가 바로 조직배양기술을 응용한 종묘(seed)의 대량생산이다. 이를 위해서는 우선 해조 조직의 일부를 무균화시켜서 조직배양에 성공할 필요가 있다. 그러나 해조의 표면은 점질물이 풍부하고 특히 천연에서 생육하는 해조류에는 다량의 미세 동식물이 표면에 부착해 있거나 표면 근처인 세포층까지 들어가서 기생하기 때문에 무균 조직을 얻는 것은 그렇게 쉬운 일이 아니다. 처음부터 무균화법으로써 사용되어 온 것은 피펫 세정법[(주로 유주자(zoospore, 편모를 이용하여 물속을 운동하는 무성의 생식세포)나 포자(spore, 식물이 무성생식을 위해 형성하는 생식세포)와 같은 단세포를 대상으로 한다)], 한천 플레이트 세척법, 자외선 조사법, 초음파 처리법 등이며 이들은 각각 단독으로 사용하는 게 아니라 여러 방법을 조합해서 사용하고 있다.
예를 들면 해양에서 채집해 온 해조는 우선 육안으로 볼 수 있는 부착생물을 제거한 후 초음파 처리로 더 미세한 부착물을 제거한다. 그다음 여러 항생물질의 혼합액 속에서 이틀간 배양하고 최종적으로 요오드 또는 염소로 살균하는 방법이 유효하다. 그러나 이들 방법은 많은 숙련을 필요로 하기 때문에 유감스럽게도 누구나 무균화를 쉽게 할 수 있는 것은 아니다. 유주자를 방출하는 해조에 대해서는 그림 1에 나타낸 “일 단계 선택법”이 비교적 간단하고 재현성도 좋아이 방법을 통한 무균화율은 90% 이상의 효율을 얻을 수 있다고 한다.

다시마목 해조를 대상으로 한 경우의 “일 단계 선택법” 순서는 다음과 같다.

(1) 성숙한 해조(포자체)를 가제로 닦고 멸균된 해수로 여러 번 씻은 후 약 1cm 크기의 절편으로 만든다.

(2) 절편 10개를 100ml의 항생물질 혼합액이 들어있는 플라스크에 넣어 냉장고에 이틀간 보관한다.

(3) 절편 1개를 멸균된 인공 해수로 씻고, 멸균된 인공 해수가 들어 있는 샬레 안에 넣는다. 10분 정도 지나면 많은 유주자가 방출된다.

(4) 마이크로피펫으로 유주자를 빨아 올리고 한천배지상(ST3)에서 2~3방울을 떨어뜨려 유리막대로 퍼지게 한다.

(5) 한달 후 발아체는 직경 약 1mm의 분지(branching) 사상체의 덩어리가 되고 혼입된 세균은 3~5mm의 콜로니를 형성한다. 세균에 오염되지 않은 조체를 10ml의 배지(ASP12NTA)를 넣은 시험관에 이식한다.

(6) 이들 조체는 한달 후에 직경 약 3mm의 캘러스(callus, 해조 조직 편에 부정형의 탈분화된 세포 덩어리)가 된다. 이렇게 해서 만들어진 캘러스의 배양은 배지(ST3, ASP-B1)를 사용해서 무균화여부를 최종 확인한다.

해조의 조직배양에 성공하기 위해서 사용하는 배지는 매우 중요하다. 해조 배양을 위한 배지에는 천연 해수를 기본으로 하여 영양염과 기타 필수 영양소를 가미한 영양강화 배지와, 화학약품만을 사용해서 조제한 인공 해수에 영양염과 기타 필수영양소를 가미한 합성배지가 있다. 해조류의 조직배양을 위한 기본 배지(ASS1)가 개발되어 녹조류, 홍조류, 갈조류 등 전반에 걸쳐서 무균화에 좋은 결과를 얻어, 무균주의 보존용 배지로도 사용되고 있다.

대형 해조의 조직배양이 성공한 사례로, 1978년 캐나다 첸(Chen)등이 홍조류인 진두발류 (chondrus crispus)의 중심부에서 잘라낸수 mm의 조직 편을 배양하여 3개월 후에 수 cm의 조류까지 생육시킨 것과, 같은 해에 일본의 세가(Sega) 등이 다시마(Laminariaangustata)를 사용해서 조직배양을 하고 캘러스(callus) 조직에서 분리한 세포에서 클론 다시마를 만드는 데 성공한 것이 있다.

조직배양은 위에 기술한 방법을 통해 무균화된 조체로부터 실행되지만, 모두 한천 배지에 심어 캘러스에서 유래된 세포를 얻을 수 있다. 캘러스는 모체 일부를 절제해서 배양했을 때 생기는 무정형 세포 덩어리이다. 일반적으로 캘러스는 상처를 받은 조직을 한천, 카라기난, 축축해진여과지등의고형물과해수증기가포화된공기사이에두었을때 유도되며, 많은 해조에서 캘러스 유도에 성공한 바 있다.

대형 갈조류를 사용한 조직배양의 경우, 세가(Sega) 등은 다시마류(Laminaria angustata)를 재료로 하여 다음 순서로 조직배양을 하였다.

(1) 해조 줄기 부분의 절편된 양 끝을 충분히 세척하고 약 5cm의 길이로 자른다.

(2) 이 절편 양 끝을 100% 에탄올에 담근 후 알코올 램프에서 불에 살짝 달구어 5mm씩 잘라낸다.

(3) 코르크보러(직경 약 4mm)로 떼어 낸 후 약 2mm의 두께로 자른다.

(4) 이렇게 해서 얻어진 원반 모양의 절편을 50ml의 한천배지(ASP₁₂NTA )에 심는다.

이 결과 얻어진 원반모양의 조직편은 거의 100% 무균화 상태이며, 1~2개월 후에는 절편에 캘러스가 생성된다. 갈조류인 곰피의 조직 배양 방법을 그림 2에 나타냈다.

1 조직편을 잘라낸다. 2 페이퍼 타월로 닦고, 표면부분을 제거한다. 3 100% 에탄올에 1~2초간 담근다. 4 버너로 표면을 굽는다. 5 3~4mm 크기로 절단한다. 6 한천배지 위에 놓는다.

조직배양에는 배지 조성이 가장 중요하지만 최근 빛의 조건, 삼투압, 한천 농도 등의 물리적 조건도 작용한다. 홍조류인 서실(Laurencia)과 참지누아리 속에서는 한천 농도가 0.3~1.5%로 가까워지면 캘러스 유도가 촉진된다.
일반적으로 캘러스 세포는 비교적 낮은 온도나 광량의 조건에서 증식되지만, 다시마 조체의 유엽상체 조직을 사용한 배양결과를 통해 비교적 높은 온도나 광량에 의해서도 포자체로 분화하는 것이 밝혀졌다.
더 나아가서, 식물 성장조절 물질인 옥신(auxin)류와 사이토카인(cytokine)류를 해조의 조직배양에 사용하는 방법도 주목을 받고 있다. 녹조류인 갈파래 속에 인돌 초산(indole acetic acid)과 키네틴(kinetine)을 조합시키고, 홍조류인 아가르디엘라(Agardhiella)에서는 페닐 아세트산(phenyl acetic acid)과 제아틴(zeatin), 2,4,5-트리클로로페녹시 초산(2,4,5-trichlorophenoxy acetic acid)과 6-벤질 아미노푸린(6-benzyl aminopurine), 인돌 초산과 키네틴을 조합하여 사용했을 때 효과가 높다는 연구 결과가 있다. 이 연구는 식물 성장조절 물질의 활용에 관한 연구로 이어지며 앞으로 이를 활용한 조직배양 기술의 발전이 기대된다.
조직배양에서는 여러 형태의 세포분화 양식이 보고되고 있고 때로는 세대를 넘어서 분화하거나 핵상을 변화시키기도 한다(그림3). 예를들면, 포자체 세포는 단상의 2n 세대이지만 이 조직에서 분화하는 조류가 배우체의 세대를 만드는 경우가 있다. 이 경우 외견은 생식 세포 모양의 형태이지만 핵상은 변하지 않으며, 복상인 경우도 있고 감수분열(meiosis, 2회의 연속된 유사분열에 의해 염색체수가 반으로 줄어드는 핵분열)해서 단상이 되는 경우도 있다.

1 조직의 재생(세대, 핵상 변화 없음) 2 4배체 포자체부터 2 배체 포자체로 감수분열(핵상은 변화, 세대 변화 없음) 3 사상 캘러스 세포로부터 포자체로 분화(핵상 변화 없음, 또는 있음, 세대 변화 없음) 4 캘러스 세포부터 배우체로 분화(핵상 변화있음, 또는 없음, 세대 변화 있음) 5 수정에 의해 핵상이 분화(세대 변화) 6 단위발생(세대 변화).

해양생물 자원의 활용에 있어서 해조 조직배양의 직접적인 목적은 해조의 조직배양을 통해 균일한 성분의 원료생산뿐만 아니라 우수한 기능성 성분을 다량 확보하는 것이다. 예를 들면 한천의 원조인 홍조류의 개우무에서 캘러스를 유도한 후 다당을 추출하여 분리한 결과, 다당은 한천의 주 다당인 전형적인 아가로오스(agarose)였지만 황산과 메틸기 함량이 천연의 것보다 약간 감소하였다는 연구결과로 볼 때 조직배양으로 인하여 원조의 성분이 다소 변화되는 것을 알 수 있다.
일본의 이나미(Inami, 2015)는 오키나와 큰실말의 반상체를 플라스크 배양에서 공장수준(plant level)까지 단계적으로 확대시켜, 최종적으로 10톤 탱크에서 톤당 약 1Kg의 반상체를 생산해냈다. 이들은 반상체의 성분분석에서 퓨코이단 함량이 성숙조체에 비해 약 50배 이상 더 많이 함유된 것을 밝혔다. 퓨코이단은 활성산소 소거능, 항암활성, 항비만작용, 항당뇨작용 등의 효과가 있는 것으로 이미 밝혀져 있기에, 반상체 배양 성공은 해양생물 자원의 활용에 있어 의미가 매우 크다. 또한, 이들은 갈조소(fucoxanthin) 생산을 상용화하여 항비만작용 등 여러가지 생리활성이 있음을 밝혀내고 기능성 식품으로 제품화 하였다.
한천 원조로 가장 중요한 우뭇가사리의 품종 개량을 목표로 조직배양기술을 이용한 여러가지 자가불임성(self-sterility, 자가수정으로는 자손을 형성할 수 없는 것) 변이주의 개발도 진행되었다. 조직배양의 이점은 조직배양으로 만든 캘러스나 캘러스에서 분리한 세포를 사용함으로써 소위 영양번식을 위해 다른 곳에서 유전정보가 들어가지 않는 부모와 똑같은 형질의 복제가 가능하여 특정한 우수한친주(parent strain)로부터 다수의 종묘를 확보하는 데 있다.
앞에서 언급했듯이, 해조의 조직배양을 통해 구성성분이 일정한 원료의 대량생산뿐만 아니라 기능성 물질을 생산할 수 있어 앞으로 관련분야의 발전이 기대된다.

2. 해조 세포의 원형질체 생산

생물 집단의 다양한 개체 중 일부는 제거되고 일부만 남는 선발(도태) 또는 인위적 교배(인위교잡)는 농작물 및 가축 육종에서 아주 오래 전부터 시행되었다. 최근 인위적인 방법으로는 불가능한 잡종이나 신품종을 생산하려는 열망으로, 급속히 발전하고 있는 유전자 공학이나 세포공학기술이 주목 받고있다. 체세포 잡종을 만들거나 첨단기술을 이용하여 유전자 조작에 의한 육종에 성공하기 위해서는 식물세포에서 세포벽을 제거시킨 원형질체(protoplast)가 반드시 필요하다. 식물의 조직이나 캘러스에서 효소로 세포벽을 제거하여 얻어진 세포막이나 원형질막으로 둘러싸인 세포의 원형질 및 비원형질을 총칭하여 원형질체(protoplast)라고 한다. 물리적으로 원형질체를 얻을 수 있는 해조류도 일부 존재하며, 원형질체는 세포벽 생성 매커니즘의 해명, 세포분화, 영양에 관해 연구할 때 중요한 재료가 될 수 있다.
해조의 원형질체는 1979년 녹조류인 창자파래에서 처음으로 얻어졌다. 이것을 계기로 많은 녹조류에서 육상식물에서 사용한 효소를 사용하여 원형질체를 생산하는데 성공한 바 있다. 갈조류나 홍조류의 원형질체 개발과 생산은 이보다 조금 더 늦게 시도 되었는데, 그이유는 각각의 육상식물에서 섬유소(cellulose)를 주체로 하는 세포벽을 구성하는 다당이나 세포 사이에 존재하는 점질다당이 다르기 때문이다. 예를 들면, 갈조류에서는 알긴산이나 퓨코이단(fucoidan), 홍조류인 김에서는 해조 다당류인 포르피란(porphyran), 크실란(xylan), 만난(mannan) 등을 분해해서 최초 원형질체를 얻을 수 있었다. 세포벽을 용해하는 효소로서는, 해조를 먹이로 하는 전복, 성게, 군소 등 해상동물의 소화관에서 얻은 효소와 해조를 분해시키는 능력이 있는 곰팡이나 세균이 분비하는 효소 등이 사용되었다. 이들 효소는 각각의 고유한 특징이 있어 단독으로도 사용 가능하지만 보통 몇가지 효소를 조합해서 사용한다.
원형질체를 분리하는 방법에 대한 예로, 홍조류인 방사무늬김(Porphyra yezoensis)의 원형질체 분리 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저 항생물질과 요오드 용액으로 무균처리한 조체를 단백질분해효소(protease)로 10분간 처리하여 세포벽 표면의 단백질을 분해시킨 후, 2~3mm 길이의 절편으로 자른다. 전복 중장선(midgut gland)을 아세톤으로 처리한 분말 2%, 마세로딤 2%, 만니 톨(mannital) 0.3%, 덱스트란 0.5M, 황산칼륨 등을 해수(pH 6.0, 20~22°C)에 넣어 세포벽 분해효소 용액을 만든 다음, 절편의 약 0.5~1g을 넣어 2~4시간 동안 진탕한다. 유리된 원형질체는 20µm 나일론체(nylon mesh)로 여과한 다음 원심분리(1,000rpm, 5분)하여 효소액을 제거한다.
갈조류의 세포벽 분해효소 용액에는 섬유소가수분해효소(cellulase), 펙틴가수분해효소(pectinase), 돌리셀라아제(dolicellase)를 첨가해야 하며, 이와 달리 녹조류의 경우는 일반적으로 시판되는 섬유소가 수분해효소만으로도 충분하다.
방사무늬김의 경우, 제1단계에서 단백질분해효소의 처리조건에 따라 외관적으로는 정상인 원형질체가 얻어졌다 해도 단백질이 변성되어 원형질체가 재생되지 않는 문제가 있었다. 그러므로 식물세포의 원형질체를 만드는데 사용되는 효소는 사전에 검증해보는 것이 필수적이다. 이러한 과정을 통해 얻어진 원형질체를 사용해서 다시마(Laminaria japonica)에서 캘러스를 유도하고 그 캘러스에서 분리된 세포를 배양해보았다.
방사무늬김 엽상체(thallus, 다세포체로 외부에는 잎과 줄기의 구분이 없고 내부에서는 분화되지 않는 단계의 식물체)에서 원형질체를 분리할 때, 김의 부패한 부분에서 분리한 세균의 균체 외 효소를 사용해서 효율적으로 원형질체를 분리한 순서는 다음과 같다(그림 4).

(1) 방사무늬김 엽상체를 초음파 처리해서 표면의 부착물을 제거한다.

(2) 2% 파파인(papain)을 함유한 해수(pH 6.0)에 엽상체를 옮기고 실온에서 1시간 동안 진탕 처리한다.

(3) 나일론 메시(90µm)로 여과하고 남은 조직편은 솔비톨을 0.5M 함유한 해수로 세척한다.

(4) 세균 유래 효소 용액(pH 6.0 또는 7.0)에 옮기고 실온에서 3시간 진탕 처리한다.

(5) 40µm 나일론 메시로 여과하고 여과액을 원심분리(1,500rpm, 2분간)하여 원형질체를 회수한다.

(6) 회수된 원형질체를 0.5M 솔비톨 해수로 재현탁, 원심분리하여 세척한다. 이렇게 해서 방사무늬김 엽상체 1g(생무게)에서 105~106개의 원형질체가 얻어진다.

위 방법으로 신선한 원형질체가 잘 얻어졌다면 최적조건 하에서 배양으로 재생이 가능하다. 일반적으로 녹조류의 원형질체는 잘 재생되고 세포벽 형성이나 세포분열을 통해 정상적인 개체로 발생하는 것으로 알려져 있다. 그러나 홍조류인 김의 일부 종류를 제외하면 현재로서는 홍조류나 갈조류에서는 재생이 어렵다. 따라서 생존율이 더 높은 원형질체 생성 방법이나 배양법의 개량에 대한 연구가 진행 중이다.
지금까지 수십 종의 해조류에서 원형질체가 분리되어 활용되고 있다. 원형질체는 해조 다당체의 생합성 및 구조 이해, 그리고 향기성분의 생성에 관한 연구에도 사용된다. 앞으로 해조의 성장 및 분화 인자의 동정과 분리, 정밀한 세포벽의 성분과 구조의 해명, 세포벽을 효소분해시킬 수 있는 표준화법의 개발 등에 대한 연구가 잘 이루어진다면, 해조류 조직 배양 분야가 더욱 발전 것으로 기대된다.

3. 맺음말

녹조, 갈조 및 홍조는 각각 통계적으로 다른 단세포로부터 정착하여 대형화 및 다세포화 과정을 거친 생물군이다. 해조류는 이러한 진화 과정에서 여러가지 새로운 구조와 기능을 획득하였고, 정착생활을 함으로써 수온, 빛 강도, 빛 성질, 자외선, 건조, 담수나 고염 환경 등의 환경 스트레스나 계절의 변화에 적응하기 위해 다양한 생리, 생화학적 메커니즘과 생활사형을 진화시켜 왔다. 따라서 다양한 기능을 갖게 하는 유전자는 녹조, 갈조, 홍조 생물군마다 현저하게 다르며, 특히 대형화 과정에서 필수적인 역할을 하는 세포벽의 구성 다당이나 구조는 계통군마다 큰 차이가 난다.
구성 다당을 살펴보면, 육상식물을 포함한 녹색식물에서는 셀룰로스를 주체로 하는 것이 많지만 녹조류의 경우 셀룰로스는 없고 만난, 크실란, 글리칸 등이 주성분이다. 갈조류는 알긴산, 퓨코이단, 셀룰로스 등을, 홍조류는 한천, 퓨노란(funoran), 카라기난, 셀룰로스 등이 주성분이다.
이들의 특성에 대하여 지금까지 실험대상 생물로서 확립된 종을 제외하면 오로지 자연 속에서 관찰하면서 실험을 하거나 야외에서 채집한 조체를 실험재료로 사용하여 연구를 수행해왔다. 1970년대에 해조류의 단조 배양주를 실내에서 배양하여 생활환을 완결시킴으로써 실험생물로서 이용하는 기술이 확립되었다. 그러나 다양한 연구영역의 연구자들이 연구목적에 맞는 종을 채집하여 단조화하고 장기간 유지하는데 어려움 있어 크게 발전하지 못했다.
이를 해결하기 위해 일본에서는 연구자들이 스스로 연구에서 확립된 배양주를 확보할 목적으로 NBRP(National bio resource project) 프로젝트를 수행하여 수집한 주와 국내외 연구자들로부터 배양한주를 기탁받아 약 340종 1095주를 보유한 KU-MACC를 설립하였고, 이는 세계 첫번째 해조 배양주 수집기관이 되었다. 이 기관은 생명과학에 중요한 보존에 가능한 주의 수집, 보존, 제공을 통해 관련 연구분야를 발전시키고 사회에 공헌하는 역할을 하고 있다. 또한, 최근에는 주체적인 생물 다양성 데이터베이스인 GBIF(지구 규모 생물 다양성 정부보유 DB)에 해조류 보존주의 지리정보 등록도 진행되고 있다. 이미 2018년 4월에 878건이 등록되었고 등록건수는 계속 증가하고 있다.
세계에는 크고 작은 여러 규모의 해조류 보존주 수집 센터가 설립되어 있다. 이중에서 2000주 이상을 보존하고 있는 곳은 미국의 NCMA(Bigelow National Center for Algae and Microbiota)와 UTEX(Culture collection of Algae at UT-Austin), 유럽의CCAP(Culture Collection of Algae and Protozoa, Oban UK), RCC(The Roscoff Culture Collection, France), SAG(Culture Collection of Algae, Germany) 그리고 일본 국립환경연구소의 NIES(National Institute for Environmental Studies)가 있다. NCMA는 해양 미세조류를, UTEX는 육지 수산조류, RCC는 해양 피코플랑크톤(phycoplankton)을 보유하는 특색을 갖고 있다.
NIES는 공개주 2,339주 중 786주가 동결건조되어 보존 중에 있고, 약 1533주가 계대배양으로 관리되고 있다. 특히 생태독성 시험주, 신기 분류군이나 신종 기재에 이용된 분류학상 중요한 보존주, 멸종위기에 처해있는 담수산 대형조류, 수산양식의 사료용 조류, 유용물질을 생산할 수 있는 조류 등 다양한 보존주를 관리하여 보존하고있다. 국내에서도 경제적으로 중요한 해조류를 배양하여 산업화할 수 있는 보존주를 수집하여 연구자나 생산업체에 제공할 수 있도록 관리하는 기관 시스템이 설립되기를 기대한다.