안녕하세요. 소재개발연구실 양동우 전임연구원입니다. 저는 해양생물 유래 바이오소재를 발굴하기 위해 해양생물이 가진 대사물질 프로파일을 여러 분석기기를 활용하여 분석하고 있습니다. 분석을 통해 해양생물의 생리적 특성(종, 부위, 성장시기 등) 및 생태적 환경(서식 지역 등)에 따라 변화하는 물질을 찾아내고 유용물질을 포함하여 종을 특징지을 수 있는 생물학적 지표(biomarker) 물질을 선별하는 업무를 맡고 있습니다.

고유종(endemic species)에 대한 설명을 먼저 드리면 황해새붉은실과 같이 지리적으로 한정된 지역에만 자생하는 생물을 고유종이라고 합니다. 서식지가 제한된 생물(종)은 다른 서식지에 비해 현서식지가 생장, 번식 등 개체군 유지에 적합한 환경을 가지고 있거나 다른 종과의 경쟁 및 상호작용에 의한 서식지 분리, 서식지 훼손에 따른 서식 범위 축소, 공간적 고립·격리 등 여러 가지 요인에 의해 한정된 지역에만 서식하게 됩니다. 아직 황해새붉은실의 서식지 환경 조건에 대한 명확한 연구 결과는 없는 것으로 알고 있습니다.
다른 용어로 신종(新種, new species)이라고도 말하는데, 생물학적 신종은 새롭게 발견되어 공식적으로 학술적 보고가 이루어진 종을 의미합니다. 최근 탐사 기술의 발달로 그동안 접근이 어려웠던 지역(심해, 극지 등)에서 새로운 종이 발견되거나, 광학 기술의 발달에 따라 미세 조직의 형태 관찰이 가능해져 다른 종으로 재분류되기도 하며, 분자생물학적 접근을 통해 외관 및 형태를 기준으로 기존에 분류된 종이 재검토되어 신종으로 보고되는 경우도 많아지고 있습니다. 황해새붉은실은 1999년에 형태적 차이에 의해 새롭게 발견·보고된 종으로 연구 기간이 길지 않으며, 조체 크기도 4~5cm로 작아 아직까지 서식 조건을 비롯한 다양한 분야의 연구가 활발하게 이루어지지 않았습니다.

본 연구에서는 70% 에탄올로 추출한 황해새붉은실 추출물을 이용하여 항산화, 항고혈압, 주름 개선 등에 관련된 효능을 확인하는 실험분석을 진행하였습니다. 항산화 효능 검증은 라디칼 소거 활성(DPPH¹ assay, ABTS² assay), 환원력(FRAP³ assay) 실험을 통해 우수한 항산화 효능을 가지는 것을 확인하였고 항산화와 관련된 총폴리페놀 함량 또한 높게 나타났습니다. 또한 혈관을 수축시켜 심혈관계 질환을 유발하는 인자(ACE⁴)에 대한 저해 활성 실험을 통해 항고혈압 효능도 가지고 있는 것으로 나타났습니다. 피부 주름, 탄력 저하 등 피부 노화는 콜라겐, 엘라스틴 등을 분해하는 효소의 활동에 의해 진행될 수 있습니다. 본 연구에서는 콜라겐, 엘라스틴의 분해 효소인 collagenase와 elastase에 대한 저해 활성 실험을 통해 황해새붉은실 추출물이 분해 효소의 활성을 저해하는 것으로 나타났습니다. 이상의 연구를 통해 황해새붉은실은 항산화, 항고혈압, 노화방지에 관한 효능이 있는 것으로 판단하였습니다.

¹DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl
²ABTS: 2,2-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid
³FRAP: Ferric reducing antioxidant power
⁴ACE: Angiotensin I Converting Enzyme

황해새붉은실은 현재 알려진 서식 범위가 제한적이고 개체의 크기도 크지 않아 추출물을 얻기 위해서는 채집, 확보, 추출을 위한 과정에서 다른 해양생물보다 더 많은 노력이 필요합니다. 그런 노력을 생각하며 연구 과정 동안 시료의 소실을 줄이고 실험이 잘 마무리되도록 집중하였습니다.

본 연구를 통해서는 항산화, 항고혈압, 피부 노화 방지 등의 효능이 있는 것을 확인하였으며, 화장품 산업 이외에 상기 효능을 활용한 식품, 의약품 등의 잠재적 원료로 사용이 가능할 것이라 생각합니다. 또한 본 연구에서 확인하지 않은 항염증, 항균, 항암, 비만, 당뇨 등에 관한 효능 여부도 추가로 분석하면 활용 분야는 더 넓어질 수 있을 것입니다.

해양수산부에서는 해양수산생명자원의 효율적이고 체계적인 관리를 위해 경제적·생태적·학술적 가치를 평가하여 등급을 부여하고 있습니다. 황해새붉은실은 경제적·생태적·학술적 가치 평가에서 모두 1등급을 받았습니다. 생태적 가치는 국내 개체군 수가 매우 적으며, 분포역이 국지적이고 매우 제한적인 종에 속해 1등급을 받았습니다. 반면 학술적 가치 항목으로는 유전자의 희소성이 높아 보전 필요성이 높으며 우리나라 고유종에 해당하여 1등급 평가를 받았습니다. 앞서 말씀드린 것처럼 황해새붉은실은 아직까지 우리나라 해역의 한정된 지역에만 서식하는 것으로 알려져 있어 희소적인 측면에서 생태적·학술적 가치가 높아 보전이 필요한 종입니다.

국립해양생물자원관 해양생명자원통합정보시스템(MBRIS, www.mbris.kr)에 따르면 황해새붉은실을 포함하여 홍조류, 녹조류, 대롱편모조류에 속하는 총 27종의 해조류가 해양고유종으로 지정되어 있습니다. 대부분의 해양고유종 해조류는 남해연안 및 제주도에 분포가 한정되어 있으며, 작은 크기, 짧은 생활사 등으로 현장에서 시료 확보가 쉽지 않아 분류학적 연구 이외에 아직까지 생태·환경, 활성 효능 등 다각적인 연구는 많이 진행되지 않았습니다. 해양수산부는 해양고유종을 포함한 해양생물의 추출물, 유전자원 등에 대한 학술적, 산업적 연구 활용을 위해 국립해양생물자원관 해양바이오뱅크를 통한 분양 서비스를 제공하고 있으며, 국립해양생물자원관에서는 해양고유종을 대상으로 산업적 활용을 위한 다각적인 연구를 확대해 나갈 예정입니다.

국립해양생물자원관은 ‘해양생명자원 가치 창출로 해양경제 발전과 국민행복 실현’이라는 기관의 미션을 가지고 해양생물자원의 조사·확보·관리를 통한 해양생물자원 국가자산화와 해양바이오 연구 허브기관으로서의 역할을 강화해 나가려고 합니다. 이를 위해 해양바이오뱅크 맞춤형 서비스 제공 및 운영 활성화, 해양바이오 유용소재 기술개발 및 실용화, 기업 연계 해양바이오 기술개발 및 산업생태계 조성 관련 사업을 수행하여 해양바이오산업의 신성장동력을 확보하고 지원 체계를 강화해 나가는 등 해양바이오산업을 선도해 나갈 것입니다.