전남 여수시에 위치한 기수역* 연안에서 무균 상태로 확보된 미세조류 테트라데스무스 오블리쿠스의 산업적 활용 가능성을 평가하기 위해 최적배양조건과 생산 가능한 고부가 물질을 분석한 결과, 본 미세조류의 성장이 매우 뛰어나고, 다양한 물질을 생산할 수 있어 화장품, 식품, 건강기능식품 및 사료 등 다양한 산업 분야에 활용될 수 있는 높은 잠재력을 가지고 있는 것이 확인되었다.

* 기수역: 담수와 염수가 섞이는 지역으로, 일반적으로 강물이 바다로 흘러 들어가는 하구 지역으로 생물다양성이 높은 곳으로 알려져 있다. 기수역에서는 담수와 염수 생물종이 공존하며, 특히 염분 변화에 적응한 기수성 생물들이 많이 발견된다.

연구진은 미세조류 테트라데스무스 오블리쿠스 동결건조체로부터 인체에 건강기능성 효능을 나타내는 것으로 알려진 여러 고부가 물질들을 발견하였다. 첫째로 눈 건강에 도움을 줄 수 있는 천연 색소인 루테인(lutein) 생산성이 높았고, 항산화 효능 등을 나타내는 유용 천연색소인 네오잔틴, 비올라잔틴, 제아잔틴 및 베타-카로틴 등의 천연색소 또한 동시에 생산할 수 있음을 확인하였다. 둘째로 혈행 개선과 심장병 예방에 도움을 주는 것으로 널리 알려진 오메가-3 지방산인 알파-리놀렌산과 오메가-6지방산인 리놀레산 및 오메가-9 지방산인 올레산의 생산성이 높은 것을 확인하였다. 마지막으로, 미세조류가 인체에서 생산하지 못해 외부로부터 흡수 해야하는 히스티딘, 트레오닌, 발린 등을 포함한 다양한 필수아미노산을 생산할 수 있음을 확인하였고, 이러한 결과들을 토대로 추후 미세조류 산업화에 관심 있는 기업으로의 기술이전을 목표로 특허출원을 완료하였다.

또한 최근 추가적인 연구를 통해 테트라데스무스 오블리쿠스가 빛이 있는 광배양 조건과 빛이 없는 암조건에서도 성장이 매우 우수하여 산업적 바이오매스 생산을 위한 대량배양 적용이 가능한 미세조류임을 확인하였다. 이러한 발견은 앞으로 화장품, 식품, 건강기능식품 등 다양한 산업분야에서 원천소재로 활용될 수 있는 잠재력을 발견한 것이라 할 수 있다.

바이오산업에 미세조류가 실제로 상용화되기 위해서는 충족해야 될 몇 가지 조건들이 있다. 첫 번째로 성장률이 높고, 경제성 있는 지속적인 대량생산이 가능해야 하며, 두 번째로 다양한 산업에 활용될 수 있을 만한 효능을 나타내는 주요 고부가 물질들을 생산할 수 있어야 한다. 마지막으로 미세조류가 식품 등의 소재로 활용될 수 있도록 식품의약품안전처에서 제시하는 안전성 등의 규제를 통과하여 실제 식품 등으로 사용이 가능한 안전한 소재임을 증명할 수 있어야 한다.

특히 안전한 소재 인증과 관련하여 우리나라의 식품의약품안전처를 비롯한 주요 선진국들에서 전문기관을 통한 인증절차가 마련되어 있다. 일례로 미국 Food and Drug Administration (FDA)에서는 일반적으로 안전하다고 인정된 GRAS(Generally Recognized As Safe) 생물원료들을 지정하고 있으며, GRAS로 지정된 미세조류는 별도의 FDA 승인 절차를 거치지 않고 미국에서 식품으로 활용할 수 있다. 또한 FDA를 비롯한 다양한 규제기관에서 승인을 받은 미세조류는 이미 안전하다는 국제적 근거가 마련되어 있기 때문에 국내 식약처에서도 식품으로 인정받을 수 있는 가능성이 매우 높다고 할 수 있다.이러한 까닭에 미세조류를 국내에서 상용화하기 위해서는 해외에서 안전한 원료로 인정된 근거, 섭취경험 또는 자료들이 매우 중요하다고 할 수 있으며, 테트라데스무스 오블리쿠스는 이미 유럽연합에서 화장품 원료 소재로 등록이 되어 있고, 노블푸드(Novel Food) 내 식품인증 심사 우선순위 리스트에 등재된 안전성이 검증된 매우 중요한 미세조류 자원이다.

추후 우선순위 리스트에 있는 미세조류 테트라디스무스 오블리쿠스가 유럽연합에서 인증이 완료될 경우 국내에서도 식품인증을 받기가 매우 수월해지며, 그렇기에 자원관의 이번 특허출원은 생물원료 소재의 국산화와 해양바이오 산업 발전에 큰 기여를 할 것으로 보인다.

특히 미세조류 자원은 육상식물을 포함한 다른 생물원료와 다르게 균주의 관리와 생산시에 특별한 기술을 필요로 하고, 그렇기 때문에 그동안 산업적으로 활용되지 않았던 자원들이 상당히 많다. 따라서 새로운 미세조류 소재는 원료의 독점성과 차별성이 매우 높아 산업적으로 유망한 미세조류가 될 수 있으며, 국내 및 국외에서 산업적 활용가능성이 높은 미세조류를 확보 및 산업화하기 위한 특허권 확보 및 산업화에 대한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다.

따라서 국내에서 테트라데스무스 오블리쿠스와 같이 대량생산이 가능한 미세조류 자원을 대상으로 사업화를 진행할 경우 화장품, 식품, 건강기능식품, 의약품, 사료, 수산생물의 먹이생물, 친환경농업, 바이오폴리머 소재 등 여러 산업에 큰 파급효과를 나타낼 수 있고, 중요한 원료를 공급할 수 있는 생물자원으로 다양한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

향후 테트라데스무스 오블리쿠스 미세조류 자원이 상용화될 경우 바이오산업에 큰 파급효과를 가져올 것으로 예상되기에 자원관은 심도 깊은 연구를 진행해 나가고 있으며, 최근 미세조류의 암배양 조건에서 최적화 연구를 완료하여 한시적식품원료로 등록하기 위한 비임상 안전성평가를 진행중에 있다. 이를 통해 실제 상용화 사례를 만들어 나갈 수 있도록 노력해 나갈 계획이다.