균생태계통학 연구실

균류는 진핵생물의 가장 진화된 분류군으로 동물과 계통적으로 유사한 거대 미생물로 지구생태계의 모든 지역에 서식하나 육상균류의 연구 결과에 비하여 해양균류는 연구가 매우 미비하다. 해양에 서식하는 균류는 약 1500종으로 추정되며, 나무, 조류, 산호, 해면동물과 침전물, 진흙, 모래와 같은 토양으로부터 분리된다. 이는 해양에 서식하는 균류의 약 1%에도 못 미치는 결과로 해석되고 있다. 해양균류는 해양 생태계에서 주된 분해자로서 기능하여 에너지와 물질 순환에 기여하며, 균류의 난분해성 물질 분해 능력은 산업, 에너지, 환경에서 유용하게 쓰일 수 있다. 해양 균류는 동물과 식물의 병원체로서 작용하며, 또 다른 생물들과 공생관계를 형성하기도 한다. 다른 생물과의 공생관계의 형성과 해양균류의 다양한 서식처는 해양균류가 생산하는 천연물에 특이성과 다양성을 부여하며, 천연물은 인간 질병 관련 치료제, 효소, 기능식품, 화장품, 생체 고분자 등 다양한 분야에 이용되어 큰 경제적 가치를 갖는다. 풍부한 천연물을 생산하는 해면동물은 다양한 미생물과 공생한다. 해면동물과 상호작용하는 세균의 수는 균류보다 더 많으나, 인간 질병 치료제로 이용되는 이차 대사산물 생산 기여도는 세균보다 균류가 더 높아 현재 해양균류의 중요성이 더욱 높이 평가되고 있다. 바다에 서식하는 해양균류 중 이차 대사산물의 주요 생산자는 Aspergillus, Penicillium, Fusarium 등으로 육상에서도 흔히 볼 수 있는 속(屬)이다. 그러나 해양종의 대사산물은 환경이 갖는 특수성에 의해 특이성을 갖는다. 해양균류로부터 생산된 이차 대사산물은 인간 질병 치료제, 효소, 기능 식품, 화장품, 생체 고분자 물질 등 다양한 방면에 활용된다. 그 중에서도 항암치료에 사용되던 화학치료제는 많은 부작용을 일으키기 때문에 항암효과를 가진 천연물의 발굴이 불가피해졌다. 해양 균류로부터 추출된 항산화 물질에는 Acremonium sp. 로부터 추출되는 Hydroquinone Derivatives와 Wardomyces anomalus로부터 추출되는 Xanthone Derivatives가 있다. 이 물질들은 높은 항산화 활성을 가져 죽상동맥경화증이나 치매, 암과 같은 질병과 연관되어 있는 자유 라디칼 반응을 지연시키거나 막을 수 있다. 최근 한국에서 발표된 새로운 천연물에는 Aspergillus flavus(녹조류 Codium fragile, 거문도)에서 추출된 항세균성 Cerecroside Derivatives인 Flavuside A와 B가 있다. 이 물질은 황색포도알균(Straphylococcus aureus), 메티실린 내성 황색포도알균, 다중약물 내성 황색포도알균에 대한 억제효과가 있다. 또 A. versicolor(동해 침전물, 부산)에서 추출된 Diketopiperazine disulfides는 세포독성과 대장암세포(HCT-116)에 대한 유도 세포사멸 활성을 가진다. 제주도에서 채취한 A. versicolor(해면동물 Petrosia sp., 제주도)에서는 HTCLs(Human solid tumor cell lines)에 대하여 세포독성을 가지는 Lipopeptide Fellutamide를 발견하였다. Paecilomyces variotii(해파리 Nemopilema nomurai, 남해안)는 항세균성 Polyketides를 생성하며, 이 물질은 메티실린 내성 황색포도알균과 다중약물 내성 Vibrio parahemolyticus의 억제제이다. Penicillium sp.(해면동물 Stelletta sp., 제주도)로부터 추출된 Hexylitaconic Acid Derivatives는 항종양 활성을 가진다.