원료

자외선차단제 사용 ‘옥시벤존’ 분해 미생물 발견

국립낙동강생물자원관+중앙대 전체옥 교수 공동연구...옥시벤존을 산화시키는 효소 ‘시토크롬 P450’ 발견, 10일 이내에 제거

하와이에서 산호초에 백화현상을 준다는 이유로 금지된 ‘옥시벤존’ 함유 자외선차단제를 분해하는 신종 미생물이 발견됐다. 

27일 국립낙동강생물자원관(관장 유호)은 난분해성 유기화합물인 ‘옥시벤존’을 분해하는 신종 미생물을 발견하고 분해하는 기작을 분석했다고 밝혔다. 

옥시벤존(벤조페논-3)은 자외선차단제 등 화장품에 주로 쓰이는 벤젠 계열의 유기화합물. 수생태계에 영향을 준다는 이유로 하와이에서는 2021년 1월부터 판매가 금지됐다. 

옥시벤존은 빛에너지를 열에너지로 전환해 빛을 차단하는 화학적 특성을 갖고 있으며 UV차단제, 헤어스프레이, 가구 마감재, 플라스틱의 변색방지제 등 빛 차단에 쓰이는 다양한 생활용품 제조에 사용된다. 

고농도로 노출되었을 때 피부자극 및 눈 손상을 일으키는 인체 위험성 논란이 존재하지만 저농도(국내 기준 5% 미만)로 사용하는 경우에는 위험성이 없어 자외선차단제 등에 전세계적으로 사용하는 원료이다. 다만 세계자연기금(WWF) 등 일부 협회 및 학계에서는 옥시벤존을 내분비장애물질로 보고 있다. 

국립낙동강생물자원관은 중앙대 생명과학과 전체옥 교수 연구진과 공동으로 ‘인공화합물 사용에 의한 수질오염을 저감할 수 있는 생물소재 개발 연구’를 통해 이번 신종 미생물을 발견했다. 학명은 ‘로도코커스 옥시벤조니보란스(Rhodococcus oxybenzonivorans)이며, 옥시벤존을 먹어치운다는 의미라는 설명이다. 전세계적으로 80종, 우리나라에서는 4종이 알려져 있다. 

호기성 세균으로 증식이 활발할 때는 길이 1.6㎛, 폭 0.4㎛의 막대 모양을, 증식이 멈추면 직경 0.4㎛ 미만의 둥근 모양을 띤다. 

공동연구진은 옥시벤존 분해뿐만 아니라 난분해성인 옥시벤존을 산화시키는 효소(시토크롬 P450)를 찾아내는 등 유전자, 효소, 대사체 확인을 통해 생물학적 분해 기작을 분석했다고 설명했다. 



실험 결과  ‘로도코커스 옥시벤조니보란스’는 1ℓ의 담수가 100mg의 옥시벤존으로 오염됐을 때 3일 만에 90% 이상을 제거했으며, 남은 10% 미만의 옥시벤존도 10일 이내에 완전히 제거됐다. 분해 과정에서 유해 부산물 또한 생성하지 않는다는 것이 확인됐다.

국립낙동강생물자원관 유호 관장은 “이번 연구는 잠재적인 유해성을 갖는 난분해성 유기화합물을 제거할 수 있는 미생물을 발견하는 것에 그치지 않고 미생물의 분해 기작에 대한 과학적 근거까지도 밝혀낸 것에 의의가 있다”라며, “앞으로도 담수미생물을 활용한 하·폐수 처리기술을 추가로 개발할 계획”이라고 말했다. 

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