균류는 진핵생물의 가장 진화된 분류군으로 동물과 계통적으로 유사한 거대 미생물로 지구
생태계의 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.
해양균류의 생태적 중요성과 막대한 경제적 가치에도 불구하고, 국내에서는 해당 전문가와 전문 보존기관의 부재로 인해 체계적이고 효율적인 자원 확보와 동정, 관리가 이루어지지 못하였다. 선진국 수준의 천연물 개발 기술과 인프라를 구축하고도 소재의 부재로 인해 국내 해양균류로부터 천연물 발굴과 활용이 초보적인 수준에 있는 실정이다.
이에 우리 연구실은 한반도의 다양한 해양균류를 발굴하고, DNA기반의 정확한 종 동정 정보를 확립하며, 확보된 자원의 효율적 보존·관리를 통해 연구·교육·산업분야에서 해양균류자원의 지속가능한 이용과 활용촉진을 목표로 두고 있다.
생태계의 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.
해양균류의 생태적 중요성과 막대한 경제적 가치에도 불구하고, 국내에서는 해당 전문가와 전문 보존기관의 부재로 인해 체계적이고 효율적인 자원 확보와 동정, 관리가 이루어지지 못하였다. 선진국 수준의 천연물 개발 기술과 인프라를 구축하고도 소재의 부재로 인해 국내 해양균류로부터 천연물 발굴과 활용이 초보적인 수준에 있는 실정이다.
이에 우리 연구실은 한반도의 다양한 해양균류를 발굴하고, DNA기반의 정확한 종 동정 정보를 확립하며, 확보된 자원의 효율적 보존·관리를 통해 연구·교육·산업분야에서 해양균류자원의 지속가능한 이용과 활용촉진을 목표로 두고 있다.