스피룰리나(Spirulina)는 가장 오래된 해조류로 단백질, 탄수화물, 수용성 식이섬유를 비롯해 항산화성 색소 성분, 항산화 효소(SOD), 감마리놀렌산(GLA) 등을 함유하고 있다.
KIOST 제주특성연구센터 강도형 박사 연구진은 지난 2015년 스피룰리나의 이러한 항산화·면역조절 기능·중금속 배출 기능 등에 착안해 해양 신소재인 '미세조류 펙틴(SmP)'의 추출에 성공했다. 이후 연구진은 온몸이 투명한 제브라피쉬를 대상으로 실험한 결과 치어와 성어의 생존률이 모두 증가한다는 연구 성과를 얻었다.
특히 여름철 치어와 성어에서 많이 발병하는 질병인 에드워드병을 유발하는 균에 감염된 치어에 SmP를 처리한 결과, 치어의 누적 생존률은 평균 33-67%가 증가했고, 질병 초기의 치어는 누적 생존률이 각 균의 감염 치어 대비 93.3%와 60.0%로 크게 증가했다.
또 SmP 처리된 제브라피쉬는 면역 관련 유전자가 증가했으며, 치어는 유효성분이 평균 2배 이상 증가하는 모습을 보였다.
강도형 박사는 "국내 양식어업 어가들이 겪고 있는 고수온기 폐사와 넙치 육상양식장의 질병개선 측면에서 충분히 적용할 수 있는 소재로 판단되고, 일반 화학약품 및 항생제 처리가 아닌 생분해성 천연물을 사용하는 것이기 때문에 친환경적이고 지속가능한 방법이기도 하다"며 향후 원천소재 기술을 활용한 후속연구를 계속하겠다고 말했다.
한편 이번 연구는 KIOST의 '해양바이오 기반 청정 기능성·산업소재 대량생산 기술 개발' 사업의 일환으로 진행됐으며, 연구 결과는 해양수산 분야의 유명학술지 'Fish and Shellfish Immunology'의 2019년 9월호 온라인판에 게재됐다.
<사진=SmP 처리한 농도군의 활성산소종 형광사진. 활성산소종은 생물체 내에서 생선되는 산소 화합물로, 생체조직을 공격하고 세포를 손상시키는 산소를 말한다. SmP를 처리한 치어 A-2와 A-3의 경우 활성산소종 수치가 현저히 감소했다.