국립낙동강생물자원관 과일 곰팡이병 억제 효능 갖춘 항균물질 발견

다음은 대한민국 정부 부처인 기후에너지환경부 산하 국립낙동강생물자원관에서 발표한 보도자료를 바탕으로 작성된 상세하고 포괄적인 요약입니다.

1. 핵심 요약

국립낙동강생물자원관은 국내 담수 환경에서 과일 곰팡이병(과수 탄저병)을 효과적으로 억제하고 식물 생육을 촉진하는 새로운 담수미생물 균주 2종과 펩타이드계 항균물질 2가지를 발견하는 데 성공했습니다. 연구진은 2021년부터 진행된 '담수균류 유래 바이오 작물보호제용 원천소재 발굴' 연구를 통해 아스퍼질러스 플로코수스(Aspergillus floccosus)와 스트렙토마이세스 카니퍼루스(Streptomyces caniferus) 균주가 과수 탄저병균의 균사 생장을 70% 이상 억제하며 고추 모종의 생육을 약 30% 증진시키는 것을 확인했습니다. 또한, 에드니아(Edenia sp.) 균주에서 유래한 신규 펩타이드계 항균물질도 탄저병 병원균에 대한 항균 효과를 보였으며, 이달(2025년 10월) 중 관련 특허가 출원될 예정입니다. 이러한 성과는 친환경 바이오 작물보호제 개발의 새로운 가능성을 제시하며, 국내 농업의 지속 가능성 확보에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.

2. 주요 내용

• 담수미생물 균주 2종 발견 및 강력한 항균 효과 입증: 국립낙동강생물자원관 연구진은 안양천 등 국내 담수 환경에서 과수 탄저병균(Colletotrichum sp.)에 대해 뛰어난 항균 효과를 나타내는 아스퍼질러스 플로코수스(Aspergillus floccosus)와 스트렙토마이세스 카니퍼루스(Streptomyces caniferus) 균주 2종을 발견했습니다. 이 두 균주는 사과, 감, 배 등 주요 과일 작물에 심각한 피해를 주는 탄저병균의 균사 생장을 70%에서 최대 85%까지 억제하는 강력한 능력을 보였습니다.

• 식물 생육 촉진 능력 동시 확인: 발견된 두 균주는 과수 탄저병 억제 효능뿐만 아니라 식물 생육 촉진 능력도 함께 입증되었습니다. 고추 모종에 이 균주들을 처리한 결과, 모종의 줄기 길이와 굵기가 약 30% 증가하는 등 뚜렷한 생육 향상 효과가 확인되어, 작물보호와 생장 촉진이라는 두 가지 이점을 동시에 제공할 수 있는 잠재력을 보여주었습니다.

• 신규 펩타이드계 항균물질 2가지 발견 및 실증 연구 진행: 2019년 3월 안양천에서 이미 발견된 에드니아(Edenia sp.) 균주에 대한 후속 연구를 통해, 이 균주가 생산하는 새로운 구조의 펩타이드계 항균물질 2가지가 추가로 발견되었습니다. 펩타이드계 항균물질은 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결된 구조를 가진 물질로, 미생물의 성장을 억제하는 효능을 가집니다. 이 물질들은 10 µg/ml 농도에서 과수 탄저병 병원균에 대한 항진균 효과를 보였으며, 현재 이를 활용한 과수 탄저병 방제용 친환경 작물보호제 실증 연구가 활발히 진행 중입니다.

• 연구 성과에 대한 특허 출원 예정: 이번에 발견된 아스퍼질러스 플로코수스 및 스트렙토마이세스 카니퍼루스 균주의 과수 탄저병에 대한 항균력과 식물 생육 촉진 능력에 대한 연구 결과는 2025년 10월 안으로 특허 출원될 예정입니다. 이는 연구 성과의 지적재산권을 확보하고, 향후 상업적 활용 및 기술 이전을 위한 중요한 기반을 마련하는 단계입니다.

• '담수균류 유래 바이오 작물보호제용 원천소재 발굴' 연구의 결실: 국립낙동강생물자원관은 2021년부터 '담수균류 유래 바이오 작물보호제용 원천소재 발굴' 연구과제를 꾸준히 수행해왔습니다. 이번 성과는 국내 담수 환경에 서식하는 유용 담수균류(강, 호수 등 민물에 사는 곰팡이, 세균 등 미생물)를 확보하고 이를 활용한 친환경 작물보호제 개발을 목표로 한 장기적인 연구 노력의 중요한 결실입니다.

• 과수 탄저병의 심각성 및 친환경 방제 필요성: 과수 탄저병은 사과, 감, 배 등 국내 주요 과일나무 작물에 발생하는 대표적인 곰팡이병으로, 과일의 품질을 저하시키고 수확량을 감소시켜 농가에 막대한 경제적 손실을 입히는 주요 병해입니다. 기존 화학 농약의 환경 오염 및 내성 문제, 그리고 소비자들의 친환경 농산물 선호도 증가로 인해 안전하고 지속 가능한 친환경 작물보호제 개발의 필요성이 더욱 강조되고 있습니다.

3. 배경 및 목적

국내 농업은 과수 탄저병과 같은 다양한 병해충으로 인해 매년 막대한 피해를 입고 있으며, 이는 농가 소득 감소와 농업 생산성 저하로 이어지고 있습니다. 특히 과수 탄저병은 사과, 감, 배 등 국민들이 즐겨 찾는 주요 과일 작물에 치명적인 영향을 미쳐, 과일의 상품성을 크게 떨어뜨리고 농가에 심각한 경제적 손실을 안겨주는 고질적인 문제입니다. 현재 주로 사용되는 화학 농약은 병해충 방제에 효과적이지만, 장기적으로는 환경 오염을 유발하고 병원균의 내성을 증가시키며, 잔류 농약 문제로 인해 소비자들의 불안감을 증폭시키는 한계점을 가지고 있습니다. 이러한 문제의식은 환경 친화적이고 지속 가능한 농업 기술 개발의 필요성을 강력하게 제기하고 있습니다.

국립낙동강생물자원관은 이러한 배경 속에서 국내 담수 환경에 서식하는 미생물 자원, 즉 담수균류의 잠재력에 주목했습니다. 담수균류는 아직 그 가치가 충분히 밝혀지지 않은 미지의 생물자원으로서, 새로운 생리활성 물질을 생산할 가능성이 매우 높습니다. 본 연구의 궁극적인 목적은 국내 담수 환경에 존재하는 풍부한 미생물 자원으로부터 과수 탄저병을 효과적으로 억제하고 동시에 식물 생육을 촉진할 수 있는 친환경 바이오 작물보호제(화학 물질 대신 생물체나 그 유래 물질을 이용하는 작물보호제)의 원천 소재를 발굴하는 것입니다. 이를 통해 농업 생산성을 향상시키고, 환경 오염을 최소화하는 지속 가능한 농업 시스템을 구축하며, 나아가 국내 생물자원의 가치를 재조명하고 이를 실용화하여 국가 경제 발전에 기여하고자 합니다.

4. 세부 추진 내용

국립낙동강생물자원관은 이러한 목적을 달성하기 위해 2021년부터 '담수균류 유래 바이오 작물보호제용 원천소재 발굴'이라는 핵심 연구과제를 주도적으로 수행해왔습니다. 이 과제는 국내 담수 환경, 특히 안양천과 같은 지역에서 유용 미생물 균주를 체계적으로 확보하고, 이들을 활용하여 친환경 작물보호제 개발 가능성을 탐색하는 데 중점을 두었습니다.

연구진은 과수 탄저병균(Colletotrichum sp.)에 대한 항균 효과를 기준으로 수많은 담수 미생물 샘플을 스크리닝(선별)하는 과정을 거쳤습니다. 이 과정에서 아스퍼질러스 플로코수스(Aspergillus floccosus)와 스트렙토마이세스 카니퍼루스(Streptomyces caniferus)라는 두 가지 유망한 균주를 발견했습니다. 이 균주들은 실험실 환경에서 과수 탄저병균의 균사 생장을 70% 이상 억제하는 강력한 항균 활성을 보였습니다. 또한, 이 균주들을 고추 모종에 처리하여 식물 생육 촉진 효과를 검증한 결과, 줄기의 길이와 굵기가 약 30% 증가하는 긍정적인 결과를 얻어 다기능성 소재로서의 잠재력을 확인했습니다.

이와 더불어, 2019년에 안양천에서 발견되었던 에드니아(Edenia sp.) 균주에 대한 후속 연구를 통해 이 균주가 생산하는 새로운 구조의 펩타이드계 항균물질 2가지를 분리하고 그 효능을 확인하는 데 성공했습니다. 이 물질들은 과수 탄저병 병원균에 대한 항진균 효과를 나타냈습니다. 이러한 연구 결과들은 과학적 데이터를 기반으로 그 효능이 명확히 입증되었으며, 2025년 10월 중 특허 출원이 예정되어 있습니다. 이는 연구 성과의 지적재산권을 확보하고, 향후 기술 이전 및 상용화를 위한 중요한 법적, 기술적 기반을 마련하는 절차입니다. 현재 에드니아 균주 유래 항균물질을 활용한 친환경 작물보호제 실증 연구가 진행 중이며, 이는 실험실 수준의 연구를 넘어 실제 농업 환경에서의 적용 가능성과 효과를 검증하는 단계로, 상용화를 위한 필수적인 과정입니다.

5. 기대 효과

이번 국립낙동강생물자원관의 연구 성과는 국내 농업 분야에 다각적이고 혁신적인 긍정적 효과를 가져올 것으로 크게 기대됩니다. 첫째, 과수 탄저병으로 인해 매년 막대한 피해를 입는 전국 과수 농가에 실질적인 해결책을 제공하여 농업 생산성을 획기적으로 향상시키고 농가 소득 증대에 크게 기여할 것입니다. 특히, 화학 농약에 의존하지 않는 친환경 방제법은 농업인들의 건강과 안전을 보호하는 데도 중요한 역할을 할 것입니다. 둘째, 기존 화학 농약을 대체할 수 있는 친환경 바이오 작물보호제 개발의 기반을 마련함으로써 환경 오염을 저감하고 생태계를 보호하는 지속 가능한 농업을 실현하는 데 이바지할 것입니다. 이는 토양 및 수질 오염 감소, 생물 다양성 보전 등 광범위한 환경적 이점을 제공합니다. 셋째, 국내 담수 생물자원의 잠재적 가치를 재조명하고 이를 활용한 새로운 바이오 산업 생태계를 조성하는 데 기여할 것입니다. 이는 관련 기술 개발 및 일자리 창출로 이어져 국가 경제 활성화에도 긍정적인 영향을 미칠 것입니다. 궁극적으로는 국민들에게 안전하고 건강한 친환경 농산물을 안정적으로 공급하여 먹거리 안전성을 확보하고 삶의 질을 향상시키는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

6. 향후 계획

국립낙동강생물자원관은 이번에 확보된 과수 탄저병 억제 및 식물 생육 촉진 효능을 가진 담수미생물 균주와 항균물질을 바탕으로 담수생물자원의 실용화를 위한 후속 연구를 더욱 적극적으로 추진해 나갈 계획입니다. 구체적으로는 2025년 10월 중 예정된 특허 출원 이후, 관련 기술을 산업체에 이전하여 상용화를 가속화하는 데 주력할 것입니다. 이를 위해 발견된 항균물질의 대량 생산 기술 개발 및 실제 농업 현장에서 사용하기 용이한 제형화 연구를 진행할 예정입니다. 또한, 이번 연구에서 확인된 효능을 다양한 작물과 다른 병해충에도 적용할 수 있는지 그 범위를 확대하는 연구를 수행하여 바이오 작물보호제로서의 활용 가치를 극대화할 것입니다. 장기적으로는 국내 담수 생물자원을 기반으로 하는 친환경 농업 기술 개발을 선도하고, 관련 바이오 산업 발전에 기여하는 것을 목표로 지속적인 연구 개발 투자를 이어나갈 것입니다. 이러한 노력은 국내 농업의 경쟁력을 강화하고 미래 농업의 새로운 패러다임을 제시하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.