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박테리아로, 환경오염물질 '비소' 독성 낮춘다

박테리아로, 환경오염물질 '비소' 독성 낮춘다

제련소주변,토양복원에 활용…비소오염 땅 재배 쌀, 발암가능성 높아

강한 독성을 가진 환경오염물질인 비소의 독성을 줄일 수 있는 신종 박테리아가 발견됐다.

비소로 오염된 땅에서 재배된 쌀을 먹을 경우 1000명 중 5명이 암에 걸릴 정도로 위험하다. 이번 신종 박테리아의 발견은 오염된 토양 복원에 활용, 환경오염 효과는 물론 사람의 건강에도 도움이 될 전망이다.

국립생물자원관은 박수제 제주대 교수팀과 함께 고농도 비소가 함유된 광물찌꺼기에서 비소의 독성을 줄이는 신종 박테리아를 발견했다고 6일 밝혔다. 비소는 간 신장 피부 등에 암을 유발하는 독성물질로 구리 납 아연 등을 제련할 때 부산물로 생긴다.

신종 박테리아는 위해성이 높은 아비산염 1200ppm(㎎/㎏·100만분의 1 비율)을 같은 양의 비산염으로 산화시키는 능력이 있다. 이 박테리아는 수소이온농도(pH) 3.8에 이르는 강한 산성의 극한환경에서도 생존하는 것으로 확인됐다. 순수한 물의 pH는 7(중성)이며 이보다 값이 크면 알칼리성, 작으면 산성을 띤다. 비소는 자연 환경에선 주로 산화된 형태인 아비산염이나 비산염으로 존재한다. 아비산염이 비산염보다 20∼60배 이상 독하다.

아비산염은 청산가리와 독성이 비슷하며 치사량은 0.1∼0.3g이다. 한 예로 쥐의 비소에 대한 반수치사량(LD50)의 경우 아비산염은 14ppm, 비산염은 20ppm으로, 아비산염 형태가 더 치명적이다.

LD50은 일정한 조건하에 시험동물의 50%를 사망시키는 물질의 양을 말하며, 수량적으로 독성의 정도를 나타내는 지표로 사용된다. 수치가 작을수록 치명적이다.

비소의 중독은 아비산염에 의한 만성중독이 많다. 중독증상은 급성보다 만성이 많으며 만성인 경우는 체중감소 발암 지각장애 빈혈 구토 부종 등을 일으킨다. 급성인 경우에는 구토, 설사 등으로 사망하게 된다. 비소는 2005년 이후 미국 환경청에서 발표하는 유해물질 상위 10개 물질에 포함되고 있다.

국립생물자원관은 이번 신종 박테리아가 비소의 독성이 강한 아비산염을 상대적으로 독성이 낮은 비산염으로 산화시키는 능력이 강해 비소가 함유된 토양의 독성을 낮추는 데 효과적으로 작용할 것으로 기대했다.

비산염은 생석회, 활성백토 분말 등의 흡착제를 통해 제거하는 방법이 있으며 이는 토양세척법, 산 용출 등 물리·화학적 비소 제거 방법보다 수월하다.

국립생물자원관은 "앞으로 신종 박테리아를 활용한 비소의 생물학적 정화 연구를 추진할 예정"이라며 "폐광지역이나 제련소 등 산업단지의 비소 오염 토양의 위해성 저감과 제거에 큰 도움이 될 것으로 기대한다"고 밝혔다.

국립생물자원관과 박 교수팀은 신종 박테리아를 '헤르미니모나스 아르세니톡시던스'로 명명하고 특허를 출원했다.

미국 펜실베니어 주립대 연구팀은 2009년 6월에 신종 박테리아와 같은 속(genus)인 극한 미생물 헤르미니모나스 글라시에(Herminiimonas glaciei)를 그린란드의 빙하 3㎞ 아래에서 발견한 바 있다.


2016-01-16 10:05
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