활성산소는 호흡 과정에서 생성되어 세포를 손상시키는 산화력이 강한 물질로, 이것이 과도하게 생성되면 단백질, DNA, 효소 등에 피해를 주게 된다. 이를 제거하는 항산화물질에는 비타민 E, C, 요산, 빌리루빈, 글루타티온, 카로틴 등이 포함되며, 이러한 항산화능을 가진 무해하고 저렴한 천연 항산화제의 개발이 필요하다. 이 연구에서는 해양 유래 항산화 물질을 생산하는 미생물을 동정하고, 그들의 배양조건을 최적화하여 항산화 물질 생성 특성을 보고하였다.
<p>활성산소는 유해산소라고도 하는데 우리가 호흡과정에서 몸속으로 들어간 산소가 산화과정에 이용되면서 여러 대사 과정에서 생성되어 생체 조직을 공격하고 세포를 손상시키는 산화력이 강한 산소이다. 이러한 활성산소는 동물과 식물에 존재하며, 특히 외부로부터 미생물이 체내에 침투하면 반응성이 강한 활성산소가 세포막 주위에 만들어져 외래 미생물을 제거하는데 사용된다. 산소를 이용하는 생물체는 정상적인 대사과정에서도 지속적으로 superoxide radical anion\( \left(\mathrm{O}_{2}\right) \), hydrogen peroxide \( \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}\right) \), hydroxyl ra-dical \( (\mathrm{OH}) \) 등과 같은 반응성이 큰 reactive oxygen species(ROS)를 생성하고, 이들은 자외선, 오존, 공기오염 등과 같은 외부 자극에 의해서도 생성된다. 이러한 활성산소가 체내에서 너무 많이 생성되면 단백질, DNA, 효소 등에 피해를 주게 된다. 경제 성장의 발달로 식생활이 점차 서구화 되면서 우리나라도 고지방 식이 섭취 등이 늘어나면서 패턴의 변화로 인해 순환기계 질환과 암으로 인한 사망률이 크게 높아져 건강에 대한 관심이 날로 고조되고 있다. 최근 현대인의 질병 중 약 \(90\%\)가 활성산소와 관련이 있다고 알려져 있으며, 구체적으로 그러한 질병에는 암, 동맥경화증, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색증, 간염, 신장염, 아토피, 파킨슨병, 자외선과 방사선에 의한 질병 등이 있다. 따라서 이러한 질병에 걸리지 않으려면 몸속의 활성산소를 없애주면 되는데 활성산소를 없애주는 물질인 항산화물에는 비타민 E, 비타민 C, 요산, 빌리루빈, 글루타티온, 카로틴 등이 포함된다. 항산화와 관련된 superoxide dismu-tase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPX)와 같은 항산화 효소들은 membrane의 lipid peroxidative damage, sulfhydryl-containing enzymes의 inactivation, integral protein의 cross liking 등을 일으키는 oxygen species를 불활성화 시키거나 제거함으로써 항산화 작용을 하게 된다. 항산화물질은 일반적으로 활성산소와 과산화 지질의 제거 물질로서, 합성 항산화제인 butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), t-butylhydroquinone 등이 널리 사용되어 왔으나, 일일 섭취량이 \( 50\mathrm{~mg} / \mathrm{kg} / \)day 이상을 섭취할 경우 생체효소 및 지방의 변화로 병이나 암을 유발한다고 보고하고 있는 등 이물질들에 대한 안정성에 대한 논란뿐 만이 아니라 합성 항산화제에 대한 소비자의 기피성향과 합성 항산화제가 대량으로 투여된 동식물 실험에서 발암성이 보고되고 있어 합성 항산화제의 사용이 점점 제한되고 있다. 반면에 천연 항산화제로 이용되고 있는 비타민인 a-tocopherol 및 vitamin C 등은 항산화 효과가 낮고, 가격이 비싼 단점이 있다. 그러므로 항산화능이 우수하고 인체에 무해하며 가격이 저렴한 천연 항산화제의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이상적인 항산화제란 항산화효과가 요구되는 여러 가지 광범위한 제품이나 분야에서의 첨가효과와 아울러 무독성 및 안정성이 확실히 입증될 수 있어야 한다. 그러므로 강력하면서도 인체에 해가되지 않는 천연 항산화제의 개발에 관한 연구가 매우 절실한 실정이다. 최근에는 여러 종류의 식물에서 항산화 물질 연구가 활발히 진행되고 있으며 육상식물이나 해조류에 대해서는 연구가 많이 이루어지고 있는 반면 미생물에서는 연구가 미약하지만, 곰팡이, 효모, 세균 등에서 항산화 물질에 대한 보고가 있으며, 또한 해양 유래 미생물에 대한 항산화 관련 연구가 미흡한 실정이다. 미생물의 대사산물을 대상으로한 생리 활성물질은 1940년 Chains 등이 penicillin을 실용화한 이래 미생물로부터 생리 활성물질에 대한 연구가 시작되었다. 최근에는 미생물 유래 의약품, 식품 첨가물 및 생리활성 물질을 분리 정제하고 그 구조를 분석하여 대량생산을 하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.</p> <p>본 연구에서는 해양 유래 항산화 물질을 생산해내는 미생물을 탐색하고 동정하여 배지 상에서 영양성분의 최적화 조건 등의 배양조건을 검토하여 항산화 물질 생성 특성을 보고하고자 한다.</p>