프로바이오틱스(Probiotics)가 바다 수온 상승과 기후 조건 변화 등 여러 환경적 스트레스에 직면한 산호의 건강을 증진하고 폐사를 방지하는 데 유익한 주동근(protagonist)이 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
브라질 리우데자네이루연방대학교와 사우디 킹압둘라과학기술대학교(KAUST) 홍해연구센터가 이번 연구를 공동 수행했으며 사이언스어드밴스즈(Science Advances)에 연구 결과를 게재했다. 마이크로바이옴(microbiome) 환경을 재건하고, 열 스트레스로 인한 후열(post-heat) 스트레스 장애 증상을 상쇄할 수 있도록 ‘산호에게 유익한 미생물(Beneficial Microorganisms for Corals, BMC)’이 산호의 면역 과정을 자극하면 탈색된 산호의 폐사를 막을 수 있다는 사실이 이번 연구를 통해 처음으로 밝혀졌다.
과학자들은 산호와 유사 품종에서 추출한 미생물을 이용해 산호의 회복 탄력성을 높일 프로바이오틱스를 개발했다. BMC 역할을 할 가능성이 있는 수백 가지 박테리아 품종을 분리·배양·연구한 과학자들은 통제된 환경에서 프로바이오틱스 주입 그룹과 위약(placebo) 주입 그룹으로 산호를 나눈 후 두 그룹에 똑같이 열 스트레스를 가했다. 연구 결과에 따르면 프로바이오틱스군 산호-조류(coral) 숙주 관계의 안정성과 생존 확률이 40% 이상 증가했다.
KAUST 해양과학자이자 이번 연구의 주 저자인 라쿠엘 페이소토(Raquel Peixoto) 박사는 “모든 산호가 초기에 탈색돼 스트레스 징후를 보였지만 BMC를 주입한 그룹은 살아남아 탈색 이전의 상태, 스트레스에 노출되지 않은 산호와 비슷한 상태로 돌아갔다”며 “반면 BMC를 주입하지 않은 산호는 손상을 입거나 죽었다”고 말했다. 이어 “산호에 열 충격을 견디거나 완화할 특성을 부여할 전체론적 공식을 확보했다”고 덧붙였다.
산호 유전학자 겸 빅데이터 전문가이자 이번 연구의 보조 저자인 크리스 불스트라(Chris Voolstra) 박사는 “이번 연구는 유전자 재프로그래밍(genetic reprogramming)을 입증했다는 측면에서 놀라운 성과”라며 “미생물이 그 기능을 숙주에 덧붙이는 대신 산호의 긍정적인 변화를 유발할 수 있다는 것을 의미한다”고 말했다. 이어 “이는 전에는 알 수 없었던 산호 프로바이오틱스의 기저를 이루는 메커니즘을 이해할 열쇠”라고 덧붙였다.
산호초를 보호할 새로운 아이디어를 장려하는 그레이트 배리어 리프 파운데이션(Great Barrier Reef Foundation)의 블루 박스 리프 이노베이션 챌린지(Blue Box Reef Innovation Challenge)와 티파니앤코파운데이션(Tiffany & Co Foundation)이 이번 연구를 후원했다.
안나 마르스덴(Anna Marsden) 그레이트 배리어 리프 파운데이션 상무이사는 “이번 연구와 같은 선구적인 과학은 기후 변화로 인해 점진적 압박을 받고 있는 그레이트 배리어 리프와 전 세계 산호초의 미래를 밝히는 희망”이라고 말했다.
