연구 성과 개략도.(사진=국립창원대 제공)

국립창원대학교 글로컬첨단과학기술대학(GAST) 이학융합학부는 오승윤 교수 연구팀이 뱀장어의 담수 순환양식시스템(Recirculating Aquaculture System)에서 미생물 접종 이후 일어나는 마이크로바이옴 구조 변화와 질산화의 정착 과정을 규명한 연구 성과를 세계적 학술지인 ‘Aquaculture(IF: 3.9, JCR 상위 7.6%(9/119), Marine & Freshwater Biology 분야)에 게재했다고 28일 밝혔다.

오승윤 교수 연구팀은 국립수산과학원의 연구지원을 받아 국립수산과학원 첨단양식실증센터와 경남생명항노화 핵심연구지원센터의 공동연구를 통해 수행했으며, 8주간의 숙성과정을 주간 단위로 모니터링하면서 물리화학적 수질 변화와 미생물군집, 질소산화균의 증감을 동시 분석했다.

특히 질산화 과정을 대표하는 질산농도가 담수 미생물군집 구조를 결정짓는 핵심 요인이라는 사실을 차세대염기서열결정기법(NGS) 기반 오믹스 분석과 인공지능 분석을 통해 밝혀냈다.

이번 연구에서는 미생물 접종 후 3주차부터 암모니아 및 아질산 산화균의 농도가 급격히 증가하며, '적응기(adjustment phase)'에서 '안정기(stabilization phase)'로의 전환이 일어나는 시점을 명확히 규명했다. 이 시점을 기점으로 미생물군집의 다양성과 구조에 현저한 변화가 나타났으며, 이러한 변화는 질소 화합물 농도와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다.

오승윤 교수 연구팀은 "순환양식시스템에서의 질소처리 과정은 초기 미생물군집 구성과 긴밀히 연결돼 있으며, 이 시기의 미세한 생태적 전환을 이해하는 것이 양식 효율성과 안정성 확보에 핵심"이라고 설명했다. 또한 "이번 연구는 미생물 기반 수질처리의 최적화를 위한 시계열적 모니터링의 중요성을 강조하고 있으며, 수산 양식 현장 적용을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

한편 글로컬첨단과학기술대학(GAST) 이학융합학부 오승윤 교수 연구실은 G-LAMP 사업과 경남생명항노화 핵심연구지원센터 사업의 지원을 받아 연구 개발을 수행하고 있다.