국내자생식물 추출 물질로 특정 해충만 골라잡는다!

- 국내 자생식물 유래 곤충 유충호르몬 대항물질 분리 성공
- 특정 해충에 선별적으로 작용하는 천연 살충제 개발 기대

□ 국내 연구팀에 의해 특정 해충을 잡을 수 있는 물질탐색기술이 개발되었다. 연구팀은 곤충의 변태·탈피를 조절하는 유충호르몬(JH)*에 대한 대항물질**을 탐색할 수 있는 새로운 기술을 개발하고, 이 기술을 통해 특정한 해충에만 선별적으로 작용하는 해충 방제 물질을 국내 자생식물로부터 분리하는데 성공했다. 향후 인체와 환경에 무해한 해충별 맞춤 친환경 농약 개발이 기대된다. 
  * 유충 호르몬(Juvenile Hormone) : 곤충의 발생과정 동안에 주기적으로 외골격을 벗는 변태과정을 조절하며, 성체의 경우 암컷이 정상적으로 알을 생산하는 데 관여
 ** 유충호르몬 대항물질(Juvenile Hormone Antagonist) : 유충 호르몬의 활성을 방해하여, 비정상적인 곤충의 변태를 유도하거나 정상적인 알의 분화를 막아 곤충의 생식을 방해하는 물질

  ○ 한국생명공학연구원(이하 생명硏) 산업바이오소재연구센터 오현우 박사팀과 서울대학교 신상운/제연호 교수팀이 수행한 이번 연구 결과는 생명硏 주요사업으로 수행되었고, 미국국립과학원(NAS)이 매주 발행하는 과학 분야의 세계적인 저널인 미국국립과학원회보(PNAS, Proceedings of National Academy of Sciences, IF 9.809) 1월 27일자 온라인 판에 게재될 예정이다.

  ○ 곤충유충호르몬 대항물질은 세계 석학들이 이론적으로 그 존재를 예상하였지만, 적절한 탐색기술이 개발되지 않아 그 동안 발견하는데 실패한 물질이었다. 현재 전세계적으로 개발에 열중하고 있는 친환경 농약의 한 축을 담당하는 물질로, 연구팀의 금번 성과에 의해 곤충유충호르몬 대항물질을 탐색할 수 있는 기술이 개발되었다.

□ 기존의 살충활성물질 선발법*은 세포 또는 곤충에게 직접 처리하여 이들이 제대로 성장하지 못하거나 죽는 것을 관찰하여 탐색하는 방법이다. 그러나 이번 연구에서는 곤충의 유충호르몬 수용체**를 효모에 복제시켜 그 작용점에서만 작동하는 지를 확인하는 선발법을 개발하여 사용함으로써 탐색기간과 비용을 획기적으로 절감할 수 있게 되었다.
  * 살충활성물질 선발법 : 살충제로 사용할 수 있는 잠재물질을 찾아내기 위하여 해충 또는 해충 관련 대상물에 후보 물질들을 처리하여 일정한 조건에 해당되는 물질을 찾아내는 방법
 ** 유충호르몬 수용체 : 곤충의 체내에 존재하면서 유충 호르몬(Juvenile Hormone)을 감지하고 인식하여 호르몬이 그 역할을 할 수 있도록 수행하는 단백질

  ○ 이번 연구에 이용된 곤충의 유충호르몬 수용체는 곤충에서만 특이적으로 존재하는 단백질이므로 새로운 선발법을 통해 확보된 국내 자생식물 추출물은 기본적으로 인체에 무해한 장점을 가지고 있다.

□ 향후 연구팀이 분리한 곤충유충호르몬 대항물질을 이용하여 인체 무해한 천연 살충제 개발로 농업 생산성 향상과, 16조원 규모의 해충방제 약제개발 분야 선점이 기대된다. 또한 인체와 환경에 무해한 농약 개발을 통하여 안전한 먹거리의 확보와 환경보호라는 두 가지 부가적 효과도 얻게 될 것으로 보인다.

□ 한편, 생명硏 오현우 박사는 "기존의 전통적인 방법에 비하여 해충 방제 물질을 탐색하는 기간과 비용을 획기적으로(1/100 이하) 줄일 수 있으며, 매우 적은 양의 화합물이나 추출물로부터 개별 곤충에 대해 작동하는 유충호르몬 대항물질을 탐색할 수 있다"며, "연구팀은 앞으로의 추가적인 연구를 통해 식물과 곤충의 공동진화관계도 규명할 뿐만 아니라, 다수의 인체 무해한 해충별 맞춤형 신농약 후보 물질들을 찾아내겠다"는 포부를 밝혔다.