뿌리썩음병으로 인해 인삼의 생장과 발달이 불가능해지는 희귀한 약용식물인 응옥린 인삼( Panax vietnamensis Ha et Grushv.)을 보호하기 위한 노력의 일환으로, 두이탄 대학과 베트남 농업 아카데미의 과학자 그룹은 질병의 원인을 찾는 연구에 집중했으며, 베트남의 "국보"이자 의학계의 "기적의 약"으로 알려진 이 식물을 보호하기 위한 생물학적 해결책을 찾고 있습니다.
2년이 넘는 연구 끝에 연구팀은 두 종류의 버섯을 발견하며 획기적인 발견을 이루었습니다.
- 푸자리움 스테르시콜라 및
- 푸자리움 바빈다
응옥린 인삼에 뿌리썩음병을 유발하는 것으로 밝혀졌습니다. 이 연구는 유럽 식물병리학 저널(SCIE, IF=1.9)에 게재되어 연구진의 중요한 기여를 국제적으로 인정받았습니다.
응옥린 인삼 뿌리썩음병 원인 찾기
응옥린 인삼은 높은 경제적 가치를 지닌 귀중한 약초로, 면역 체계 강화, 기억력 향상, 항염증, 항스트레스, 항암, 노화 방지에 효과가 있는 것으로 입증되었습니다. 따라서 응옥린 인삼 재배자들은 이 귀중한 약초를 가꾸는 데 항상 많은 시간과 노력을 투자합니다. 응옥린 인삼의 "성지" 중 하나인 다낭시 짜린(Tra Linh) 마을 4번 마을을 조사하던 중, 제약 생명공학 센터 연구원이자 주이탄 대학교(Duy Tan University) 강사인 응우옌 탄 쭝(Nguyen Thanh Trung) 박사는 숲 아래 인삼 재배 지역이 줄기가 시들고 잎이 누렇게 변하며 뿌리가 썩는 등 이상 징후를 보이는 것을 발견했습니다. 이러한 현실을 해결하기 위해서는 식물이 다시 "건강하게" 자랄 수 있도록 돕고 이 귀중한 약초의 지속 가능한 발전을 위한 신뢰할 수 있고 효과적인 과학적 해결책이 필요합니다.
DTU 과학자들이 다낭시, 트라린 코뮌, 4번 마을에서 응옥린 인삼을 연구하러 갔습니다.
응우옌 탄 쭝 박사는 제약 생명공학 센터 및 국제의료교육센터 연구원이자 두이탄 대학교 강사인 콰치 티 투 흐엉 박사, 그리고 두이탄 대학교 생명공학과장이자 세계보건이니셔티브 연구소 연구원인 호 탄 땀 박사, 그리고 베트남 국립농업대학교 생명공학부 연구진과 함께 병원균을 분리 및 동정하고 잠재적인 방선균 길항균주를 찾기 위한 실험을 시작했습니다. 국가과학기술개발재단(나포스테드)은 이 중요한 연구를 신속하게 진행할 수 있도록 과학자들에게 연구비를 지원했습니다.
응웬 탄 쭝 박사는 다음과 같이 말했습니다. " 응옥린 인삼에서 줄기가 시들고 잎이 누렇게 변하며 뿌리가 썩는 증상이 발견되었을 때, 병원균이 인삼 묘목장과 완제품으로 확산될 경우 경제적 손실 위험이 매우 높다는 것을 깨달았습니다. 인삼밭 조사 과정에서 연구진은 병든 뿌리를 채취하는 데 어려움을 겪었습니다. 감염 징후가 보이면 사람들이 썩은 뿌리를 뽑아 잘라내는 경우가 많았기 때문입니다. 게다가 현재 베트남에서는 응옥린 인삼 뿌리썩음병을 유발하는 병원균을 규명하는 공식적인 연구가 진행되지 않았습니다. 인삼 병해의 현 상황을 우려한 사람들은 연구진에 적극적으로 협조하여 연구 과정에 도움이 될 병든 인삼 뿌리 샘플을 지원하고 제공했습니다."
귀중한 약용종을 보호하기 위한 새로운 발견과 생물학적 솔루션
이 귀중한 약초에서 질병의 원인을 찾기 위해 연구팀은 형태학과 유전자 분석(ITS, LSU, tef1, rpb2)을 결합한 현대적 방법을 사용하여 질병 샘플을 분리하고 분석했습니다. 이를 통해 연구팀은 푸자리움속(Fusarium)에 속하는 두 종의 균류를 동정했습니다.
- Fusarium stercicola (SNL 23.1) 및
- 푸자리움 바빈다 (SNL 23.2)
주요 병원균으로, 감염 후 7~9일 만에 시들음, 잎 황화, 뿌리 썩음 등의 증상을 유발하며, 특히 1~2년 된 어린 식물에 많이 발생합니다.
응옥린 인삼의 뿌리썩음병은 두이탄 대학 세포기술연구실과 제약생명공학센터에서 연구되었습니다.
콰치 티 투 흐엉 박사는 다음과 같이 말했습니다. " 응옥린 인삼에서 병원균을 정확하게 식별하기 위해 분리, 생장 모니터링 및 감염 검사 과정에서 뿌리썩음을 유발할 수 있는 두 종류의 균류를 발견했습니다. 이는 이전에 보고된 바가 없습니다. 모델 식물에 대한 실험적 감염 단계부터 응옥린 인삼에 대한 성공적인 테스트까지, 모든 과정은 실험의 신뢰성을 보장하기 위해 신중하게 진행되었습니다. 본 연구팀의 연구 결과는 업계의 권위 있는 학술지인 유럽 식물병리학 저널(European Journal of Plant Pathology)에 게재되었습니다. 이 연구를 바탕으로 귀중한 약초의 질병 예방 및 보존을 위한 더욱 견고한 과학적 기반을 구축하는 데 기여하고자 합니다."
원인을 발견한 직후, 연구팀은 질병 관리 방안 모색에 집중하고 독성 화학물질 사용을 우선시했습니다. 내부 균주 은행에 있는 46종의 스트렙토미세스(Streptomyces) 균주를 스크리닝하는 과정에서 연구팀은 두 가지 균주를 발견했습니다.
- Streptomyces owasiensis 및
- X18로 지정된 새로운 균주
푸자 리움 균류의 생장을 억제하는 능력이 있습니다. 또한, 이 방선균은 인삼 뿌리의 생장을 촉진하여 식물이 영양분을 더 잘 흡수하고 건강하게 자랄 수 있도록 도와줍니다.
베트남 농업 아카데미 생명공학과 부교수이자 학과장인 응웬 쑤언 칸 박사는 " 식물, 특히 응옥린 인삼에 대한 병원균의 병원성 기전과 방선균의 길항 기전에 대한 심층 연구는 매우 중요합니다. 앞으로 생명공학과는 두이탄 대학교 연구팀과 협력하여 응옥린 인삼 뿌리에서 방선균과 박테리아 균주를 분리하고 스크리닝하는 연구를 지속할 것입니다. 이를 통해 질병 예방 및 인삼 식물의 생장 및 저항성 향상에 도움이 되는 생물학적 제품을 연구하고 개발할 것입니다."라고 말했습니다.
응옥린 인삼에 대한 수년간의 연구 끝에 호탄땀 박사는 " 두이탄대학이 제약 생명공학 센터, 세포기술 연구실, 그리고 DTU 의과대학 및 약학대학 연구실의 장비에 체계적이고 현대적으로 투자한 유리한 여건을 바탕으로, 우리는 재배 지역 외부와 연구실 모두에서 연구를 계속 수행하여 지역 사회에 가장 유용한 결과를 제공할 수 있을 것으로 확신합니다."라고 말했습니다.
권위 있는 스프링거 네이처(Springer Nature) 식물과학 저널에 게재된 본 연구팀의 연구 결과는 베트남의 중요한 공헌에 대한 국제적인 인정이자 큰 격려의 원천입니다. 이는 응옥린(Ngoc Linh) 인삼 질병을 예방하고 치료하는 효과적인 방법을 찾아 농부들이 재배 면적을 자신 있게 확장할 수 있도록 돕는다는 궁극적인 목표를 향해 나아가도록 동기를 부여합니다. 이는 국민 소득 증대와 2023년 6월 1일 총리의 결정 제611/QD-TTg호에 따라 승인된 2030년까지의 베트남 인삼 개발 계획(2045년까지의 비전 포함)의 실현에 기여할 것입니다.
응우옌 탄 쭝 박사 - 제약 생명공학 센터 연구원이자 두이탄 대학교 강사. 농업 및 환경 보호 분야에서 미생물 연구와 미생물 기술 응용에 주력하고 있습니다. 쭝 박사는 2022년 다낭시 혁신 및 스타트업 경진대회에서 1등을 수상한 " 가정용 동충하초 재배 캐비닛 " 모델의 저자입니다. 국제 학술지에 30편 이상의 학술 논문을 발표했으며, 그중 10편은 주요 저자로, 주로 미생물학 분야에 중점을 두고 있습니다. 또한, 매우 성공적인 스타트업인 와인 브랜드 "닥터 쭝"의 대표이기도 합니다.
호 탄 땀 박사 - 세계보건이니셔티브 연구소 연구원 겸 주이탄대학교 생명공학과장: 주요 연구 방향은 약초 및 첨단 농업 분야에 생명공학을 적용하는 것입니다. 2020년 땀 박사는 골든 글로브 과학기술상 수상 과학자 10인에 선정되었습니다. 그는 저명한 국제 학술지에 40편 이상의 논문을 발표했으며, 다수의 저명한 Q1 및 Q2 학술지의 심사위원으로도 활동했습니다.
콰치 티 투 흐엉 박사 - 제약 생명공학 센터 및 국제 의학 교육 센터 연구원, 두이 탄 대학교 강사. 미생물학, 분자 의학 및 병리학적 기전 연구에 중점을 두고 암 및 감염성 질환에 대한 맞춤형 치료법 개발을 목표로 합니다. 흐엉 박사의 현재 연구 방향 중 하나는 응옥린 인삼과 토종 약초의 생물학적 활성 성분을 활용하여 미생물군과 인체 세포에 미치는 영향을 평가하고 질병 치료에 적용하는 것입니다. 흐엉 박사는 Nucleic Acids Research, ACS Chemical Biology 등 Q1 저널을 포함하여 5편 이상의 국제 논문을 발표하며 여러 저명한 국제 학술지의 심사에 참여했습니다.
출처: https://thanhnien.vn/cac-nha-khoa-hoc-dh-duy-tan-phat-hien-loai-nam-gay-thoi-re-sam-ngoc-linh-18525071817371584.htm
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