해조류에는 항산화, 항염증에 효과적인 다양한 생리 활성 화합물이 풍부하게 함유되어 있으며, 장에 유익한 섬유질이 다량 포함되어 있다. 이러한 특징들로 인하여 해조류는 기능성 식품 제조뿐만 아니라, 약리학, 의학적 응용 분야 등 다양한 산업 분야에서 중요한 자원으로 인식되고 있으며, 특히 해조류 발효 기술은 이러한 산업들에 다양한 방법으로 활용될 수 있다. 해조류는 새로운 생리 활성 화합물의 중요한 공급원으로 인정받고 있지만, 육상 식물 바이오매스에 비해 발전이 부족한 상태이다. 해조류를 산업적으로 사용하기 위해 이용되는 해조류 화합물 추출 기술에는 세포벽 처리의 어려움으로 인해 수율이 낮거나 비용 효율성이 떨어지는 등의 문제가 있으나, 최근에는 유산균과 효모종의 미생물을 이용하여 새로운 해조류 발효 제품을 만들어내는 기술이 발전하고 있다. 이러한 해조류 발효 제품은 기능성 식품 및 건강기능식품 시장에서 중요한 역할을 할 수 있으며, 소비자들에게 더 매력적인 제품을 제공할 수 있다. 해조류 발효는 해양 자원의 부가가치를 높이는 중요한 방법 중 하나로, 이를 통해 폴리페놀 함량, 항산화 활성, 생리활성 화합물의 생체 이용률을 증가시키고, 해조류의 감칠맛을 개선하여 소비자들의 만족도를 높일 수 있다. 또한, 해조류 발효는 대량의 양식 바이오매스를 보존할 수 있는 지속 가능한 가공 방법이며, 독성 화학 물질을 생략하여 자연스러운 추출 방법을 제공할 수 있다. 해조류 발효 기술은 아직 많은 연구가 필요하지만, 해조류 산업의 확대와 함께 미래에 매우 중요한 역할을 할 것으로 전망된다.

eDNA (environmental DNA)란 특정 환경에 서식하는 생물로부터 유래한 DNA를 의미한다. 환경 시료로부터 추출한 eDNA를 활용하면 해당 환경에 서식하는 생물들의 효율적이고 정확한 모 니터링을 수행할 수 있다. 해수 시료로부터 얻은 eDNA를 기반으로 해양생물 다양성 연구를 수행할 수 있다. 해수 시료를 채집하고 이로부터 eDNA를 추출한 뒤, metagenome 분석을 통 해 서식하는 해양생물의 종 동정과 다양성 분석이 가능하다. 본 리뷰에서는 이처럼 해수의 eDNA를 활용하여 해양 지역의 생물 다양성 연구를 수행하는 전체적인 과정을 제시하고 있다. 아직 국내에는 해양생물 다양성 연구를 위해 eDNA를 적용하는 방법이 보편화 되어있지 않으 며, 본 리뷰를 기반으로 이와 같은 eDNA 연구 방법을 정립하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

본 연구에서는 남극 로스해 연안에 서식하는 아델리펭귄(Pygoscelis adeliae)과 황제펭귄 (Aptenodytes forsteri)의 분변 시료를 기반으로 펭귄 장내 미생물 메타지놈 연구를 수행하였 다. Taxonomy 분석 결과, 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내 미생물에는 주로 7개의 문(phylum), 18개의 과(family)가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 미생물 다양성을 평가하기 위해 Alpha diversity 및 OTU abundance 분석을 수행한 결과, 전반적으로 아델리펭귄의 장내 미생물 다양 성이 황제펭귄보다 높은 것을 확인하였고, PCoA를 기반으로 한 Beta diversity 분석을 통해 두 개체군 간 장내 미생물 군집에 차이가 존재함을 확인하였다. PICRUSt를 활용한 기능적인 차원의 KEGG pathway 분석을 통해서는 아델리펭귄과 황제펭귄 시료에서 nucleoside and nucleotide biosynthesis pathway가 가장 많이 존재하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 남극 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내미생물 구성과 다양성을 비교분석 할 수 있었다. 본 연구 결과 는 향후 펭귄의 먹이 섭식 관련 연구에 활용될 수 있으며, 더 나아가 다양한 남극 생물의 장내 미생물 메타지놈 분석에 대한 기초가 될 수 있을 것이다.