홍조류

홍조류(red algae 또는 rhodophyte)는 진핵조류(eukaryotic algae) 중 가장 오래된 종류 중 하나로¹⁾, 광합성 색소인 홍조소(phycoerythrin)에 의해 붉은 색을 띤다. 홍조소는 수심이 깊은 곳까지 도달하는 청색파장을 흡수하여 광합성을 가능하게 하며, 이를 이용하는 홍조류는 가장 깊은 곳에서 사는 광합성 진핵생물이다. 남조소(phycocyanin)도 함유하고 있는데, 이는 홍조류와 남세균과의 유연관계에 대한 근거가 되기도 한다. 또한 엽록체 a와 d를 함유하고 있다. 현재까지 6,000종 이상 분류되었으며²⁾, 발견된 대부분의 종(species)은 진정홍조강(Florideophyceae)에 속하고, 다세포체이며 해초를 포함한 해양 조류가 있다. 대부분 해양에 존재하며 일부는 담수에서 서식하는 경우도 있다³⁾. 홍조류는 해양미생물의 서식지를 제공할 뿐만 아니라, 석회말류(Coralline algae)의 경우는 탄산칼슘을 분비하여 열대 산호초를 형성하는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 크기는 수 mm에서 수십 mm에 이르며, 모양은 실, 가지, 깃털, 나뭇가지와 같이 매우 다양하게 존재한다.  

그림 1. 홍조류 (출처: )

목차

홍조류는 2개의 세포벽으로 이루어지는데, 외부 세포벽은 polysaccharides agarose 및 agaropectin으로 이루어져 있으며, 내부 세포벽은 대부분 섬유소(cellulose)이다⁴⁾. 홍조류의 생식체는 운동성이 없기 때문에, 물의 흐름에 의존하여 조과기의 수정모에 이동된다. 수정모는 부동정자와 합쳐질 때까지 계속 자라며, 수정이 되면 세포벽이 두꺼워지며 나머지 조과기로부터 분리된다.이후 부동정자와 조과기의 세포벽이 용해되고, 정자의 핵이 조과기안으로 들어가 핵과 융합된다¹⁾.  

다양한 홍조류가 식품으로도 이용되고 있다. 아시아 지역에서는 홍조류를 이용한 식품을 섭취하는데, Porphyra를 이용하여 만든 음식으로 한국에서는 ‘김’이 있으며 일본에서는 ‘nori’로 알려진 식품이 있다. 우뭇가사리(Gelidium)의 무정형의 점성물질은 한천(agar)를 추출하는데 필요하며, 식품으로 사용될 뿐만 아니라 미생물 실험에서 필요한 배지를 만드는데 중요하게 이용된다. 카르기난(carrageenan)은 홍조류로부터 추출된 황화 다당류이며, 식품산업에서 고체화 또는 걸쭉하게 만드는데 필요한 식품첨가제로 이용된다.

홍조류는 전통적인 분류법으로는 진정홍조강(Florideophyceae)과 원생홍조강(Bangiophyceae)으로 나뉜다. 최근에 제안된 홍조류의 계통 분류에 따르면, 홍조식물문은 키아니디움강(Cyanidiophyceae), 피떡말강(Porphyridiophyceae), 콤프소포곤강(Compsopogonophyceae), 스틸로네마강(Stylonematophyceae), 로델라강(Rhodellophyceae), 원시홍조강 및 진정홍조강을 포함한다⁵⁾. 

그림 2. Ceramium (홍조류) (출처: )

현재까지 7개의 홍조류의 종이 유전체분석이 완료되었다.

Cyanidioschyzon merolae, Cyanidiophyceae⁶⁾

Galdieria sulphuraria, Cyanidiophyceae⁷⁾

Pyropia yezoensis, Bangiophyceae⁸⁾

Chondrus crispus, Florideophyceae⁹⁾

Porphyridium purpureum, Porphyridiophyceae¹⁰⁾

Porphyra umbilicalis, Bangiophyceae¹¹⁾

Gracilariopsis chorda, Florideophyceae¹²⁾

광합성, 진핵생물, 남세균, 엽록체, 세포벽, 계통

정원희/중앙대학교

이하나/고려대학교

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12. Lee J, Yang EC, Graf L, Yang JH, Qiu H, Zel Zion U, et al. 2018. Analysis of the draft genome of the red seaweed Gracilariopsis chorda provides insights into genome size evolution in Rhodophyta. Mol. Biol. Evol. 35, 1869-1886.