국내 연구진이 해조류로 바이오연료인 '에탄올'이나 플라스틱 원료인 '2,3-부탄디올'을 생산하는 데 성공했다. 이 기술을 통해 화석연료보다 친환경적인 방식으로 화학제품이 만들어질 수 있을 것으로 기대된다.
서울대학교는 서상우 화학생물공학부 교수팀과 정규열 포스텍 화학공학과 교수팀이 공동으로 다당류인 알긴산이 포함된 해조류를 빠르게 대사할 수 있도록 하는 신종 미생물을 발굴하고 이 미생물의 유전자 조작으로 친환경 바이오연료를 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.
최근 화석연료 고갈과 환경오염에 탓에 생물자원인 '바이오매스'를 원료로 하는 미생물 기반 화합물 생산 기술인 '바이오리파이너리'(Biorefinery)가 주목받고 있다. 그러나 기존에 사용된 육상식물인 곡물에서 탄소원을 추출해 원료로 소비하는 기존 공정에는 한계가 있었다. 해조류는 육상식물보다 성장 속도가 빠르고 전 세계적으로 채취가 가능하지만 해조류에 포함된 다당류 알긴산을 쉽게 대사할 수 있는 산업용 미생물이 없었다.
연구팀은 알긴산이 포함된 해조류를 고속 대사할 수 있는 신종 미생물을 찾고, 이 미생물을 유전자 조작 기술을 적용했다. 그 결과 미생물의 대사 경로를 조작해 해조류로부터 △에탄올(바이오연료) △2,3-부탄디올(플라스틱 원료) △라이코펜(생리활성물질) 등 다양한 화학제품을 직접적으로 생산하는데 성공했다. 합성생물학 기반 인공 미생물 화학공장을 개발한 것이다.
연구팀이 개발한 인공 미생물은 대장균이나 효모 등 기존 산업용 미생물보다 다양한 바이오매스에 적용할 수 있다. 또 성장 속도와 바이오매스 전환 속도가 기존보다 2배 이상 빨라 해조류뿐 아니라 기존 포도당을 이용한 미생물 발효 공정에서도 높은 효율이 기대된다.
서상우 교수는 "이번에 발견한 미생물은 해조류 유래 탄소원을 빠르게 대사할 수 있기 때문에 친환경적인 화학물질 생산에 활용할 수 있다"면서 "이와 함께 빠른 속도로 원료를 고부가가치 화학제품으로 전환해 세계에서 활발하게 연구 중인 미생물 발효 공정의 경제성과 효율성을 획기적으로 높일 것"이라고 기대했다.
이번 연구결과는 6일 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)에 실렸다.
<기사출처_뉴스1>
