미세플라스틱·기후변화 잡는 '숙신산' 대량 생산기술 개발

KAIST 이상엽-경북대 김경진 교수팀

생산과정서 이산화탄소 대량 소모

"환경보호·바이오산업 발전에 기여"

이상엽(오른쪽) KAIST 특훈교수가 연구실에서 연구원들과 같이 바이오 플라스틱 원료와 식품·의약품 합성에 사용되는 숙신산 대량 생산 기술에 관해 논의하고 있다. /사진제공=KAIST

한국과학기술원(KAIST)은 이상엽 특훈교수 연구팀과 경북대 김경진 교수 연구팀이 시스템 대사공학을 이용해 바이오 플라스틱의 원료와 식품·의약품 합성에 사용되는 ‘숙신산’을 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 6일 밝혔다.

시스템 대사공학은 미생물의 복잡한 대사 회로를 조작해 다양한 화학물질과 연료, 고분자 등을 친환경적으로 생산할 수 있는 기술이다. 환경오염과 기후변화를 일으키는 화석연료를 대체할 수 있는 바이오 기반 생산기술로 주목되나 경제성이 숙제로 남아 있다.

연구팀은 소의 첫 번째 위(반추위)에서 분리한 미생물 ‘맨하이미아(Mannheimia)’의 대사 회로를 조작해 다량의 숙신산을 생산할 수 있는 개량 균주를 개발했다. 포도당·글리세롤·이산화탄소를 원료로 1ℓ당 134g의 숙신산을 생산할 수 있다. 시간당 숙신산 생산량은 1ℓ당 21g으로 기존 생산 공정 효율(1ℓ당 3g)보다 최대 일곱 배 높다.

이상엽 특훈교수는 “숙신산 생산 과정에서 온실가스인 이산화탄소가 소모돼 친환경적인 기술로 평가된다”며 “기후변화 등 환경문제에 대응하고 바이오 화학 산업 발전에 기여할 것”이라고 의의를 설명했다. 이번 연구 성과는 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’ 지난달 23일자에 실렸다. /고광본 선임기자 [e-mail]