생명연, 페트병 분해하는 녹색 미세조류 개발
플라스틱 환경 오염 해결 실마리 제공에 역할
생명연 제공
한국생명공학연구원은 이용재·김희식 박사 연구팀이 유전자 형질전환을 통해 플라스틱 분해효소를 발현해 페트병을 완전 분해하는 '식물성 플랑크톤'을 개발했다고 28일 밝혔다.
산업화 발달의 영향으로 플라스틱의 무분별한 사용이 늘면서 2014년 기준 약 51조 조각(무게 23만6000톤) 이상의 미세플라스틱이 해양과 수생 생태계에 오염된 것으로 조사됐다.
어패류 등의 수생 생명체는 미세플라스틱을 먹이로 오인해 섭취할 경우 먹이사슬을 통해 연쇄적인 플라스틱 생물농축이 일어날 우려가 크다. 특히 식물성 플랑크톤은 수생 생태계에서 1차 생산자로 포도당과 같은 영양분을 합성해 전체 먹이사슬에 공급하는 역할을 담당하기 때문에 플라스틱에 의한 생태계 파괴에 커다란 영향을 미친다.
연구팀은 세균 '이데오넬라 사카이엔시스'에서 페트를 분해하는 효소의 아미노산 서열을 이용해 식물성 플랑크톤에 적합하도록 유전자를 합성했다. 이어 합성된 유전자를 플라스미드(자율적으로 증식하는 유전자)에 삽입해 형질전환을 거쳐 페트병 분해 효소가 과발현되는 'CC-124 PETase'를 개발했다.
연구팀은 CC-124 PETase가 음료수 페트병을 인체에 무해한 단량체로 완전히 분해하는 것을 확인하고, 전자현미경을 통해 페트병이 분해되는 과정을 관찰했다.
김희식 생명연 박사는 "기존에 페트병을 분해하는 효소를 세균에서 발견한 적은 있지만, 식물성 플랑크톤인 녹색 미세조류에 적용한 사례는 이번이 처음"이라며 "먹이사슬을 통한 플라스틱 오염 문제를 해결하는 중요한 실마리를 제공했다는 데 의미가 있다"고 말했다.
이 연구결과는 미생물 분야 국제 학술지 '마이크로바이얼 셀 팩토리즈(지난달 28일자)' 온라인판에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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