미생물이 화학원료 만든다

김만기 입력 2022. 11. 24. 12:46
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한국생명공학연구원은 합성생물학연구소 이승구 박사팀이 메탄을 고부가가치 바이오화학 소재인 '메발론산'으로 바꿔주는 미생물 개량 기술을 개발했다.

유전자가위 기술로 메탄영양세균을 개량해 2~3배 빠르게 균을 만들어내고 메발론산 생산량을 늘렸다.

또한 이번 연구를 함께 진행한 이혜원 박사는 "이번에 개발한 메탄영양세균 개량 기술이 산업적으로 유용한 미생물에 대한 합성생물학 기반의 균주 개량 연구 활성화에 초석이 되길 기대한다"고 밝혔다.

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생명공학연구원, 합성생물학 기술로 메발론 만드는 미생물 개발
국내 대기업서 이 기술의 일부를 활용하기 위해 기술사용 계약
한국생명공학연구원 합성생물학연구소 이승구 박사팀이 새롭게 개량한 메탄영양세균에 메탄을 주입하면 메발론산이 만들어진다. 생명공학연구원 제공
[파이낸셜뉴스] 한국생명공학연구원은 합성생물학연구소 이승구 박사팀이 메탄을 고부가가치 바이오화학 소재인 '메발론산'으로 바꿔주는 미생물 개량 기술을 개발했다. 유전자가위 기술로 메탄영양세균을 개량해 2~3배 빠르게 균을 만들어내고 메발론산 생산량을 늘렸다.

이 기술은 기존 석유화학공정을 친환경적이고 지속가능한 바이오파운드리로 대체해 지구온난화를 막을 수 있을 것으로 보인다. 생명공학연구원 측은 24일 "이번 연구결과의 일부는 기술사용 계약을 통해 국내 대기업에 제공했으며, 향후 친환경 바이오소재 제조에 활용될 것"이라고 설명했다.

메탄영양세균은 메탄을 흡수해 메탄올(알코올)로 분해하는 미생물이다. 이 균을 개량하면 메탄을 화장품, 의약품, 식품 및 합성수지 등의 원료로 사용하는 메발론산으로 바꿀 수 있다.

메탄영양세균 개량 기술은 아직 초기 단계로 개량된 균주를 얻기까지 수개월 이상의 많은 시간이 소요되고, 메발론산의 생산량이 수십 ㎎/L에 그치는 등 기술적 개선이 필요했다.

연구진은 이 메탄영양세균을 유전자가위 기술로 미생물 구축 효율과 메발론산 생산성이 대폭 개선시켰다. 인공미생물 구축에 걸리는 시간이 기존 대비 2~3배가량 단축됐고, 메발론산 생산량도 2.1g/L로 크게 증가했다.

한국생명공학연구원 합성생물학연구소 이혜원 박사(왼쪽)가 김태현 박사과정생과 함께 메탄영양세균이 만들어지는 과정 데이터를 살펴보고 있다. 생명공학연구원 제공
이승구 박사는 "탄소중립 대응과 관련된 친환경 고부가가치 소재 생산 기술로써 연관 산업에서 다양하게 활용될 수 있을 것"이라며, "합성생물학 기술 개발을 통해 온실가스인 메탄을 효율적으로 활용할 수 있는 인공미생물을 구축하게 됐다"고 설명했다. 또한 이번 연구를 함께 진행한 이혜원 박사는 "이번에 개발한 메탄영양세균 개량 기술이 산업적으로 유용한 미생물에 대한 합성생물학 기반의 균주 개량 연구 활성화에 초석이 되길 기대한다"고 밝혔다.

연구진은 이번 연구결과를 화공생명공학 분야의 세계적인 저널인 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 지난 10월 21일 발표했다.
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