지구 온난화 주범 `이산화탄소`, 항산화 물질로 `재탄생`

에기연, 미생물 활용해 카로티노이드 전환 성공
미생물전기합성법 통한 고부가가치 물질로 생산

한국에너지기술연구원은 이산화탄소에서 항산화 효과를 지닌 카로티노이드로 전환하는 기술을 개발했다. 사진은 이산화탄소를 먹이로 사용해 생산한 카로티노이드 추출물. 에기연 제공

에기연 광주친환경에너지연구센터의 이수연(앞줄 왼쪽 세번째)박사 연구팀. 에기연 제공

지구 온난화 주범인 이산화탄소를 항산화물질로 전환할 수 있는 공정기술이 개발됐다.

한국에너지기술연구원은 이수연 광주친환경에너지연구센터 박사 연구팀이 이산화탄소를 항산화·항암 효과를 지닌 '카로티노이드'로 전환하는 데 성공했다고 22일 밝혔다.

카로티노이드는 세포 노화를 억제하는 효능을 지녀 화장품, 보충제 등에 쓰이는 생리화학물질로, 전통적으로 미생물 발효를 통해 생산한다. 안전성과 원료 수급 등으로 제한적 생산만 가능하다.

이산화탄소를 에틸렌, 프로필렌 등 고부가 화학물질로 전환하는 기술은 탄소중립을 실현하는 핵심기술로 부각되고 있다. 최근에는 미생물이 포함된 물을 전해액으로 만들어 이산화탄소를 녹여 미생물의 양분을 활용하는 미생물전기합성이 이산화탄소 전환기술로 주목받고 있다.

하지만 미생물이 성장하는 상온·상압 환경에서는 이산화탄소가 물에 녹는 양이 매우 적어 미생물의 양분 부족으로 최종 전환되는 물질의 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

연구팀은 이산화탄소 흡수제인 '모노에탄올아민'을 전해액에 녹여 미생물이 활용할 수 있는 이산화탄소의 양을 늘려 전환되는 물질의 생산 효율을 높였다. 이를 기반으로 높은 탄소수를 지닌 카로티노이드를 생산해 냈다.

연구팀은 이산화탄소 농도를 높여 기존 기술 대비 생산성을 4배 향상시켜 미생물전기합성 분야에서 카로티노이드 생산을 가능케 했다.

이수연 에기연 박사는 "미생물전기합성을 이용해 이산화탄소를 고부가가치 물질로 전환하는 새로운 접근법을 제시한 연구결과"라며 "온실가스 감출과 탄소중립 달성에 기여할 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 유럽화학회가 발행하는 화학분야 국제 학술지 '켐서스켐'에 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr