유전자가위로 바이오디젤 만드는 미생물 능력 ↑

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 유전자 가위를 이용해 바이오디젤 원료를 만드는 미생물 능력을 향상시켰다. 연구진은 이 미생물을 이용하면 기존 미생물보다 2배의 생산수율을 올릴 수 있다고 설명했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 청정에너지연구센터 이선미 박사팀이 목질계 바이오매스로 바이오디젤 원료를 생산할 수 있는 신규 미생물을 개발했다고 13일 밝혔다.

이선미 박사는 "이번 연구는 바이오디젤 생산의 경제성을 높일 수 있는 핵심기술을 확보한 것"이라고 말했다.

목질계 바이오매스는 농업부산물, 폐지, 택배박스 등으로 경제적이고 지속가능한 원료다. 이 원료가 미생물 대사과정을 거치는 동안 친환경 수송용 연료로 전환될 수 있다.

연구진이 새로 개발한 미생물은 바이오매스에 포함된 당 100g으로 바이오디젤 원료 11g을 생산했다. 기존에 사용하는 미생물로는 6g을 생산해 생산수율을 2배로 끌어올렸다. 원인은 바이오매스에 포함된 포도당 뿐만 아니라 목당이라 불리는 자일로스까지 이용할 수 있게 됐기 때문이다.

이 미생물은 목질계 바이오매스에 포함된 당 성분을 먹이로 해 대사하는 과정에서 바이오디젤 원료를 생산한다. 목질계 바이오매스에 포함된 당은 일반적으로 약 65~70%의 포도당과 약 30~35%의 자일로스로 이뤄져 있다. 자연계에 존재하는 미생물들은 포도당으로 바이오디젤 원료를 만들지만 자일로스는 이용할 수 없어 디젤원료 생산 수율을 높이는데 한계가 있다.

연구진은 유전자 가위를 이용해 미생물의 대사경로를 재설계했다. 미생물이 디젤 원료를 생산하는데 필수적인 보조효소의 공급을 방해하지 않도록하기 위함이다. 그중에서 능력이 우수한 개체만을 선택해 재배양하는 방식 등 진화의 과정을 실험실에서 효과적으로 통제하는 공법을 통해 자일로스 이용능력을 향상시켰다.

연구진은 목질계 바이오매스의 자일로스를 포함한 당 성분을 모두 사용해 디젤 원료를 생산할 수 있는 가능성을 확인했다.

이 박사는 "가장 빠르고 효과적으로 기후변화에 대응할 수 있는 바이오연료 보급 확대가 이뤄진다면 관련 산업 확대 및 기술 개발이 더욱 속도를 낼 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구결과는 '글로벌 체인지 바이올로지 바이오에너지' 최신 호에 게재됐다.

[e-mail] 김만기 기자