친환경 산업동향

제목 [미국] 바이오연료 생산을 늘리는 새로운 대사 경로
작성자 tawake88
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바이오연료의 대량 생산은 에너지, 운송, 제품의 선택에서 보다 환경 친화적인 대안이 될 수 있다. 이전부터 과학자들은 미생물이 작은 바이오연료 생산 공장이 될 수 있도록 대사 경로를 조작해왔다. 이번에 미국 워싱턴대학 공학자들의 새로운 연구에서는 기존 엔진에 더 적합한 새로운 바이오연료를 만들기 위하여 여러 종의 세균의 특징을 하나로 결합시키는 시도를 했다고 한다.

 

연구를 주도한 동대학 공학 및 응용과학과 Fuzhong Zhang 교수는 “내 실험실은 특정 구조와 특성을 보유한 바이오연료, 화학물질, 재료 등을 미생물의 생합성 경로를 통해서 만드는데 관심을 갖고 있다. 지금까지 우리는 대장균들이 바이오연료 생산을 위한 원료물질을 만들 수 있게 유전자 변형시켰다. 이번 연구에서는 실제 바이오연료 제조를 위하여 다음 단계를 진행했다.”라고 밝혔다.

 

Zhang 교수의 연구는 세균이 바이오연료 발생기 역할을 할 수 있도록 최적으로 대사 경로를 조작하는데 초점을 맞추고 있다. Biotechnology for Biofuels에 논문으로 발표된 그의 최신 연구에서는 잘 알려진 병원성 세균을 포함하여 여러 다른 종의 유전자를 대장균에 도입시켜서 액체 바이오연료에 이용될 수 있는 분지된 긴 사슬 지방산 알코올(branched, long-chain fatty alcohol)을 생산할 수 있게 만들었다.

 

Zhang 교수는 “우리는 Staphylococus aureus, cyanobacteria 및 다른 토양 세균의 유전자를 빨리 증식하는 대장균에 도입시켜서 내부의 합성 대사 경로를 조작했다. CRISPR을 이용하여 우리는 여러 종의 좋은 형질들을 효과적으로 대장균의 지방산 합성 경로에 포함시킬 수 있었다.”라고 밝혔다.

 

Zhang 교수는 Staphylococus aureus가 바이오연료 생산에서 흔히 발생하는 문제를 해결하는데 특히 도움이 되는 것을 확인했다. 병원성 세균으로 잘 알려진 Staphylococus aureus은 지질을 분지시키는 능력이 뛰어나다. 이러한 분지된 구조는 지질의 용해 온도를 현저히 낮추고, 왁스 형태의 긴 사슬 지방산 알코올을 추운 온도에서도 연료로 사용하는데 적합한 액체 형태로 변화시켜준다고 한다.

 

다른 종의 유전자를 대장균에게 도입함으로써 다른 중요한 특성도 얻어졌다. 일반적으로 대장균은 분지된 지질을 생산하지 못하지만, 이번 대사 경로의 조작으로 생산된 바이오연료의 75%가 분지된 지질인 것으로 확인되었다.

 

Zhang 교수는 다음 단계는 산업계에서 이용되는 미생물 숙주에서 대사 경로를 조작하는 것이라고 밝혔다. 이를 위하여 그의 연구팀은 동 대학의 다른 연구팀과 협력하고 있다고 한다.

 

출처: 한국바이오안전성정보센터(KBCH)『바이오화학산업동향(TWB)』

원문출처: http://www.newswise.com/doescience/article_id=685712&returnurl=aHR0cHM6Ly93d3cubmV3c3dpc2UuY29tL2FydGljbGVzL2xpc3Q

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