미세플라스틱 생물 농축 원천 차단 기술 실마리 제공
환경파괴 주범으로 꼽히는 플라스틱을 분해하는 식물성 플랑크톤이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다. 환경오염을 해결할 수 있는 길이 열린 만큼, 상용화에도 기대가 모아진다.
한국생명공학연구원은 27일 세포공장연구센터 이용재·김희식 박사팀이 유전자 형질전환을 통해 플라스틱 분해효소를 발현, 분해하는 식물성 플랑크톤을 개발했다고 밝혔다.
플라스틱은 자연분해 기간이 450년, 독성물질을 배출하는 특성으로 인해 수중 생태계 파괴 및 환경오염이 심각한 상황이다.
유엔 환경계획 보고서에 따르면 2010년 생산된 플라스틱이 최소 480만t에서 최대 1270만t이 바다에 버려졌고 이 흐름대로라면 2050년 바다 플라스틱과 물고기 비율이 50:50이 될 것이라고 전망했다.
특히 어패류 등 수생 생명체는 미세플라스틱을 먹이로 오인해 섭취하는 경향이 있어, 중금속이나 방사능 등 플라스틱 생물 농축이 일어날 우려가 있다.
실제 지난해 영국 해안가에서 발견된 향유고래 시체에선 100kg에 달하는 쓰레기가 나오기도 했다.
앞서 2016년 해외연구팀에 의해 페트병을 분해하는 효소가 세균으로부터 발견됐지만 아직까지 식물성 플랑크톤인 녹색미세조류에 적용한 사례가 없었다.
생명연 연구팀은 대표적 녹색 미세조류 클라미도모나스(Chlamydomonas reinhardtii)에 페트(PET) 분해 효소(PETase) 아미노산 서열을 이용, 유전자를 합성해 ‘CC-124_PETase’ 식물성 플랑크톤을 개발했다.
연구팀은 이를 이용해 시판되고 있는 페트병이 인체에 무해한 테레프탈산(TPA), 에틸렌글라이콜(EG) 등 단량체로 완전 분해하는 것을 확인하고 이를 관찰하는 데 성공했다.
김희식 박사는 “먹이사슬을 통한 미세플라스틱 생물 농축을 원천 차단할 수 있는 기술 실마리를 제공함으로써 추가 연구를 통해 자연복원, 수산양식 등 다양한 분야에 널리 활용될 수 있을 것”이라고 전망했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 생명연이 추진하는 아이디어 기반 융합 사업의 지원으로 수행됐으며 미생물 분야의 국제학술지 마이크로바이얼 셀 팩토리즈(Microbial Cell Factories, IF 4.669) 온라인판에 게재됐다.
