국내 연구진, 미생물로 화학제품 생산하는 경로 지도로 제작

이상엽 KIST 특훈교수

우리나라 연구진이 바이오매스로 주요 화학물질을 합성하는 경로를 한눈에 볼 수 있는 '바이오 기반 화학물질 합성 지도'를 개발했다. 산업 화학물질 생산 효율성을 제고할 것으로 기대된다.

한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀은 바이오매스인 미생물로부터 화학제품을 생산하는 경로를 총 정리한 바이오 기반 화학물질 합성 지도를 개발·완성했다고 14일 밝혔다.

석유로부터 화학제품을 생한하는 전통 공정은 지구온난화를 유발한다. 이에 따라 미생물을 활용한 화학물질 생산기술 개발에 주력하고 있다. 바이오매스 원료에 생물공학·화학적 기술을 적용해 화학원료·연료 등 화학제품을 생산한다.

연구진은 화학물질을 생산하는데 필요한 바이오, 화학 반응에 대한 정보를 지도 형태로 정리했다.

지도에는 화학물질 생산을 위한 생물공학적·화학적 반응 전체에 대해 최적의 합성 경로가 담겼다. 화학물질을 생산하는 데에 관여하는 바이오·화학반응 정보를 주요 화학물질 전구체를 생산하는 미생물 대사경로 기준으로 정리했다.

연구진은 바이오 기반 화학물질 합성 지도에 언급한 화학물질도 분석했다. 바이오 또는 화학반응을 통해 생산한 최고 생산농도, 수율, 생산성, 산업화 현황 등이다. 어떤 산업 화학물질을 생물공학·화학반응 통합공정이나 시스템 대사공학을 통해 생산할지 결정하는 데 도움을 준다. 시스템 대사공학은 미생물의 복잡한 대사회로를 효과적으로 조작해 화학물질을 대량생산할 수 있는 핵심기술이다.

이상엽 특훈교수는 “시스템 대사공학이 나아가야 할 방향과 아이디어 청사진을 제시한다는 점에서 의미가 있다”면서 “친환경 화학은 물론 의료·식품·화장품 등 다양한 산업에 유용하게 활용될 것”이라고 말했다.

연구결과는 네이처 카탈리시스에 표지논문으로 15일 게재된다. 네이처 카탈리시스는 바이오 기반 화학물질 합성 지도를 포스터로 제작, 산업계, 연구계에서 활용할 수 있도록 세계에 배포할 계획이다.

최호 산업정책부기자 snoop@etnews.com

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