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[IT뉴스]“골칫거리 페트병 완벽대체” KAIST, 미생물 플라스틱 생산 성공

온카뱅크관리자

2024-11-07 08:38:51

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀<br>- 고효율 PET 대체 플라스틱 생산 균주 개발</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="6Q2wuiHEzy">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="P9ua5Plo7T" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 KAIST 연구진이 개발한 미생물 균주를 들어보이고 있다. 신디 프리시라아(왼쪽부터) 박사, 문천우 박사과정, 이상엽 특훈교수.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/07/ned/20241107083853312tcjm.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="4gBc3Ryj7Y" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/07/ned/20241107083853312tcjm.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구를 수행한 KAIST 연구진이 개발한 미생물 균주를 들어보이고 있다. 신디 프리시라아(왼쪽부터) 박사, 문천우 박사과정, 이상엽 특훈교수.[KAIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="Q27N1QSgFv" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 기존 페트병을 완벽 대체할 수 있는 생분해성을 갖춘 미생물 기반 플라스틱 생산에 성공했다.</p>
          <p dmcf-pid="xoRvfkUlFS" dmcf-ptype="general">KAIST는 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 시스템 대사공학을 이용해 PET(페트병) 대체 유사 방향족 폴리에스터 단량체를 고효율로 생산하는 미생물 균주 개발에 성공했다고 7일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="ytYPC7A83l" dmcf-ptype="general">유사 방향족 다이카복실산은 고분자로 합성시 방향족 폴리에스터(PET)보다 나은 물성 및 높은 생분해성을 가지고 있어 친환경적인 고분자 단량체로서 주목받고 있다. 화학적인 방법을 통한 유사 방향족 다이카복실산 생산은 낮은 수율과 선택성, 복잡한 반응 조건과 유해 폐기물 생성이라는 문제점을 지니고 있다.</p>
          <p dmcf-pid="WFGQhzc67h" dmcf-ptype="general">이를 해결하기 위해 이상엽 특훈교수 연구팀은 대사공학을 활용, 아미노산 생산에 주로 사용되는 세균인 코리네박테리움에서 2-피론-4,6-다이카복실산과 4종의 피리딘 다이카복실산 (2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-피리딘 다이카복실산)을 포함한 5종의 유사 방향족 다이카복실산을 고효율로 생산하는 미생물 균주를 개발했다.</p>
          <p dmcf-pid="Y8bk0eWA7C" dmcf-ptype="general">연구팀은 대사공학 기법을 통해 여러 유사 방향족 다이카복실산의 전구체로 사용되는 프로토카테츄산의 대사 흐름을 강화하고 전구체의 손실을 방지하는 플랫폼 미생물 균주를 구축했다.</p>
          <p dmcf-pid="G6KEpdYc3I" dmcf-ptype="general">이를 기반으로 전사체 분석을 통해 유전자 조작 타겟을 발굴해 76.17g/L의 2-피론-4,6-다이카복실산을 생산하였고, 3종의 피리딘 다이카복실산 생산 대사회로를 신규 발굴 및 구축하여 2.79g/L의 2,3-피리딘 다이카복실산, 0.49g/L의 2,4-피리딘 다이카복실산, 1.42g/L의 2,5-피리딘 다이카복실산을 생산하는 데 성공했다.</p>
          <div dmcf-pid="HP9DUJGkUO" dmcf-ptype="general">
           <p>또한 연구팀은 2,6-피리딘 다이카복실산 생합성 경로 구축 및 강화를 통해 15.01g/L의 생산을 확인하며 총 5종의 유사 방향족 다이카복실산을 고효율로 생산하는 데 성공했다.</p>
          </div>
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="XFGQhzc6us" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="유사 방향족 폴리에스터 단량체 생산을 위한 미생물 균주 개발 모식도.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/07/ned/20241107083854826erwy.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="8yYPC7A8pW" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/07/ned/20241107083854826erwy.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            유사 방향족 폴리에스터 단량체 생산을 위한 미생물 균주 개발 모식도.[KAIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="Z3HxlqkPFm" dmcf-ptype="general">결론적으로, 2,4-, 2,5-, 2,6-피리딘 다이카복실산을 세계 최고 농도로 생산하는 데 성공했다. 특히 2,4-, 2,5-피리딘 다이카복실산은 기존에 극미량 (mg/L) 생산되던 것을 g/L 규모의 생산까지 달성했다.</p>
          <p dmcf-pid="50XMSBEQ7r" dmcf-ptype="general">이번 연구를 기반으로 다양한 폴리에스터 생산 산업공정으로의 응용이 기대되며, 유사 방향족 폴리에스터 생산에 관한 연구에도 적극 활용될 수 있으리라 기대된다.</p>
          <p dmcf-pid="1bpoX8Cn0w" dmcf-ptype="general">이상엽 특훈교수는 “미생물을 기반으로 유사 방향족 폴리에스터 단량체를 고효율로 생산하는 친환경 기술을 개발했다는 점에 의의가 있다”며 “이번 연구가 앞으로 미생물 기반의 바이오 단량체 산업이 석유 화학 기반의 화학산업을 대체하는 데 일조할 것”이라고 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="tKUgZ6hLpD" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 국제학술지 ‘미국 국립과학원 회보(PNAS)’에 10월 30일 게재됐다.</p>
          <p dmcf-pid="F9ua5PlozE" dmcf-ptype="general">nbgkoo@heraldcorp.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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