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지구오염

미세플라스틱 문제 해결되나…바닷물에서 플라스틱 분해하는 박테리아 개발

 

[비건뉴스=권광원 기자] 버려지거나 매립된 플라스틱 폐기물이 바다로 흘러들어가 해양 생태계를 위협해 국제적인 문제로 떠오른 가운데 최근 미국의 연구팀이 두 가지 박테리아를 통해 플라스틱을 분해시키는 새로운 박테리아를 개발했다.

 

최근 미국 화학공학회지(AICHE)에 발표된 미국 노스캐롤라이나 주립대학교(North Carolina State University) 연구진은 플라스틱 성분 가운데 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)를 해양 속에서 원활하게 분해할 수 있는 해양 미생물을 유전적으로 만드는 데 성공했다.

 

연구진은 플라스틱 폐기물로 인해 해양에서 점점 증가하는 미세플라스틱 오염 문제에 주목했고 그 가운데서도 결국 매립지로 흘러 들어가는 다운사이클링 성분인 PET를 분해하는 데 집중했다.

 

이에 연구진은 바닷물에서 번성하는 박테리아 비브리오 나트리겐스(Vibrio natriegens)와 PET를 분해하고 대사하는 효소를 생성하는 이데오넬라 사카이엔시스(Ideonella sakaiensis) 박테리아 종을 가지고 바다에서 PET를 분해하는 박테리아를 개발했다.

 

 

연구진은 이데오넬라 사카이엔시스의 DNA를 추출해 세포의 고유 염색체에 의존하지 않고 세포 내에서 독립적으로 복제할 수 있는 능력을 가진 에피솜 DNA 분자인 플라스미스(Plasmids)에 삽입했다.

 

이후 해당 플라스미스를 비브리오 나트리겐스에 통합시켰고 그 결과, 비브리오 나트리겐스는 세포 표면에서 PET를 분해하는 데 필요한 효소를 생산하기 시작했다. 이후 연구팀은 해당 비브리오 나트리겐스가 주변 실온의 바닷물 조건에서 PET를 적극적으로 분해할 수 있음을 입증했다.

 

연구 공동 저자인 네이슨 크룩(Nathan Crook) 노스캐롤라이나 주립대학교 화학 및 생체분자 공학자는 “비브리오 나트리겐스가 세포 표면에 외부 효소를 발현하도록 해 성공적인 결과를 얻은 것은 이번이 처음이다”라면서 “실용적인 관점에서 볼 때, 이것은 바닷물에서 PET 미세플라스틱을 분해할 수 있는 최초의 유전자 조작 유기체이기도 하다”라고 전했다.

 

연구진은 실제 바다 속에서 미세플라스틱을 완벽하게 분해하는 것까지 여전히 여러 가지 장애물이 있다는 점을 언급하면서도 이번 연구가 비브리오 나트리겐스를 플라스틱 분해 효소의 발현과 표시를 위한 유망한 축으로 확립해 해양 플라스틱 문제 해결에 밑받침이 될 것이라고 설명했다.

 

한편 이번 연구는 미국국립과학재단(National Science Foundation)의 자금 지원을 받아 진행됐다.

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