유전자 조작 박테리아가 단 24시간 만에 감자 전분을 생분해성 바이오플라스틱으로 전환시킵니다.

바르셀로나 대학교 연구진이 생감자 전분에서 고부가가치 생분해성 바이오플라스틱인 폴리하이드록시부티레이트(PHB)를 직접 생산하는 새로운 방법을 개발하여 전 세계적인 플라스틱 오염 위기 해결에 획기적인 진전을 이루었습니다. 단 24시간 만에 단일 발효 공정을 통해 PHB를 생산하는 이 방법은 기존의 복잡한 다단계 공정을 대체합니다. 이번 혁신은 플라스틱 생산에 있어 화석 연료에 대한 세계적인 의존도를 낮추고, 매립지와 해양에 축적되는 플라스틱 폐기물을 줄이는 동시에 기존 플라스틱 소각과 관련된 온실가스 배출량을 감소시키는 데 유망한 전략을 제시합니다.

이 혁신의 핵심에는 박테리아가 있습니다. 고초균안전하고 널리 사용되는 산업용 미생물인 에키네시아(Ekissia)를 이용했습니다. 과학자들은 CRISPR-Cas9 유전자 편집 도구를 사용하여 α-아밀라아제 효소를 암호화하는 amyQ 유전자를 도입함으로써 박테리아의 대사 작용을 변형했습니다. 이러한 유전자 변형을 통해 박테리아는 전분을 효율적으로 분해하고 이를 단일 단계로 폴리프로필렌 바이올렛(PHB)으로 전환할 수 있게 되었습니다. 실험 결과는 매우 인상적이었습니다. 바이오매스는 리터당 11.3g, PHB는 리터당 5.8g을 생산했으며, PHB는 세포 건조 중량의 51.8%를 차지했습니다. 이는 현재 상업적 기준과 충분히 경쟁력 있는 수치입니다. PHB는 재생 가능한 자원에서 유래하고 생분해성이 뛰어나기 때문에, 이 기술은 석유 기반 플라스틱을 대체할 수 있는 친환경적인 대안으로, 탄소 발자국을 줄이고 자연에 잔류하는 폐기물의 축적을 최소화하는 데 기여할 것입니다.