폴리에틸렌 분해 신규 미생물 발견
세계적 플라스틱 문제 해결 실마리
전남대학교는 생명과학기술학부 염수진 교수, 윤철호 교수, 고분자융합소재공학부 지원석교수 공동 연구팀이 쓰레기 매립장에서 비닐 분해 효소를 새롭게 발견했다고 11일 밝혔다.
연구팀은 광주 광역위생매립장 지하 15m 토양에서 비닐봉투로 사용되는 폴리에틸렌 플라스틱을 분해하고, 유일 탄소원으로 자라는 신규 미생물 1종을 발굴했다.
또한 이전에 보고되지 않았던 폴리에틸렌 분해 메커니즘에 관여하는 후보 효소를 발굴해 폴리에틸렌과의 효소반응을 통한 폴리에틸렌 화학적 변화 양상을 보고했다.
현재 태평양에는 한반도 면적의 7배에 달하는 플라스틱 섬이 있고, 2022년 네덜란드 연구진에 의해 인체 혈액에서 플라스틱이 첫 검출 되는 등 플라스틱 문제가 지구의 환경 및 인체까지 심각한 문제를 야기하고 있다.
폴리에틸렌은 플라스틱의 생산량의 약 4분의 1가량을 차지하며 생산량이 가장 많은 플라스틱이다. 폴리에틸렌의 분해 메커니즘의 이해를 통해, 플라스틱 환경 문제 해결에도 기여할 것으로 기대한다.
이번 연구는 전남대학교 생물과학·생명기술학과 박사과정인 윤승도 학생과 고분자공학과 석사과정 졸업생인 이창오 학생의 폴리에틸렌 분해 미생물 및 후보 효소 발굴, 폴리에틸렌 화학 분석을 공동 연구해 신규 미생물의 폴리에틸렌 분해능을 증명했다.
이 연구는 한국연구재단의 석유 대체 친환경 화학기술개발 사업, 농촌진흥청의 미생물활용농업폐플라스틱분해기술개발 사업, 우수연구-중견연구/연계 신진후속사업으로 수행됐다.
한편 연구결과는 미국화학회 학술지로 환경 과학 및 공학 분야의 저명 저널인 ‘환경 과학 기술 회보’ (Environmental Science & Technology Letters, IF=11.558, 상위 7%) 4월 20일자 온라인 판에 게재됐다.
염수진 교수는 “본 연구는 기존에 보고되지 않았던 폴리에틸렌 분해 신규미생물과 신규 효소를 발굴해 폴리에틸렌의 분해능을 증명해냈다”며 “전 세계적인 심각한 플라스틱 문제를 해결하는데 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.