식물성 플랑크톤, 페트병 분해 열쇠된다

국내연구진이 유전자 형질전환을 통해 플라스틱 분해효소를 발현하여, 페트병을 분해하는 식물성 플랑크톤을 개발하였다. 향후 해양 생태계의 플라스틱 연쇄 오염과 생물 농축 차단에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

어패류 등 해양 생명체는 미세플라스틱을 먹이로 오해하고 섭취하는 경향이 있다. 작은 해양 생물 체내에 쌓인 중금속, 방사능 등 물질은 먹이사슬을 통해 상위 포식자에게도 축적될 수 있다. 특히, 식물성 플랑크톤은 해양 생태계 1차 생산자로서 빛으로부터 포도당과 같은 영양분을 합성하여 전체 먹이사슬에 공급하는 역할을 담당한다. 따라서, 플라스틱을 분해하는 식물성 플랑크톤은 미세플라스틱에 의한 생태계 연쇄 오염을 원천적으로 예방하고 먹이사슬을 통한 플라스틱 생물농축을 차단할 수 있다.

해외연구팀은 2016년, 세균에서 페트병을 분해하는 효소를 발견했지만, 식물성 플랑크톤에는 적용된 바 없었다. 국내 연구진은 ‘Chlamydomonas reinhardtii’라는 가장 대표적인 녹색 미세조류에, PET 분해 효소(PETase)의 아미노산 서열을 이용하여 식물성 플랑크톤에 적합하도록 유전자를 합성했다. 이러한 과정을 거쳐 페트병을 분해하는 식물성 플랑크톤 ‘CC-124_PETase’를 개발했다.

또한, 시판되고 있는 음료수 페트병을 인체에 무해한 단위체로 완전히 분해하는 것을 확인했다. 연구진은 페트병이 분해되는 과정을 전자현미경을 이용해 관찰하는데 성공했다.

김희식 박사는 "이번 연구성과는 세계 최초로 플라스틱을 분해하는 녹색미세조류를 개발해 플라스틱에 의한 환경오염을 해결할 수 있는 새로운 패러다임을 제시한 것"이라며 "먹이사슬을 통한 미세플라스틱의 생물 농축을 원천적으로 차단할 수 있는 기술의 실마리를 제공함으로써 추가적인 연구를 통해 자연복원, 수산양식 등 다양한 분야에 널리 활용될 수 있을 것"이라고 전망했다.

송광범 기자 postmoneynews@gmail.com

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