에너지기술연구원 연구진, 이산화탄소 카로티노이도로 전환 성공
“이산화탄소 고부가가치 물질로 전환하는 기술 개발”
▲에너지기술연구원 소속 연구원이 이산화탄소먹는 미생물을 배양하는 실험을 하고 있다. 에너지기술연구원
국내 연구진이 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 항암효과를 지닌 물질로 전환하는데 성공했다.
온실가스 감축과 함께 이산화탄소를 재활용할 방안이 마련될 것으로 기대된다.
한국에너지기술연구원은 광주친환경에너지연구센터 이수연 박사 연구진이 이산화탄소를 항산화, 항암 효과를 지닌 카로티노이드로 전환하는데 성공했다고 22일 밝혔다.
카로티노이드는 세포의 노화를 억제하는 효능으로 화장품, 보충제 등에 활용된다. 전통적으로 미생물 발효를 통해 생산된다. 그동안은 안전성과 원료 수급 등의 문제로 제한적인 생산만 가능했다. 또 카로티노이드는 40개의 탄소원자로 구성돼 있어 미생물이 다량의 이산화탄소를 섭취해야 생성할 수 있다.
연구진은 높은 이산화탄소 농도를 통해 기존 기술 대비 생산성을 약 4배 향상시킴으로써 미생물전기합성 분야에서도 카로티노이드 생성을 가능케 했다.
최근 유망한 이산화탄소 전환 기술로 미생물전기합성을 통한 화학물질 생산 기술이 주목받고 있다. 미생물전기합성은 주로 미생물이 포함된 물을 전해액으로 만들고 전해액에 이산화탄소를 녹여 미생물의 양분으로 활용하는 방식을 사용한다. 하지만 미생물이 성장하는 상온, 상압 환경에서는 이산화탄소가 물에 녹는 양이 매우 적어, 미생물의 양분 부족이 발생하고 최종 전환되는 물질의 생산성이 떨어지게 된다.
이를 해결하기 위해 연구진은 이산화탄소 흡수제인 모노에탄올아민을 전해액에 녹여 미생물이 활용할 수 있는 이산화탄소의 양을 증가시켰다. 이를 통해 미생물의 이산화탄소 소모량을 늘리고 에너지 생산과 생장, 대사활동도 함께 촉진해 전환되는 물질의 생산 효율을 높였다.
연구책임자인 이수연 박사는 “이번 연구결과는 미생물전기합성을 통한 이산화탄소를 고부가가치 물질로 전환하는 새로운 접근법을 제시했다"며 “바이오에너지와 바이오화학 분야에서 친환경적이며 높은 잠재력을 가진 '플랫폼 케미컬(다목적 화학물질)' 기술로, 온실가스 감축과 재활용을 통한 탄소중립 달성에 기여할 것"이라 말했다.
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