식초의 주성분인 아세트산을 친환경 화학 원료인 이타콘산으로 더 잘 바꾸는 대장균주를 국내 연구진이 개발했다.

울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 김동혁 교수팀은 포항공과대(POSTECH) 정규열 교수팀, 한국화학연구원 노명현 박사와 함께 아세트산을 이타콘산으로 대사하는 능력이 평균 1.7배 향상된 대장균주를 개발했다고 18일 밝혔다.

이타콘산은 생분해 플라스틱, 의료용 접착제 등에 쓰이는 물질이다.

곰팡이로 전분 등을 발효해 생산하는 방식이 일반적인데, 식량 자원을 소모하는 데다 비용이 많이 드는 단점이 있다.

이 대안으로 식초의 주성분인 아세트산을 쓰는 방법이 있다. 다양한 화학 공정으로 쉽게 확보할 수 있어 값이 싸고, 이산화탄소를 포집해 합성하면 탄소 감축 효과까지 기대할 수 있다.

그러나 균이 아세트산을 잘 소화하지 못해 이타콘산 생산성이 떨어지고, 독성과 대사 부담 탓에 잘 자라지도 못하는 게 문제다.

이에 연구진은 이타콘산을 많이 만들수록 살아남는 조건을 설정해 대장균을 진화시켰다.

이타콘산 농도에 따라 항생제 저항 유전자의 발현량이 달라지도록 설계한 바이오 센서를 대장균에 삽입한 것이다.

항생제 농도를 점차 높이며 배양을 반복하면 이타콘산을 많이 생산하는 대장균만 살아남게 된다.

연구진은 이를 통해 기존보다 이타콘산 생산량과 분열 속도가 각각 1.7배 향상된 균주를 확보하는 데 성공했다.

김동혁 교수는 "화석 연료 고갈 이후를 대비할 수 있는 지속 가능한 화학 소재 생산 기술 개발에 도움이 될 것"이라고 말했다.

이런 연구 결과는 지난 1일 출간된 국제 학술지 '생물자원공학'(Bioresource Technology)에 실렸다.