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우렁쉥이의 바나듐 농축

전문가 제언: ○ 유해중금속이나 희유(稀有)금속을 선택적으로 농축하는 생물이 있다. 즉, 바나듐 같은 특정 금속을 집중적으로 농축하는 우렁쉥이나 광산지역의 식물 중 금속내성이 있는 것(양치류) 또는 중금속을 환원하여 호흡에너지를 얻는 해양 박테리아 등, 중금속 농축·내성기능, 산화환원 능(能), 금속친화성이 있는 특이한 생물이 있다. 이런 특이한 기능을 가진 유전자를 해양세균 등에 발현시켜 유해금속이나 희유금속을 선택적으로 회수할 수 있다.

○ 최근 특이생물기능의 환경조화형 응용연구 개발이나 희소자원 대체재료 개발은 37억 년의 긴 진화과정에서 적응하여 살아남은 생명체에서 악성부산물을 만들지 않는 반응계(反應系)를 이용하는 것이다. 금속축적·내성능이 있는 특이유전자를 인위적으로 변이시켜, 금속선택성이나 금속결합능을 변화시키는 발현계(發現系)를 개발 이용하는 것이다. 따라서 여러 가지 생물 종의 게놈해석이나 cDNA 데이터에서 환경조화형 유용유전자의 기능을 활용할 수 있다.

○ 실제로 바나듐, 니켈, 코발트, 크롬을 첨가한 배지에서 해양세균으로 각 금속의 내성균(耐性菌)과 6가 크롬환원세균 등 해양세균을 단리(單離)시켜 culture dock를 만들었다. 그 중에는 니켈 고 축적 능을 가진 신속(新屬)·신종(新種) 세균도 있다.

○ 이와 같이 생물의 반응계나 특이유전자를 인위적으로 변이시킨 발현계를 이용하여 오염원인이 되는 중금속을 회수하거나 필요한 금속자원을 농축하여 회수하면 오염환경도 쾌적하게 조화시킬 수 있고 필요한 금속자원도 값싸게 회수·이용할 수 있다.

○ 그러나 우리는 이 분야에서 아직 태동단계에 불과하다. 따라서 우리 학자가 돌파구를 마련하는 계기를 만들어야 하고 정부가 집중 지원할 수 있도록 가능성을 제시하여 이 분야의 연구를 주도해 나가야 할 것이다.

저자: Tatsuya Ueki, Hitoshi Michibata
자료유형: 학술정보