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생분해성 폴리히드록시 알카노에이트의 박테리아 합성

전문가 제언: ○ 폐기물은 환경 및 경제적으로 사회문제가 되고 있다. 이 문제를 해결하려면 세 가지 방법이 있다고 보는데 첫째는 재료들을 튼튼하고 양질의 상태로 처음부터 만들어 제품을 오래오래 사용하며 폐기물을 줄이는 방법, 둘째 플라스틱을 계속 재활용할 수 있게 만드는 방법, 셋째는 가장 바람직한 것으로 재료가 쉽게 분해되는 것 즉 생분해가 용이한 것으로 자연에서 생분해가 일어나는 것 등이다.

○ 본문에서 다룬 폴리히드록시 알카노에이트(polyhydroxyalkanoates, PHAs)는 바로 우리가 바라는 꿈의 고분자재료로 생분해성이고 생체적합성인 열경화성 플라스틱이다. 이들은 조제에 의하여 견고함과 유연성에서 기존 석유화학 플라스틱과 같은 제품을 만들 수 있다. 그러나 이들은 제조원가가 너무 비싸 기존 재료를 사용하지 못하는 제품에 이용된다. 즉 의료용 고분자로서 사용된다. 이들은 면역적으로 불활성이고 인체에서 서서히 분해하여 인체내 이식 재료로 또 서방형 약물전달 담체로 사용할 수 있다.

○ PHA들은 3-, 4-, 5-, 6-폴리히드록시알칸 산의 폴리히드록시에스테르로 여러 박테리아 종들이 생산한다. 이 생성물질은 여러 박테리아들이 세포내에 에너지와 탄소 예비용으로 축적하고 있다. 이들의 상업적 생산을 위하여 지금도 많은 노력이 경주되고 있으며 주 용도로는 상기 의료용 외에 농업용, 세포조직 가공, 나노복합체, 고분자 브랜드, 카이랄합성 등에 이용된다.

○ 앞서 언급한대로 PHA들의 가격이 아직은 범용으로 사용하기는 너무 비싸다. 예를 들면 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌은 0.25-0.5 USD/㎏ 인데 비하여 현재 유전자조작으로 최고로 싼 PHA들의 값이 4 USD/㎏이다. 미국 몬산토사가 Biopol 특허를 구매하여 재료값을 더 낮추기 위하여 형질전화 식물을 연구하고 있다. 즉 박테리아 유전자를 유전자 조작으로 식물에 이전시켜 식물이 고분자를 생산하게 하는 방법이다. 앞으로의 결과가 주목된다.

저자: Verlinden, RAJ; Hill, DJ; Kenward, MA; Williams, CD; Radecka, I; AF Verlinden, R. A. J.; Hill, D. J.; Kenward, M. A.; Williams, C. D.; Radecka, I.
자료유형: 학술정보

원문언어: 영어
기업산업분류: 바이오