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세포표층 제시기술을 이용한 미생물의 고기능화와 유용물질 생산

전문가 제언: ○ 지구 온난화를 방지하기 위해서 석유를 대신하는 자원으로서 바이오메스의 유효한 이용이 요구되고 있다. 본고에서는 세포표층 제시기술(細胞表層提示技術)에 의해서 높은 기능화된 미생물을 이용하여 여러 가지 바이오매스 자원으로부터 에탄올 등의 연료 및 유기산이나 아미노산 등 화성품(化成品) 원료의 생산 공정개발에 관해 다루고 있다.

○ 바이오매스는 태양에너지에 의해 생물이 생성한 유기물로서 생명과 태양에너지가 있는 한 지속적으로 재생 가능한 자원이다. 바이오매스는 대기 중의 CO2를 증가시키지 않는 화석자원 유래의 에너지나 제품을 바이오매스로 대체하여 온실효과 가스의 하나인 CO2의 배출을 증가시키지 않을 수 있으므로 바이오매스를 에너지나 화학제품으로 변환시키는 기술개발 및 실용화가 매우 중요하다.

○ 연료와 여러 가지 석유 유래의 제품이 우리주변에 존재하며 날로 대량으로 소비되고 있다. 일상생활에서 플라스틱 제품도 그의 주요한 제품의 하나로서 생분해성이 없으므로 환경부하의 큰 폐기물 문제로서 상존되고 있다. 이러한 배경에서 바이오매스에서 생산 가능한 생분해성 플라스틱인「폴리유산」은 CO2의 배출삭감, 폐기물 처리문제로서 공헌이 크게 기대되고 있다.

○ 폴리유산의 원료가 되는 유산의 생산비용이 높기 때문에 석유 유래의 범용 플라스틱의 3~5배로서 매우 고가이다. 현행의 곡물 계 바이오매스로서의 유산생산으로는 당화, 분리정제공정은 각기 전 공정의 약 25% 정도의 비용이 든다. 따라서 유산균으로서 세포표층 제시기술을 이용함으로써 막대한 증자(蒸煮) 및 효소비용의 당화공정에서 저비용을 가져올 것으로 믿는다.

○ 앞으로는 대사경로의 개량변경으로 유산(乳酸)의 선택적 생산기술의 구축이나 유산균 세포표층으로 아밀라아제 효소의 집적화(集積化)를 목표로 하여 신규 앵커단백질의 탐색 등을 수행함으로써 새로운 셀룰로오스 원료에서도 유산발효가 가능하게 된다면 기능성 유산균의 재조합 구축이 필요할 것으로 이에 대한 관심을 촉구한다.

저자: Tsutomu Tanaka, Chiaki Ogino, Akihiko Kondo
자료유형: 학술정보