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Mitsubishi Chemical의 바이오공정 개발사례

전문가 제언: ○ 생명현상에 관여하는 생체고분자는 대부분 광학활성 물질이다. 광학활성은 물질 내 전자기파의 분극 때문에 야기된다. 생체의 대부분을 차지하는 단백질은 20종의 아미노산으로 구성된다. 천연 아미노산은 모두 L-형이지만 화학합성을 하면 L-형(R체)과 D-형(S체)이 반씩 섞인 라세미체가 생성된다. D-형은 약리효능이 없거나 독성(항균성)이 강하다.

○ 현재 전 세계 합성신약의 60%(2005)는 광학활성 의약품이 차지한다. 광학활성 의약품은 부분입체이성체법(DAT), chiral pool법, 부제합성법, 우선추출법, 막 분리법, 효소촉매법 등으로 생산한다. 최근에는 화학적으로 라세미체를 합성한 후 효소로 경상체를 분리하는 혼합법이 각광을 받고 있다.

○ 효소는 기질특이성 외에 입체특이성과 구조특이성을 가지고 있어 경상체의 분리에 매우 효율적이다. 현재 상용화된 변선광 효소로는 aminoacylase, lipase, esterase, lacemase, lactonase 등이 알려져 있다. 특히 Pseudomonas cepada에서 추출한 lipase는 비수계(유기용매계)에서는 다른 경상체로 역작용을 하므로 여러 공정에 활용된다.

○ 본고에서 제시했듯이 식품공장 폐수와 생활쓰레기 등을 포함한 자연계의 무한한 바이오매스에서 중간물질(당질)을 만들고, 이러한 선도물질에서 당 알코올, 항바이러스제, 의약품 등의 고부가가치 물질을 창출하는 거시적 연구전략이 우리에게도 필요하다. 왜 우리에게는 이러한 전략적 연구개발이 잘 이루어지지 않는 것인지 안타까운 생각이 든다.

○ 특히 제지공장 폐액 속의 lignosulphate를 미생물발효에 의해 L-아라비노스를 생산한 후, 효소로 L-리보스로 전환하는 공정은 당장 우리에게 적용될 수 있는 기술이라 생각된다. L-리보스는 뉴클레오시드와 뉴클레오티드 등의 중간원료이다. 뉴클레오시드를 이용해 리보플라빈(Roche·BASF), acadesine(Kyowa), ribararin(ICN Pharm.), cytidine(Ursa Pharm.) 등이 생산되고 있다. 뉴클레오티드로부터도 CDP choline 등의 고부가가치 물질들이 생산되고 있다.

저자: Makoto Ueda
자료유형: 학술정보