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바이오매스로부터 부탄올 생합성의 핵심 효소와 수반유전자의 유전자조작

전문가 제언: ○ 오일가격 상승, 기후변화, 에너지 위기 때문에 지속가능한 차량연료인 바이오부탄올에 대한 관심이 증가되고 있다. 그러나 Clostridium을 이용한 ABE 발효에 의한 바이오부탄올 생산비는 석유화학 과정에 의한 것보다 높다. 경제적 바이오부탄올 생산의 문제점은 산성발생에서 용매발생으로의 대사변화 조절이 어렵고 극심한 생성물 억제로 야기되는 제약이다. 생물공학의 발전, Clostridium 게놈 염기서열의 완성, 유전자조작은 용매수량과 부탄올생산 비율 증진을 위한 실행가능한 방법이다.

○ 본 논문에서는 ABE 발효경로에서 핵심효소의 과발현, 삽입, 녹아웃/다운 유전자와 다른 관련 유전자(열충격 단백질, 오페론, 전사를 코드화하는 유전자 등)에 관한 최근 연구진행을 요약하였다. 비록 부탄올 수량은 Clostridium보다 적지만 대장균과 효모에서 이들 유전자의 재조합 조작도 보고되었다. 다양한 공급원으로부터 용매발생 Clostridium의 부탄올 생산도 본 리뷰에서 평가되었다.

○ 우리나라의 경우 유기용매와 이온성 액체를 이용한 부탄올추출 발효 용매 선정 평가(2009), 귀전우(鬼箭羽) 부탄올 추출물의 혈관이완 기전에 대한 연구(2008), C. Clostridium에 의한 발효로 부탄올 생산(2008) 등에 관한 연구가 이루어져 ‘바이오부탄올 기술의 현황 및 전망(2010)’이 이미 제시된 바 있다.

○ 날로 심각해지는 화석연료의 고갈, 지구 온난화, 산업 폐기물 처리 등을 고려해 볼 때 바이오매스의 활용은 불가피한 현실로 다가 왔다. 에너지자원이 부족한 우리나라에서는 이에 대한 지속적인 연구가 더욱 필요할 것으로 생각된다.

저자: He Huang, Hui Liu, Yi-Ru Gan
자료유형: 학술정보