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대사흐름 네트워크와 발효수소 생산

전문가 제언: ○ 발효성수소 생산(FHP)은 최근 R&D 흥미를 끌어왔는데, 다양한 재생자원, 즉 낮은 에너지 연속과정을 통한 폐수조차도 H2의 잠재적 생산수단이기 때문이다. 에탄올, 아세트산염, 부티르산염, 젖산염 등의 여러 세포외 대사산물은 발효 중에 생산되어 복합적 FHP 네트워크를 조성할 수 있다. 그의 복잡성에 대한 인식 외에도, 대사흐름 네트워크에 대한 이해는 잘 되지 않고 있다. 혐기발효에서 FHP와 관련된 생화학 반응과 대사흐름 네트워크는 최근에 관심을 끌고 있다.

○ 본 리뷰에는 FHP 대사 네트워크에 놓여 있는 생화학반응이 요약되었다. 핵심 작동요인이 FHP 과정 대사에 어떻게 영향을 주는지가 검토되었다. 대사흐름 분석에 대한 최근의 개발과 적용이 기술되어 왔다. 진정한 혐기성 미생물에 의한 발효성수소 생산 증강을 위한 대사 네트워크에 대한 미래 연구가 추천된다.

○ 본 리뷰에 인용된 한국인 논문은 ‘수소생산 Clostridium tyrobutyricum JM1에서 탄소물질과 에너지 균형에 미치는 pH의 영향’, ‘수소생산 Clostridium tyrobutyricum JM1에서 탄소와 에너지 균형에 미치는 초기 포도당 농도의 영향’, ‘Citrobacter amalonaticus Y19에서 여러 수소화효소와 포름산염-의존 수소생산’, ‘대사적으로 조작한 대장균 계통의 수소생산과 대사흐름 분석’, ‘MetaFluxNet, 대장균의 대규모 대사흐름 분석에서 대사경로 축조, 분석, 용도에 관한 프로그램’, ‘게놈비교와 인-실리코 유전자 녹아웃 시뮬레이션에 기초한 숙신산 생산증강을 위한 대장균의 대사조작’, ‘Clostridium acetobutylicum ATCC 824 대사 네트워크의 게놈-규모 재-축조 및 인-실리코 분석’, ‘새로운 chemoheterotrophic 세균 Rhodopseudomonas palustris P4에 의한 발효-수소 생산’, ‘Citrobacter amalonaticus Y19에서 수소 생산경로 대사흐름 분석’ 등이다.

○ 발효-수소는 신생 청정에너지원으로 우리나라는 물론 전 세계적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 연구가 더욱 진행되어 대규모 생산체계가 확립된다면 지구 에너지 대체에 크게 기여할 것이다.

저자: Guiqin Cai et al.
자료유형: 학술정보