합성효모 플랫폼을 이용한 갈조류 당으로부터 효율적인 에탄올 생산

전문가 제언

○ 갈조류(brown macroalgae)의 대량재배가 여러 나라에서 벌써 실용화되고 있으며, 2006년에 매년 7000만 미터톤 이상을 생산하였다. 갈조류는 리그닌을 함유하지 않기 때문에 마쇄, 용탕, 추출과 같은 단순한 바이오 정제과정으로 바이오연료와 재생화학물질로 전환하기 위하여 당을 분리할 수 있다.

 

○ 해양세균 Vibrio splendidus에서 알긴산염의 대사경로가 구명되었으며, E. coli에서 이 경로의 복원으로 알긴산, 만니톨, 글루칸의 공동발효를 통하여 갈조류 건물 중 당 0.281g 수율로 에탄올을 생산할 수 있었다. Saccharomyces cerevisiae는 상업적 규모로 에탄올 연료생산을 위하여 더 다루기 쉬운 숙주이며, 바이오에탄올 산업의 표준 미생물이다. S. cerevisiae 플랫폼을 통하여 갈조류 당으로부터 에탄올 생산이 가능하려면 만니톨과 알긴산 이화경로의 대사공학이 요구된다.

 

○ 고효율적인 에탄올 발효를 위하여 갈조류에서 유일한 당을 이용할 수 있는 첫 S. cerevisiae 합성생물 플랫폼은 성공적으로 개발되었다. S. cerevisiae는 산업규모 연료 알코올 생산을 위한 표준 미생물이기 때문에 플랫폼 개발은 매우 중요하다.

 

○ 더욱 앞으로 유전적 변형으로 다른 많은 바이오연료와 재생화합물을 생산하는 데 사용될 수 있다. 다른 합성생물 플랫폼과 함께 S. cerevisiae 합성생물 플랫폼 기술은 지속가능한 경제와 사회를 창조하는 데 도움이 될 것으로 예상한다.

 

○ 우리나라에서 바이오에탄올 연구는 1980년대 후반부터 지속되어 왔으며, 균주 개발, 전처리공정 개발, 당화공정 개발 등 요소기술을 중심으로 발전해 왔다. 해조류에서 당 성분을 효율적으로 뽑아내는 전처리기술과 미생물 발효기술에 대한 연구가 많이 이루어졌다. (주)바이오시스템즈는 홍조류인 우뭇가사리에서 1톤당 바이오에탄올 235~299L, 한국해양연구원에서는 녹조류인 구멍갈파래를 이용하여 바이오에탄올 160g/L을 생산한 결과를 발표하였다. 앞으로 해양 바이오연료 생산기술의 실증 및 상용화가 이루어질 수 있기를 기대한다.

저자

Enquist-Newman, A. M. E. Faust, D. D. Bravo, C. N. S. Santos, et al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2014

권(호)

505()

잡지명

Nature

과학기술
표준분류

바이오

페이지

239~243

분석자

변*영

분석물

• 합성효모 플랫폼을 이용한 갈조류 당으로부터 효율적인 에탄올 생산.pdf [280,459 byte]

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