몰드(Mold) 이용해 바이오연료 생산하는 새로운 경로 개발

맨체스터대(University of Manchester)의 연구자들이 바이오연료와 지속가능한 화학물의 개발의 측면에서 새로운 영역을 개척한 중요한 발견을 이루어냈다. 맨체스터 바이오기술 연구센터(Manchester Institute of Biotechnology (MIB)) 소속의 연구자들이 효모(yeast)로부터 분리한 두 개의 핵심 효소들이 탄화수소의 생산과 관련된 새로운 경로를 가능하게 해 주었다고 보고하고 있다. Nature지에 게재된 이번 논문에서 연구자들은 보다 친환경적이고 지속가능한 방법을 통해 현재의 오일을 대체할 수 있는 방법을 제시하고 있다. 이번 연구를 주도한 David Leys 교수는 이번 연구의 중요성에 대해 "우리 사회가 직면하고 있는 주요한 도전 중 하나는 우리가 이동용 연료나 플라스틱 등의 원료를 만들어내는데 이용하는 오일의 양이 점차 줄어들고 있다고 하는 점이다. 이러한 화석 연료에 대한 의존성을 줄이는 과정이 급하게 요구된다. 살아있는 생명체를 이용해 연료 화합물을 직접 생산하는 과정이 필요하지만, 우리는 아직 그 과정을 정확하게 이해하고 있지 못하며, 생물학적인 탄화수소의 생산 가능성이 존재하고는 있지만 아직 이들을 산업적인 수준에서 만들어내지는 못하고 있다"고 말했다. Leys 교수와 그의 연구팀은 일반적인 효모 몰드(yeast mould)가 보존제인 소르빈산(sorbic acid)을 함유한 식품 상에서 자랄 경우, 케로신(kerosene)과 같은 냄새를 만들어내는 것과 관련된 메커니즘을 상세하게 연구했다. 그 결과 그들은 이 생명체가 케로신 냄새를 만드는 휘발성 탄화수소의 생산을 위해 알려지지 않은 비타민 B2(flavin)을 이용한다는 사실을 발견했다. 이들은 또한 동일한 프로세스가 비타민 Q10을 생산하는데도 이용된다는 사실을 알아낼 수 있었다. 다이아몬드 싱크로트론 광원(Diamond synchrotron source)을 이용해, 연구자들은 원자 수준에서 이 바이오 촉매 과정을 연구했으며 그 결과 자연계에서 이전에는 일어나지 않을 것이라고 생각했던 화학 반응이 일어나는 현상을 관찰했다. 이에 대해 Leys 교수는 "우리는 이제 어떻게 효모와 다른 미생물이 비타민 B2 의존 프로세스를 이용해 연료와 유사한 화합물을 만들어내는지를 알 수 있게 되었다. 따라서 우리는 이들 화합물의 생산량을 보다 늘릴 수 있는 유리한 위치를 선점하게 되었다"고 말했다. Nature지에 게재된 논문에서, 연구자들은 알파 올레핀(alpha olefin)의 생산에 초점을 맞추어 연구를 진행했다. 알파 올레핀은 산업적으로 중요한 중간 생산물질로 다양한 곳에 응용되고 있다. 이에 대한 보다 자세한 연구 결과는 " White, M. D. et al. "UbiX is a flavin prenyltransferase required for bacterial ubiquinone biosynthesis" will be published in Nature on Wednesday 17 June 2015. Advance Online Publication (AOP) doi: dx.doi.org/10.1038/nature14559 "와 "New cofactor supports alfa-beta-unsaturated acid decarboxylation via 1,3-dipolar cycloaddition" will be published in Nature on Wednesday 17 June 2015. Advance Online Publication (AOP) doi: www.dx.doi.org/10/.1038/nature14560”을 참고하기 바란다. 그림: 효모 몰드에서 유래한 두 개의 핵심 효소를 통해 탄화수소를 만들어낼 수 있게 되었다.