일본이 PHB(Polyhydroxyvalerate)를 분해하는 해양 미생물을 발견했다.
일본 산업기술종합연구소와 제품평가기술기반기구(NITE) 연구팀은 PHB의 분해에 관련된 해양 미생물 종류를 규명하는데 성공했다.
PHB는 미생물로 분해되는 생분해성 플라스틱의 일종으로 PHB를 개량하거나 PHB를 기반으로 새로운 플래스틱을 개발하기 위해 생분해성을 조사해야 하지만 해양 미생물을 제대로 규명하지 못하고 있었다.
이에 따라 연구진은 일본 연안부 15곳에서 해수를 채취해 조사를 실시했고 예상보다 훨씬 많은 미생물이 PHB 분해에 기여하고 있음을 규명하고 시간 단축 방안을 고안했다.
생분해란 균류, 박테리아 등 미생물이 배출하는 효소에 따른 분해로, 플래스틱 사용기업들은 환경부하를 낮추기 위해 기존 소재 대신 생분해성 플래스틱으로 전환하는데 주력하고 있다.
현재 플래스틱 등의 생분해성을 평가하기 위한 BOD 평가시험이 있으며 토양, 염수, 해수를 대상으로 수치를 계산하지만 해수는 토양에 비해 미생물의 양이 적고 시험 기간이 1-2년으로 길다는 문제가 있다.
연구진은 BOD 시간을 단축하기 위해 생분해를 담당하는 미생물의 전체상을 파악할 필요가 있다고 판단했고 일본 전국에서 해수를 모은 다음 생분해성 플라스틱 중에서도 연구가 진행된 상태인 PHB를 대상으로 시험을 진행했다.
시험 결과 미생물 종류가 많은 해역일수록 생분해율이 높았고 게놈분석을 통해 기존에 알려진 분해 효소와는 다른 효소를 추가로 발견했을 뿐만 아니라 분해 단계별로 관여하는 효소 종류가 다르다는 것을 규명했다.
연구진은 미생물 다양성을 보완하는 영양원을 인위적으로 더하면 실험실에서도 BOD 시간 단축이 가능할 것으로 기대하고 있으며 PHB 이외의 생분해성 플라스틱을 대상으로도 연구를 진행할 예정이다.
연구 성과는 Journal of Hazardous Materials에 게재됐다. (강)