생명연, 플라스틱 분해하는 꿀벌부채명나방 효소 확인

류충민 박사 "효율적으로 플라스틱 분해하는 새로운 기술 확보 예상"

▲플라스틱을 먹고 있는 꿀벌부채명나방 ⓒ한국생명공학연구원

한국생명공학연구원 감염병연구센터 류충민 박사팀이 곤충의 효소에 의해서 플라스틱을 분해할 수 있다는 결과를 보고했다.

이 연구는 미세 플라스틱을 선택적으로 분해할 수 있는 새로운 기술 개발의 계기가 될 것으로 기대된다.

연구진은 꿀벌부채명나방을 항생제내성 연구를 위한 동물 모델로 사용하기 위해 사육하면서 플라스틱통에 구멍이 나는 현상을 관찰했다.

이를 연구한 결과 2017년 Current Biology 논문에서 꿀벌부채명나방이 플라스틱을 분해할 수 있다는 논문이 발표됐다.

이러한 점들에 착안해 연구진은 결정적인 효소를 발굴하기 위해 전사체 분석을 수행한 결과 꿀벌부채명나방이 항생제를 이용해 장내미생물을 모두 제거한 후에도 플라스틱을 분해한다는 것을 확인했다.

▲ 꿀벌부채명나방의 왁스 분해과정 도식화 ⓒ한국생명공학연구원

연구진은 꿀벌부채명나방의 유전체를 분석하고 왁스와 플라스틱을 먹였을 때 곤충장내에서 특별하게 만들어지는 단백질을 분석했다.

그 결과 왁스와 플라스틱을 분해할 때 만들어지는 다량의 효소인 에스터라아제, 라이페이즈, 시토크롬 P450을 새롭게 찾아서 보고했다.

연구진은 해당 연구성과에 대한 후속 연구로 효모를 이용한 효소 발현으로 플라스틱 분해 방법을 찾고 있다.

류충민 박사는 “꿀벌부채명나방 유래 효소를 이용한다면 보다 효율적으로 플라스틱을 분해할 수 있는 새로운 기술을 확보할 수 있을 것으로 예상되며, 산업적 가치도 높을 것으로 기대한다”고 말했다.

한국생명공학연구원의 ‘인터-킹덤지노믹스 기반 슈퍼박테리아 제어 연구사업’으로 수행된 이번 연구는 생물학 분야의 세계적 저널인 셀 리포트(Cell Reprots, IF 8.03) 2월26일자 온라인 판에 ‘The Galleria mellonella hologenome supports microbiota-independent metabolism of long-chain hydrocarbon beeswax’라는 제목으로 게재됐다.