[이미디어= 황원희 기자] 해양 환경에서 제한된 범위에서만 자연적으로 분해되는 일반적인 중합체 바이오플라스틱(PBS, Polybutylene succinate)을 분해할 수 있는 박테리아가 발견돼 한층 개선된 처리가 가능해졌다. 이 박테리아의 잠재력과 PBS를 분해하는 효소 분자는 일본에 있는 미쓰비시 화학 그룹의 연구진과 함께 일본 홋카이도 대학 연구팀과의 협업에 의해 발견되었다. 연구진은 이 결과를 환경 미생물학 저널에 발표했다.

PBS는 육지에 버려지고 대기에 노출되면 생분해성을 띠기 때문에 일반적으로 친환경적인 고분자로 여겨진다. 이는 1990년대 초반부터 멀칭 필름, 퇴비용 봉투, 급식용 포장을 포함한 산업용 플라스틱에 PBS의 사용을 증가시켰다. 그러나 버려지는 많은 플라스틱들이 결국 바다로 투기되고, 불행하게도 잘 분해되지 않는 결과를 초래하고 말았다.

홋카이도 대학 수산과학부의 사와베 토무 연구팀장은 "해양 플라스틱 오염은 전 세계적인 문제이며, 우리는 플라스틱 행동 강령에 대한 새로운 이해와 오염에 대처하기 위한 새로운 기술을 얻음으로써 이 문제에 대처해야 한다"고 말했다.

이전에는 PBS를 분해할 수 있는 해양 미생물이 극히 일부밖에 발견되지 않았기 때문에 사와베 연구팀장과 동료들은 더 나은 활동성을 가진 다른 미생물을 찾기 위해 노력했다.

연구진은 이를 분해할 수 있는 여러 종류의 해양 박테리아 확인 작업에 착수하면서, 일본 근해의 자연 해수에서 수집한 미생물의 PBS에 대한 영향을 조사했다. 그들은 또한 비브리오 러버(Vibrio ruber)라고 불리는 특정한 종류의 박테리아에서 PBS를 분해하는 원인이 되는 효소를 알아냈다. 그들은 그 효소를 PBSase라고 이름 붙였다.

그 후 그들은 분자생물학적 기술을 사용하여 PBSase를 위한 유전자를 대장균이라는 흔한 박테리아에 삽입함으로써 더욱 개선시켰고, 더 많은 연구를 위해 고도로 정제된 효소 샘플을 생산하기 위해 배양했다.

이번 연구의 협력자로 미쓰비시화학그룹 관계자인 야마모토 야스히토는 "해수 속 분해 메커니즘을 분자 수준에서 제거함으로써 새로운 해양 생분해성 고분자 개발로 이어질 수 있다"며 "이 효소는 수집한 폐플라스틱의 화학적 재활용을 위한 분해 촉진제나 촉매로 사용될 수 있다"고 말했다

정제된 효소의 이용 가능성은 또한 연구자들이 구조를 조사함으로써, 시뮬레이션을 통해 또 다른 일반적인 중합체인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 분해하는 것으로 알려진 다른 효소와도 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다.

사와베는 "PET와 같은 다른 중합체를 분해하는 효소의 활성을 탐구함으로써, 이 연구가 플라스틱 재활용 기술의 발전에 더 광범위하게 기여할 수 있기를 기대한다"고 말했다. 

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