[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 연구진이 플라스틱 분해의 새 방법을 발견했다. 이미 알려진 미생물이 아니라, 곤충 효소로 플라스틱을 분해할 수 있다는 내용이다. 플라스틱 문제 해결의 새로운 전기를 맞을 것으로 보인다.

한국생명공학연구원 감염병연구센터 류충민 박사 연구팀은 꿀벌부채명나방을 대상으로 유전체 분석과 곤충장내에서 특별하게 만들어진 단백질 분석을 실행한 결과 에스터라아제, 라이페이즈, 시토크롬 P450 등 플라스틱을 분해할 때 만들어지는 다량의 효소를 새롭게 찾았다고 6일 밝혔다. 

연구결과는 생물학 분야의 세계적 저널인 ‘셀 리포트(Cell Reprots)’ 온라인판에 지난달 26일 게재됐다. 이번 연구는 미세 플라스틱을 선택적으로 분해할 수 있을 있는 새로운 기술이 될 것으로 기대된다.

플라스틱을 먹고 있는 꿀벌부채명나방 [자료=생명연]

연구진에 따르면 꿀벌부채명나방은 병원성세균의 동물 모델로 널리 사용된다. 사람체온에서 병을 일으키는 병원성 세균처럼 섭씨 37도에서도 잘 자란다. 하루 이틀 내에 증상을 보이며 초파리나 예쁜꼬마선충 같이 너무 작지도 않아서 직접 원하는 부위에 병원균 접종이 가능하다. 무엇보다 가격이 저렴해 대량 약물 스크리닝이 가능하다. 항생제내성 세균인 슈퍼박테리아 연구에 중요한 동물 모델로 사용된다.

특히 연구팀은 꿀벌부채명나방이 벌집을 먹이로 삼는다는 점에서 연구 아이디어를 얻었다.

벌집은 왁스라는 물질로 구성돼 있다. 왁스는 구조상 플라스틱과 아주 유사하게 생겼고, 플라스틱 중에 폴리에틸렌(polyethylene)과 유사한 구조다.

이전 연구에서 왁스를 분해하는 꿀벌부채명나방이 플라스틱도 분해 할 수 있다는 보고가 있었다. 즉, 기존 연구는 왁스의 화학적 구조가 플라스틱의 주원료인 폴리에틸렌과 유사해 꿀벌부채명나방이 플라스틱을 부수어 먹은 후 장내에서 소화시켜 분해하는 것을 밝혀낸 것이다.

기존 연구에서는 플라스틱이 꿀벌부채명나방의 장내 미생물에 의해 분해된다는 것이 정설이었다. 하지만 이번 연구에서 항생제를 이용해 장내 미생물을 모두 제거한 후에도 동일하게 플라스틱을 분해한다는 것을 확인했다.

연구진은 해당 유전체분석을 통해 꿀벌부채명나방이 다른 비슷한 곤충과 비교해 왁스 분해 효소의 종류와 유전자의 개수가 확장돼 있다는 것을 확인했다.

앞으로 연구진은 효모를 이용한 효소 발현으로 플라스틱 분해 방법을 찾는다는 계획이다.

류충민 박사는 “꿀벌부채명나방 유래 효소를 이용한다면 더 효율적으로 플라스틱을 분해할 수 있는 새로운 기술을 확보할 수 있을 것으로 예상되고 산업적 가치도 높을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구는 울산과기대 박종화 박사팀과 공동으로 진행됐다.  

kimys@newspim.com