국내 연구진이 화학물질을 생산하는데 필요한 바이오 화학반응에 대한 정보를 종합해 과학자들이 손쉽게 활용할 수 있게 지도형태로 만들어 주목받고 있다.

카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀이 미생물에서 석유나 화학제품을 생산할 수 있는 기존 연구들을 총정리해 지도형태로 만들어 한눈에 볼 수 있는 ‘바이오 기반 화학물질 합성지도’를 만들었다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘네이처 촉매반응’ 15일자 표지논문으로 실렸다.

화학제품들은 석유에서 추출한 원료를 활용해 만들어지고 있다. 이 과정에서 온실가스를 배출해 지구온난화와 같은 문제를 유발하고 있어 미생물을 활용한 ‘바이오 리파이너리’라는 친환경적 방식의 화학물질 생산기술 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 특히 미생물의 대사작용을 이용해 화학물질을 대량생산할 수 있는 시스템대사공학 기법을 이용한 화학물질 생산이 늘고 있다. 그렇지만 생물공학적 방법과 화학적 방법을 통합하는 것이 더욱 효율적인 경우도 많다.

문제는 생물공학적 방법이나 화학적 방법 중 어느 경로를 선택해야 효율성이 높을지에 대한 정보를 한 눈에 볼 수 있게 정리된 것이 없다는 점이다.연구팀이 이번에 만든 합성지도는 화학물질을 합성할 때 바이오나 화학반응 중 어느 것을 선택해야 최고 생산농도나 수율을 보이고 생산성이 높아지며 산업화에 용이한지를 보여주는 것이다. 이와 함께 시스템 대사공학과 바이오 리파이너리 분야에서 아직 해결하지 못한 문제와 해법을 제시했다는 평가도 받고 있다.

이상엽 교수는 “이번에 만든 합성지도는 시스템 대사공학이 나가야 할 방향과 아이디어를 제시해주는 청사진으로 친환경 그린화학은 물론 의료, 식품, 화장품 등 다양한 화학관련 산업에 유용하게 쓰일 것”이라고 설명했다.

한편 네이처측은 이 교수팀이 만든 합성지도를 포스터로 제작해 산업계와 연구계에서 활용할 수 있도록 할 계획이다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr