농촌진흥청(청장 조재호)은 우리나라에서 자생하는 야생 매화꽃에서 분리한 효모가 새로운 바이오 계면활성제*를 생산한다는 사실을 발견했다.
*계면활성제: 물을 좋아하는 부분(친수성)과 기름을 좋아하는 부분(친유성)을 동시에 가지고 있는 분자로, 물과 기름을 섞을 수 있어 비누, 세제, 농약 등 생활용품 전반에 쓰임.
연구진이 야생 매화꽃에서 분리한 우수 효모(JAF-11)의 계통학적, 표현형적 특성을 분석한 결과, 지금까지 학계에 보고되지 않은 자낭균류계 신종 효모임을 확인하고 ‘네오도티오라 프루니(Neodothiora pruni)’란 이름으로 학계에 보고했다.
이 효모가 생산한 바이오 계면활성제의 표면장력과 화학구조를 분석해 보니 이노시톨계 신규 계면활성제로 밝혀졌다. 이는 현재 대표적인 바이오 계면활성제로 알려져 비누, 샴푸, 화장품 등에 쓰이는 소포로리피드와 물 표면장력 저하 능력*이 비슷한 수준으로 나타났다.
*물 표면장력 저하 능력: 신규 바이오 계면활성제 72mN/m→32.8mN/m, 소포로리피드 72mN/m→32~34mN/m
연구진은 계면활성제 생합 성능을 유전체 수준에서 밝히기 위해 효모 균주의 유전체 염기서열을 해독했다. 그 결과, 이노시톨계의 계면활성제 생합성과 직접적으로 관련 있는 유전자를 확인할 수 있었다.
이번 연구 결과는 국제학술지 Journal of Microbiology and Biotechnology (IF=3.28) 등 3개 학술지에 논문으로 게재됐다. 농촌진흥청은 관련 기술을 특허출원*했다.
*신종 리조스파에라(Rhizosphaera) sp. JAF-11 효모로부터 분리된 생물학적 계면활성제(10-2021-0117953)
농촌진흥청은 이와 함께 아미노산계 등 다른 계면활성제를 생산하는 효모 균주 2건도 특허출원을 완료하고, 유용 미생물 실용화 노력을 계속할 계획이다.
한편, 석유를 원료로 하는 기존 계면활성제가 분해되지 않고 환경과 인체 내 잔류한다는 사실이 밝혀지면서 이를 대체할 수 있는 바이오 계면활성제 연구가 활발히 진행 중이다.
국내 바이오 계면활성제 수요가 꾸준히 증가하고 있는 가운데 제품 수입 의존도가 높은 편인 우리나라는 원천기술을 확보해야 한다는 목소리가 높다. 아울러 유용 바이오소재를 생산하는 토착 미생물 자원의 발굴은 국가 생물자원 주권을 강화하는 기반이 될 수 있다.
농촌진흥청 농업미생물과 김남정 과장은 “농업을 포함한 전 분야에서 환경친화적인 산업구조로의 전환이 필수가 됐다.”라며, “이 시점에서 미생물이 생산하는 새로운 바이오 계면활성제 발견은 탄소 중립형 계면활성제 산업 확대에 큰 도움이 될 것으로 기대한다.”라고 말했다.
김경호
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