바이오인

플라스틱 가소제 분해능력 뛰어난 담수 미생물 5종 발견

국립낙동강생물자원관, 분해 최적화 연구를 통해 특허 출원 예정

□ 환경부 산하 국립낙동강생물자원관(관장 유호)은 구미 공단에 인접한 광평천에서 채취한 시료에서 플라스틱 가소제인 디에틸헥실프탈레이트* 분해능력이 우수한 담수 미생물 5종을 최근 발견했다고 밝혔다.

* 가장 대표적인 프탈레이트 계열 플라스틱 가소제(可塑劑)로 비닐, 포장재, 의약품 등 다양한 제품 생산에 사용되는 무색⋅무취의 화학물질

○ 이들 담수 미생물은 디에틸헥실프탈레이트를 분해하면서 생성되는 물질을 성장에 필요한 영양원으로 이용하는 호기성(好氣性) 세균*이다.

* 공기 또는 산소(O2)가 존재하는 조건에서 영양소를 분해⋅활용하여 세포호흡을 할 수 있는 미생물의 일종

○ 국립낙동강생물자원관 연구진은 올해 3월부터 12월 사이에 구미 광평천에서 채취한 시료(하천수, 퇴적토)로부터 디에틸헥실프탈레이트를 분해할 수 있는 담수 미생물 5종*을 분리하는 데 성공했다.

* 마이콜리시박테리움(Mycolicibacterium) 속 균주 DEHP-302, 마이콜리시박테리움(Mycolicibacterium) 속 균주 DEHP-303(2종), 스핑고비움(Sphingobium) 속 균주 DEHP-117(신종), 플루비콜라(Fluviicola) 속 균주 DEHP-305(신종), 로도코쿠스(Rhodococcus) 속 균주 sw6

□ 이들 담수 미생물에 대한 디에틸헥실프탈레이트 분해능력을 실험한 결과, 마이콜리시박테리움 속 균주(DEHP-302)가 가장 우수한 것으로 나타났다.

○ 연구진은 이 균주가 디에틸헥실프탈레이트가 최대 1ℓ에 1,000mg의 농도로 오염됐을 때 5일 만에 99% 이상 분해하는 것을 확인했다.

○ 특히, 이 균주의 분해 능력은 고농도의 디에틸헥실프탈레이트를 분해할 수 있는 미생물로 잘 알려진 고도니아 알칼리보란스(YC-RL2) 균주* 보다 우수한 수준으로 나타났다.

* 고도니아 알칼리보란스 YC-RL2 균주는 2017년에 국제학술지에 보고된 DEHP 분해 미생물로 1ℓ의 담수 환경에서 800mg의 디에틸헥실프탈레이트로 오염되었을 때 7일 동안 94.6%를 분해할 수 있다고 알려져 있음

○ 연구진은 분해 능력의 우수성이 입증된 이 균주를 대상으로 분해 활성 최적화 연구(온도, 수소이온 농도, 탄소원, 질소원)를 추가적으로 수행하여 수처리 또는 토양 오염에 적용할 수 있는 특허를 출원할 예정이다.

□ 정상철 국립낙동강생물자원관 미생물연구실장은 “이번에 발견한 균주들은 해수가 아닌 담수 환경에서 디에틸헥실프탈레이트를 분해할 수 있는 것으로 학술적인 의미가 매우 크다”라며, “앞으로 담수 미생물의 분해 경로를 밝혀 플라스틱 가소제로 오염된 환경을 복원하는 데 유용한 소재로 활용될 수 있도록 지속적으로 연구를 추진할 예정”이라고 말했다.

...................(계속)

☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

 연구이야기

□ 연구 방법

□ 연구 결과

○ (마이콜리시박테리움 속 균주 DEHP-302) DEHP를 분해할 수 있으면서 배양 상태에 따라 길이 0.5∼1.5 ㎛, 폭 0.6 ㎛의 크기를 가지는 호기성 단간균(short rod)

○ (DEHP 분해 효율 검증) 분리한 5종의 DEHP 분해 효율 테스트 결과, 마이콜리시박테리움(Mycolicibacterium) 속 균주가 가장 빠르고 높은 DEHP 분해 효율을 보임(좌).

○ (DEHP 분해 효율 검증) 마이콜리시박테리움(Mycolicibacterium) 속 균주 DEHP-302는 100∼1,000ppm 농도 범위에서 5일 동안 98% 이상을 제거할 수 있음을 확인하였음(우).

...................(계속)

☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.