지구온난화 주범 '메탄' 먹고 자원 만드는 미생물 대사경로 규명

김동혁 UNIST 교수팀, 메탄 먹어치우는 미생물 대사경로 규명

탄소공급원에 따른 대사경로 시뮬레이션

[아시아경제 김철현 기자] 온실가스로 알려진 '메탄'을 먹고 유용한 물질로 바꿔주는 미생물인 '메탄자화균'의 새로운 대사 경로가 규명됐다. 미생물을 활용해 메탄을 자원으로 바꾸는 기술의 초석이 될 전망이다.

울산과학기술원(UNIST)은 에너지 및 화학공학부의 김동혁 교수팀이 경희대 이은열 교수팀과 공동으로 메탄자화균 중 '마이크로븀 알칼리필럼 20Z'의 대사경로를 규명했다고 21일 밝혔다. 이 미생물은 탄화수소를 먹고 분해해 유용한 물질로 만드는데, 탄소공급원이 메탄에서 메탄올로 달라질 때 전체 대사과정에 변화가 생겼다.

이번 연구에서는 메탄자화균이 탄소공급원으로 메탄올을 이용할 경우 메탄을 이용할 때보다 많은 포름산을 만들어내는 특이한 현상을 발견했다. 시작 과정이 같은데도 결과물이 달라지는 까닭은 전체 에너지 대사 과정이 바뀌기 때문이었다. 메탄을 메탄올로 변환하는 화학반응에 사용되는 '조효소' 양이 달라지기 때문에 전체 에너지 대사와 탄소 대사에 차이가 생기고 그 결과 생성되는 화합물도 다른 것이다.

연구팀은 유전체 수준의 컴퓨터 모델링을 이용해 메탄자화균의 대사 변화를 정확히 알아 낼 수 있었다. 메탄자화균의 대사 과정은 매우 복잡한데, 컴퓨터 모델링이 탄소 흐름을 한눈에 파악 할 수 있게 해줬다. 김 교수는 "단일 탄소 물질이면서 저렴한 메탄올을 메탄자화균의 먹이로 쓰는 시스템을 개발할 경우 경제적으로도 이점이 상당할 것"이라며 "메탄올은 메탄보다 용해도가 높고 생물반응기에서 공급과 제어가 쉽기 때문"이라고 설명했다. 이번 연구는 국제학술지 '메타볼릭 엔지니어링'에 최근 게재됐다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr