플라스틱 PET를 분해하는 박테리아, Ideonella sakaiensis 201-F6

설명하기 전에, 21세기, 세계 각 국가의 도시와 농촌, 아마존 숲부터 오대양의 바다까지 광범위하게 퍼져있는 것은 바로 페트병 쓰레기, 즉 플라스틱이다

플라스틱은 생산 단가가 매우 저렴하고 사용하기 편리하여 인류는 많은 수의 플라스틱 제품들을 생산하였고, 그와 동시에 버려지고 있었다

플라스틱은 합성고분자로 상당히 안정하여 자연적으로 썩는데에 많은 시간이 걸린다

따라서 재활용으로 분리하지 못하고 자연 환경에 버려진 것에는 자연적으로 썩기를 기도해도 안된다

이런 골치덩어리 플라스틱 쓰레기 중 대다수를 차지하는 PET 플라스틱을, 이제는 완전히 분해할 수 있는 박테리아가 발견되었다고 한다

바로 이데오넬라 사카이엔시스(Ideonella sakaiensis 201-F6)이다

Ideonella sakaiensis 201-F6

(이미지 출처 : http://cdn4.sci-news.com/images/enlarge2/image_3693e-Ideonella-sakaiensis.jpg)

이는 게이오주쿠대 고분자연구팀의 요시다 쇼스케 박사팀이 발견한 것으로 PET를 분해 뿐만이 아니라 성장 요소로 활용하는 박테리아이다

(이미지 출처 : http://www.kit.ac.jp/wp/wp-content/uploads/2016/03/release160311_image001.jpg)

위의 사진상에서 왼쪽은 30도로 PET 필름 위에서 생육중인 201-F6 박테리아 한 개의 군집이고, 오른쪽은 6주 후, PET 필름을 세척하고 관찰되어진 PET 필름의 분해 흔적이다

연구팀은 ISF6-0224와 ISF6-4831라는 효소가 물과 만나 페트막에 침투하는 것으로 연구 결과를 내놓았다

(이미지 출처 : http://naturalsociety.com/wp-content/uploads/image-bacteria-eat-plastic.jpg)

이 박테리아는 두 개의 효소로 PET를 분해한다

첫 번째 효소를 이용하여 PET를 MHET로 분해하고, 두 번째 효소를 이용하여 MHET를 분해, 에너지를 얻는 것이다

추가로 이 반대인 역으로 MHET에서 PET를 얻을 수도 있다고 한다

하지만, 문제점으로 아직 상용화, 사업화 될 정도의 기술력이 없다는 것이다

온도도 30도 이상 올라감으로 해양에 있는 PET를 처리하면 그 주변의 생태계를 파괴할 수 있으며, 6주란 긴 시간적 문제, 그리고 비용이란 문제점이 있다

하지만, 필자는 이 미생물이 환경문제에서 생명공학과 미생물학의 효시라 생각하며 이는 20세기 산업화 이후로 만들어진 인공적 환경문제에 대항한 인류의 첫걸음이라고 생각한다

향후의 전개로 미생물 효소를 이용한 PET 분해는 화학 처리에 비해 에너지 소비가 작고 환경 친화적인 방법이라고 생각하며 이번에 발견된 미생물 유래와 효소 활성 및 안정성 강화가 달성할 수 있으면 이상적인 PET 재활용, 폐기의 실현이 가까워질 것이라고 생각한다

 더 나아가 많은 연구를 통해 실용적이게 된다면 생태계 복원 사례로 등극할 수 있을 것이라 생각한다

참조 목록 : 

http://www.sci-news.com/biology/ideonella-sakaiensis-bacterium-can-break-down-metabolize-plastic-03693.html

http://www.kit.ac.jp/2016/03/topics160311/

논문 :

A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate)

Science  11 Mar 2016: Vol. 351, Issue 6278, pp. 1196-1199

 DOI: 10.1126/science.aad6359

http://science.sciencemag.org/content/351/6278/1196