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바닷물에서 자라는 효모를 이용한 바이오 연료



(Credit: University of Huddersfield)


과학자들이 귀중한 자원인 민물 대신 훨씬 흔하게 구할 수 있는 자원인 바닷물을 이용한 바이오 연료 소재로 유망한 해양 효모균을 보고했습니다. 현재 생산되는 바이오 에탄올은 대부분 옥수수나 사탕수수처럼 사람이 먹는 작물들을 이용해서 생산됩니다. 문제는 이런 작물을 생산하는데 막대한 자원이 필요하다는 것입니다. 바이오 에탄올 1리터를 생산하기 위해서는 수천리터의 물이 필요합니다. 지금처럼 수자원이 부족한 시대에는 상당한 낭비인 셈입니다. 


 당연히 많은 연구자들이 보다 친환경적이고 지속가능한 바이오 연료 생산을 위해 대안적인 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 그 가운데 하나는 바로 훨씬 구하기 쉽고 고갈의 염려도 없는 바닷물을 대신 활용하는 것입니다. 주로는 해조류를 이용한 연구가 주류를 이루고 있지만, 허더스필드 대학 (University of Huddersfield)의 연구자들은 평소에 주목받지 못했던 생물에 관심을 돌렸습니다. 바로 바닷물에 사는 해양 효모균 (Marine yeast)입니다. 


 해양 효모 가운데 하나인 사카로미세스 세레비시아 (Saccharomyces cerevisiae) AZ65라는 독특한 균주가 그것으로 15리터 바이오리액터에 놓어서 배양한 결과 93.50 g/L라는 상당히 높은 에탄올 수율을 기록했습니다. 시간당으로 따지면 리터 당 2.49g의 생산량이었습니다. 


 이는 이 효모가 상당히 높은 효율로 에탄올을 생산한다는 것을 보여주지만, 쉽게 생각할 수 있듯이 극복해야 할 문제가 있습니다. 해조류나 조류(algae)와 달리 효모는 광합성을 하는 생물이 아니라 발효를 주특기로 삼는 생물체라는 것이죠. 즉, 효모를 바닷물에 키우기만 하면 연료가 얻어지는 것이 아니라 먹이가 될 유기물을 줘야 합니다. 


 이 효모의 가능성은 사탕수수처럼 효모를 이용해 발효시켜 바이오 에탄올을 만드는 경우 (잘 몰랐는데 이 경우에도 상당한 물을 소모한다고 함) 바닷물을 대신 사용할 수 있다는 것입니다. 획기적인 발명이라고 할 수 있을지는 좀 더 검증이 필요하지만, 바닷물에서 잘 살아가는 효모가 있다는 점은 나름 신선한 내용인 것 같습니다. 다만 바닷물을 이용한 바이오 연료 개발은 역시 단세포 조류를 활용하는 것이 가장 좋지 않을까하는 생각입니다. 


 참고 

Darren Greetham et al. A brief review on bioethanol production using marine biomass, marine microorganism and seawater, Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry (2018). DOI: 10.1016/j.cogsc.2018.06.008

Abdelrahman Saleh Zaky et al. The establishment of a marine focused biorefinery for bioethanol production using seawater and a novel marine yeast strain, Scientific Reports (2018). DOI: 10.1038/s41598-018-30660-x




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