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[IT뉴스]제주서 찾은 플라스틱 오염 유발 PET 분해 실마리 미생물

온카뱅크관리자

2025-12-03 15:27:29

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 페트병. 게티이미지뱅크
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 페트병 소재로 잘 알려진 '폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET·polyethylene terephthalate)'가 분해될 때 만들어지는 물질을 자연적으로 분해하는 미생물이 제주 바다에서 발견됐다. 
 한국생명공학연구원(생명연)은 이형관 세포공장연구센터 책임연구원 연구팀이 제주 연안의 해양 플라스틱 폐기물에서 분리한 미생물 중 하나가 플라스틱 분해 과정의 핵심 중간물질인 'BHET'를 자연적으로 분해하는 능력을 갖고 있다는 사실을 규명했다고 3일 밝혔다. 
 PET이 자연에서 천천히 분해될 때는 여러 중간 단계 물질이 만들어진다. 이 중 일부는 잘 없어지지 않아 플라스틱 오염이 오래 남는 원인이다. 대표적인 물질이 BHET로 PET 분해의 초기 단계에서 형성되는 물질이다. BHET 분해 효율을 높이는 연구는 전체 PET 분해를 연구하는 데 핵심이다. 
 연구팀은 먼저 바닷가 플라스틱 표면에 자연적으로 모여 사는 미생물 무리, 일명 '플라스티스피어(plastisphere)'에 주목했다. 제주 바닷가에서 수거한 플라스틱 조각들을 분석한 결과 서로 다른 기능을 가진 8종의 미생물이 함께 서식했다. 그 중 한 균주가 BHET을 눈에 띄게 줄이는 능력을 보였다.
 균주는 스테노트로포모나스(Stenotrophomonas) 속 미생물 WED208이다. WED208은 BHET가 들어 있는 배양액에서 30일 동안 자라며 BHET의 양을 약 30% 줄이고 이를 다른 분해 단계의 물질로 바꾸는 특징을 보였다. 자연에서도 여러 미생물이 역할을 나누어 플라스틱을 단계적으로 분해한다는 가능성을 뒷받침하는 중요한 근거다. 
 이어 연구팀은 미생물 WED208의 전체 유전정보(유전체)를 분석해 이 미생물이 왜 BHET을 분해할 수 있는지 분자 수준에서 확인했다. 분석 결과 WED208은 BHET을 잘라내는 데 필요한 기능을 가진 특별한 단백질(효소)을 보유하고 있다. 효소 안에는 분해 반응에 필수적인 핵심 아미노산들이 모두 갖춰져 있었다.
 연구결과는 WED208은 단순히 BHET을 소비하는 미생물이 아니라, BHET을 분해할 수 있는 전문적인 도구(효소)를 스스로 갖추고 있는 미생물임을 과학적으로 확인한 것이다.
 이번 연구는 단일 미생물로 PET 전체를 분해하려는 기존 방식을 넘어 자연 생태계의 미생물 네트워크를 활용한 ‘다단계 분해 시스템’ 연구로 확장될 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다.
 실제로 연구 과정에서 WED208을 포함해 총 8종의 미생물이 함께 분리됐으며 각 미생물이 서로 다른 분해 능력과 대사 특성을 지닌 것으로 추정된다. 이러한 미생물을 적절히 조합한 ‘미생물 컨소시엄’을 구축하면 PET 분해 속도와 효율을 크게 높일 수 있을 것으로 기대된다.
 이 연구원은 “이번 연구는 해양 플라스틱에 이미 존재하는 미생물들이 플라스틱의 중간물질을 처리하는 능력을 가지고 있다는 사실을 분자 수준에서 규명한 첫 사례다”며 “미생물 생태 기반의 플라스틱 처리 기술 개발에 중요한 기초 자료가 될 것이다”고 밝혔다.
 연구성과는 과학 저널인 미생물학 프런티어스(Frontiers in Microbiology)에 10월 23일 게재됐다. 연구 제 1저자는 주오예 생명연  세포공장연구센터 연구원이다. 
 &lt;참고자료&gt; -https://doi.org/10.3389/fmicb.2025.1680692
 [이채린 기자 rini113@donga.com]
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