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'온실가스로 친환경 비료 생산' 미생물 발견

최종수정 2021.10.11 12:05 기사입력 2021.10.11 12:05

이은열 경희대 교수 연구팀

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[아시아경제 김봉수 기자] 국내 연구진이 축산과 논농사 등의 과정에서 발생하는 온실가스 메탄을 소화해 작물생장 촉진 호르몬을 생합성하는 개량 미생물을 발견했다. 온실가스 감축과 친환경 농업이라는 두 가지 토끼를 동시에 잡을 수 있는 실마리가 될 것이라는 기대다.


한국연구재단은 이은열 경희대 교수 연구팀이 농업 분야에서 배출되는 메탄을 식물 성장호르몬으로 전환할 수 있는 친환경 미생물 비료 플랫폼 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

메탄을 탄소원이자 에너지원으로 사용하는 메탄자화균은 상온·상압 조건에서 메탄을 알코올, 유기산, 올레핀 및 바이오 폴리머 등의 고부가가치 산물로 전환할 수 있는 미생물로 실제 단백질 사료 등에 활용되고 있다. 하지만 식물성장호르몬으로 전환할 수 있도록 한 시도는 이번이 처음이다.


연구팀은 메탄자화균의 대사경로를 개량하여 대기 중 메탄을 식물의 성장과 뿌리내림을 돕는 호르몬으로 전환할 수 있도록 설계했다. 메탄자화균이 메탄을 아미노산인 L-트립토판으로 소화하는 대사 경로를 재구축해 트립토판 생산성을 높이고 나아가 이를 다시 식물호르몬인 인돌아세트산으로 전환할 수 있도록 한 것이다. L-트립토판은 필수 아미노산이며 사료용으로 활용되고 있으며, 현재 우리나라가 세계 1위 시장을 점유하고 있다.


실제 이렇게 만들어진 메탄자화균이 포함된 미생물 비료를 처리한 밀 종자의 발아된 새싹 신장률과 뿌리 신장률이 대조군에 비해 각각 2배와 3.6배로 높아진 것으로 나타났다.

이 교수는 “남은 과제는 유전자 재조합 미생물비료 사용에 대한 규제로, 환경이 잘 제어되는 제한된 공간에서 메탄자화균 미생물 비료의 효과를 검증하는 필드 테스트 연구가 필요하다”고 말했다.


이번 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘화학공학저널(Chemical Engineering Journal)’에 지난달 20일 온라인 게재됐다.


김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr
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