윤은주 박사과정(지도교수 김경헌, 최인걸)
Trends Biotech (IF=10.04) BRIC 한빛사논문 등록
□ 고려대학교 대학원 BK21 PLUS 생명공학과 윤은주 박사과정(지도교수 김경헌-식품공학과, 공동지도교수 최인걸-생명공학부)이 우뭇가사리와 같은 홍조류*에서부터 고부가가치 소재를 생산할 수 있는 첨단 기술과 전략을 제시하였다.
*홍조류: 우뭇가사리 같은 붉은색을 띠는 해조류로 한천과 같은 탄수화물 함량이 높고 잘 분해되지 않는 리그닌 함량이 적어 차세대 바이오매스의 원천으로 주목받고 있는 소재임.
o 미래창조과학부가 추진하는 글로벌프론티어사업의 지원을 받아 수행한 이번 연구결과는 세계적인 생물공학 리뷰 및 소식 분야 최고 권위지인 Trends in Biotechnology**에 온라인판 3월 26일자에 게재되었다 (논문제목: Red Macroalgae as a Sustainable Resource for Bio-based Products).
**Trends in Biotechnology: Cell Press가 발간하는 Biotechnology 리뷰 및 소식 분야 최고 권위지이며 impact factor는 10.04임 (2013년도 기준).
o 본 논문은 또한 4월 1일자로 생명과학 분야의 우수논문을 소개하는 BRIC의 “한국을 빛내는 사람들(한빛사)” 논문으로 등록되었다.
http://bric.postech.ac.kr/myboard/read.php?Board=hbs_treatise&id=42449&idauthorid=25268&Page=1&BackLink=L2hhbmJpdHNhL3RyZWF0aXNlX3N1Yi5waHA/UGFnZT0x
□ 홍조류에서 고부가가치 소재 생산
우뭇가사리와 같은 홍조류로부터 바이오화학소재 및 고부가가치 기능성소재를 생산할 수 있는 방안이 고려대학교 대학원 생명공학과 김경헌 교수팀(연구원 최인걸 교수, 윤은주 박사)에 의해 새롭게 제시되었다. 홍조류를 분해하는 최신공정과 분해산물들의 기능성에 대해 보고한 논문은 세계적인 생물공학 리뷰 및 소식 분야 최고 권위지인 ‘트렌즈 인 바이오테크놀로지 (Trends in Biotechnology)’ 온라인 판 3월 _일자에 게재되었다. 국내의 풍부한 수산자원인 우뭇가사리와 같은 홍조류는 현재까지 곤약 또는 식품첨가제와 같은 저가의 소재로만 대부분 이용되고 있는 실정이었다. 이번에 발표한 논문은 홍조류를 분해하는 효소와 분해공정들을 제시하고 있으며, 홍조류 분해산물이 화장품 기능성 소재 및 식의약소재와 같은 고부가가치의 기능성 물질로 사용될 수 있다고 보고하였다. 특히, 김 교수팀은 홍조류에 다량으로 존재하는 비발효성 한천무수당의 신규대사경로를 작년 세계최초로 규명한 바 있다. 본 연구는 미래창조과학부가 추진하고 있는 글로벌프론티어사업의 차세대바이오매스연구단의 지원으로 진행되었다.
o 우리나라는 전 세계적으로 해조류 생산량 4위를 차지하고 있으나 우뭇가사리와 같은 홍조류는 현재까지 곤약 또는 식품첨가제와 같은 저가의 물질 생산용으로만 대부분 이용되고 있는 실정이었다. 최근에는 홍조류를 바이오연료 및 화학소재를 생산하기 위한 소재로 사용하기 위한 연구들이 활발히 진행 중이지만 홍조류의 적절한 당화기술의 부재 및 한천무수당***의 비발효성과 같은 문제점이 있었다.
***한천무수당: 홍조류의 주요 구성성분으로 생물체에 의한 대사과정이 알려지지 않아 발효 등 산업적 원료로의 활용이 불가능한 당으로 알려져 있음.
o 김 교수팀은 효소적 당화기술을 이용한 홍조류 분해공정을 개발하였으며, 작년에는 홍조류에 다량으로 존재하는 비발효성 한천무수당의 신규대사경로를 세계최초로 규명한 바 있다.
o 이번에 발표한 논문은 그간 김 교수팀에서 개발해 온 홍조류 분해효소와 분해공정들을 제시하고 있으며, 이러한 홍조류 분해산물이 화장품 기능성 소재 및 식의약소재와 같은 고부가가치의 기능성 물질로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 미생물 발효를 통한 바이오연료 및 화학소재를 생산할 수 있다고 보고하고 있다.
o 특히, 삼면이 바다로 둘러싸여 있으며 수산양식 기술이 발달한 우리나라에서 홍조류의 고부가가치 산업화를 위한 핵심적인 기술과 전략이 담긴 논문으로 크게 활용될 것으로 기대하고 있다.
그림 1. 홍조류로부터 고부가가치 기능성 소재 및 바이오연료 생산 모식도