폐플라스틱, 이제 진통제로…대장균 이용한 아세트아미노펜 전환 성공

 (설명) 대장균(Escherichia coli)에서의 생체적합성 Lossen 재배열 기질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)에서 합성되어 산업용 소분자(파라세타몰)를 생성하는 전체 세포 바이오 촉매 반응 및 발효에 적용할 수 있다.

흔한 박테리아로 폐플라스틱을 친환경 진통제로 전환하는 혁신 기술

[한국유통신문= 김도형 기자] 플라스틱 쓰레기가 진통제의 주성분으로 변신하는 혁신적인 기술이 영국 에딘버러대와 글로벌 제약사 아스트라제네카(AstraZeneca) 연구진에 의해 개발됐다. 이번 연구는 세계적으로 권위 있는 학술지 ‘네이처 케미스트리(Nature Chemistry)’ 7월호에 게재되었으며, 폐플라스틱의 자원화와 친환경 의약품 생산이라는 두 가지 과제를 동시에 해결할 수 있는 획기적 성과로 평가받고 있다.

대장균 활용, 폐플라스틱을 ‘타이레놀’ 주성분으로 전환

연구진은 흔한 박테리아인 대장균(Escherichia coli)을 유전자 조작해, 일상적으로 많이 사용되는 페트(PET) 플라스틱을 진통제 ‘타이레놀’의 주성분인 아세트아미노펜(파라세타몰)으로 변환하는 데 성공했다. 기존 아세트아미노펜은 주로 화석연료 기반 화학공정으로 생산되어 왔으나, 이번 연구에서는 플라스틱 분자를 미생물 발효 과정을 통해 실온에서 24시간 이내에 약물로 전환할 수 있음을 입증했다.

특히, PET는 물병과 식품 포장 등 다양한 용도로 연간 3억 5천만 톤 이상이 폐기되는 대표적 플라스틱이다. 연구팀은 맥주 양조와 유사한 발효 공정을 적용해, 폐플라스틱이 단순한 쓰레기가 아닌 고부가가치 의약품 원료로 재탄생할 수 있음을 과학적으로 보여주었다.

환경과 산업에 미치는 영향

에딘버러대 연구 책임자 스티븐 월리스(Stephen Wallace) 교수는 “이 연구는 PET 플라스틱이 더 이상 단순 폐기물이나 추가 플라스틱 생산의 재료가 아니라, 미생물을 통해 질병 치료에 활용될 수 있는 가치 있는 제품으로 변환될 수 있음을 시사한다”고 밝혔다.

이번 기술은 폐플라스틱 문제와 의약품 생산의 친환경 전환이라는 두 가지 글로벌 이슈를 동시에 해결할 수 있는 잠재력을 지닌다. 특히, 기존 화석연료 기반 생산보다 탄소 배출을 크게 줄일 수 있어 지속가능한 바이오경제 실현에도 기여할 것으로 기대된다.

상업화 가능성과 한계

연구진은 이번 성과가 실험실 단계에서 입증된 것임을 분명히 하면서, “PET를 이용해 아세트아미노펜을 상업적으로 대량 생산하기 위해서는 추가적인 연구와 공정 개발이 필요하다”고 밝혔다. 즉, 실제 의약품 산업에 적용되기까지는 생산 효율성, 비용, 안전성 등 다양한 검증과 최적화 과정이 남아 있다.

이번 연구는 세계적 학술지 ‘네이처 케미스트리’(Nature Chemistry)에 게재되었고, 아스트라제네카의 연구 지원과 외부 검증을 거쳤다는 점에서 학술적 신뢰성이 매우 높다. 실험 과정은 국제적으로 통용되는 생명공학·화학 표준을 준수했으며, 구체적인 반응 메커니즘(생체적합성 Lossen 재배열)과 발효 조건이 명확히 기술되어 있다. 또한, 로이터(Reuters) 등 주요 글로벌 언론에서도 관련 내용을 보도해 객관성을 더한다.

다만, 연구진이 대규모 상업화까지는 추가 연구가 필요함을 명확히 밝혔다는 점에서, 과학적 엄밀성과 한계를 동시에 인식하고 있다는 점도 신뢰성을 높인다.

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