포스텍 연구팀, 플라스틱 분해 곤충 발견

거저리 유충, ‘환경 골칫덩이’ 플라스틱 먹어치워

산맴돌이거저리 유충 폴리스타이렌 생분해 확인

사진은 포스텍 차형준 교수.

[포항=뉴시스] 강진구 기자 = 포스텍(총장 김무환)은 화학공학과 차형준 교수와 통합과정 우성욱씨 팀이 안동대학교 송인택 교수와 공동연구를 통해 딱정벌레목의 곤충인 ‘산맴돌이거저리(학명 Plesiophthalmus davidis)’의 유충이 분해가 매우 까다로운 폴리스타이렌(polystyrene)을 생분해할 수 있음을 처음으로 밝혀냈다고 16일 밝혔다.

플라스틱을 국내에서 흔히 볼 수 있는 거저리과 곤충이 먹어 치울 수 있다는 것을 확인했다고 설명했다.

플라스틱은 자연적으로 썩어 분해되는데 짧게는 수십 년에서 길게는 수백 년까지 걸리는데 비닐봉지는 10~20년, 나일론 제품이나 1회용 빨대는 30~40년, 플라스틱 생수통은 500년이 지나야 분해돼 ‘인류의 재앙’으로 비유되고 있다.

지난 2017년까지 전 지구에서 플라스틱 쓰레기는 83억t이 생산됐으며, 그중 9% 이하만이 재활용됐다. 전체 플라스틱 생산량의 6% 정도를 차지하는 폴리스타이렌은 그 동안 특이한 분자 구조 때문에 분해가 매우 어려운 것으로 알려져 왔다.

연구팀은 이번 연구에서 국내에서 서식하는 산맴돌이거저리의 유충이 폴리스타이렌을 먹어 질량을 줄일 수 있고, 소화하면 폴리스타이렌의 분자량이 낮아지는 것을 발견했다.

산맴돌이거저리의 유충이 장내 균총을 분리해 폴리스타이렌을 산화시키고 형태를 변화시킬 수 있다는 것도 확인했다.

이번 연구에서 밝혀진 산맴돌이거저리 유충의 ‘독특한 식성’은 지금까지 알려진 곤충뿐만 아니라 거저리과나 썩은 나무를 섭식하는 곤충들도 폴리스타이렌을 분해할 수 있다는 가능성을 보여주고 있다.

[포항=뉴시스] 강진구 기자 = 포스텍(총장 김무환)은 화학공학과 차형준 교수와 통합과정 우성욱씨 팀이 안동대학교 송인택 교수와 공동연구를 통해 딱정벌레목의 곤충인 ‘산맴돌이거저리(학명 Plesiophthalmus davidis)’의 유충이 분해가 매우 까다로운 폴리스타이렌(polystyrene)을 생분해할 수 있음을 처음으로 밝혀냈다고 16일 밝혔다.사진은 폴리스타이렌 생분해 연구 흐름도.(사진=포스텍 제공) 2020.07.16.  [email protected]

산맴돌이거저리 유충의 간단한 장내 균총 구성과 장내 균총 내에 폴리스타이렌 분해 균주를 이용해 이전까지 진행할 수 없었던 균총을 이용한 폴리스타이렌의 효과적인 분해 기술 개발도 기대할 수 있게 됐다는 평가도 받고 있다.

이번 연구는 제1저자인 우성욱씨가 어린 시절부터 관심을 가졌던 ‘곤충’을 활용한 연구로 주목받고 있다.

이 연구 결과는 응용 및 환경미생물 분야 전통적 권위지인 ‘응용·환경미생물학(Applied and Environmental Mircobiology)’ 온라인판 최근호에 게재됐다.

교신저자인 포스텍 차형준 교수는 “한국을 포함한 아시아 지역에 서식하는 산맴돌이거저리 유충과 장내 균총이 플라스틱을 완전 생분해 할 수 있는 새로운 종으로 발견됐다”며 “이 연구에서처럼 플라스틱 분해 박테리아를 이용하면, 완전 분해가 어려웠던 폴리스타이렌을 생분해할 수 있어 향후 플라스틱 쓰레기 문제 해결에 크게 기여할 것으로 기대된다”고 연구 의의를 밝혔다.


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