플라스틱은 분해되지 않고 수십 년 동안 주변 환경에 존재해 각종 쓰레기와 황무지를 만들어내는 주범으로 알려져 있다. 하지만 일련의 연구자들이 음식 포장재를 먹어 치우는 한 벌레의 위장으로부터 얻은 박테리아가 가장 일반적인 플라스틱인 폴리에틸렌을 분해할 수 있다는 사실을 발견했다.
나방의 알에 주목한 연구자들
Environmental Science & Technology 지에 게재된 이번 연구 결과는 분해되지 않는 쓰레기 플라스틱을 제거할 수 있는 새로운 방법을 제시할 수 있을 것으로 보인다. Jun Yang과 동료 연구자들은 해마다 전세계적으로 1억 4천 만톤 가량의 폴리에틸렌이 만들어져 사용된 후 버려진다고 한다. 이들 중 대부분은 가방(플라스틱 배그), 병, 박스 등으로 만들어져 사용된 후 버려진다고 한다.
연구자들은 수년 동안 어떻게 이 플라스틱을 처리할 수 있을지에 대해 연구해왔다. 이와 관련된 최근 연구 중 몇몇은 이들을 분해할 수 있는 박테리아를 배양해 이 문제를 해결하는 방법을 제시하고 있지만, 이러한 과정에는 빛이나 열에 플라스틱을 노출시켜야 하는 사전 작업이 필요하다. 하지만 Jun Yang의 연구팀은 단일 스텝으로 폴리에틸렌을 분해할 수 있는 새로운 방법을 개발했다.
연구자들은 명나방 애벌레(waxworm)로 알려진 플라스틱을 먹어 치우는 나방의 알에 관심을 기울였다. 그들은 이 나방의 위장에 존재하는 미생물들이 사전처리 없이 폴리에틸렌을 분해할 수 있다는 사실을 발견했다. 연구자들은 이러한 결과가 생분해성 플라스틱을 만들어낼 수 있는 새롭고 직접적인 방법을 제공한다는 것을 의미한다고 지적했다.
PE를 분해하는 두 종류의 스트레인
폴리에틸렌(polyethylene, PE)은 수십 년 동안 비생분해성의 특성을 지니는 것으로 알려져 왔다. 박테리아의 배양에 의해 PE를 생분해하는 것이 수년 동안 제안되어 왔지만 말그대로 제안 수준에 그쳐왔다. 이에 대해 Jun Yang은 "우리는 명나방 애벌레가 PE필름을 먹고 자라는 것을 관찰했다. PE를 분해할 수 있는 두 종류의 스트레인(strain)인 Enterobacter asburiae YT1과 Bacillus sp. YP1이 이 애벌레의 위에서 분리되었으며 이 미생물을 28일 동안 PE 필름과 배양한 결과 바이오필름이 형성되고 PE 필름의 소수성이 감소하는 현상을 관찰할 수 있었다"고 말했다.
동공(cavity, 깊이가 0.3~0.4 마이크로미터) 등의 명확한 분해가 PE 필름 상에서 전자주사현미경및 원자힘현미경 하에 관찰되었다. 카르보닐 그룹의 형성은 또한 X선 광전자현미경과 마이크로 푸리에변형 적외선 이미지현미경을 통해 관찰되었다.
출처 : 플라스틱 사이언스 2월호 119p
http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=253726&cont_cd=GT
