조미료ㆍ음료첨가제 '숙신산' 인공세포로 값싸게 만든다

국내 연구진이 그동안 석유나 미생물에서 추출하던 음료수 조미료 등의 첨가제인 숙신산을 컴퓨터 상에서 설계한 가상 세포를 이용,대량 생산하는 방법을 개발했다. 이는 기존의 숙신산 생산법에 비해 제조 단가를 크게 낮출 수 있어 현재 kg당 최대 9달러에 이르는 숙신산 값을 크게 떨어뜨릴 수 있을 것으로 기대된다.

이상엽 한국과학기술원(KAIST) 교수팀은 실제 미생물이 아닌 이와 유사한 생리 현상을 지닌 컴퓨터의 가상 세포로부터 유기산(산성을 지닌 유기화합물)의 하나인 숙신산(일명 호박산)을 양산할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

미생물인 맨하이미아 균의 발효 과정에서 얻어지는 숙신산은 조미료,음료수,염료,향료,고분자원료 같은 범용 화학제품 등을 만드는 데 첨가제로 쓰인다. 하지만 숙신산은 기존 미생물 등을 이용해 추출할 경우 복잡한 생산 공정을 갖춰야 해 생산 단가가 높을 수밖에 없다는 게 문제점으로 지적돼 왔다.

이 교수팀은 맨하이미아와 매우 유사한 생리 현상을 보이는 가상 세포를 만들어 내 이 세포의 활동 시뮬레이션을 근거로 포도당 1몰(Mol)과 아미노산 미네랄 등을 합성해 배양한 결과 1.2~1.5몰의 숙신산이 생성되는 것을 확인했다. 기존 맨하이미아 균주는 포도당 1몰당 1.7몰의 숙신산을 생성한다.

이 교수팀은 이에 앞서 맨하이미아 균의 게놈 정보와 기능을 분석,컴퓨터 상에서 가상세포 모델을 구성했으며 이 모델을 활용해 다양한 생장 조건에서 미생물 대사 회로의 성장 특성과 대사 산물의 생산 특성 등을 밝혀냈다. 이 모델에 사용된 효소 반응식은 모두 686개,대사 네트워크는 519개에 이르렀다.

이 교수는 "이번에 개발한 숙신산은 생산 효율이 높아 국내외 기업들이 관심을 많이 나타내고 있다"고 말하고 "연구와 관련해 3건의 특허를 국내외에 출원했다"고 설명했다.

오춘호 기자 ohchoon@hankyung.com