[기고]바이오매스에서 석유 대체 식물지방 생산

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식물의 종자 지방은 인류에게 불포화 지방산을 공급하는 필수 식품인 동시에 자동차 연료인 바이오 디젤과 세제, 윤활유, 제약원료 등 다양한 생필품의 원료이다.

세계 인구의 계속적인 증가와 석유자원의 한계로 인한 고갈은 앞으로 지속생산 가능한 석유 대체 산업원료 생산이 필요한데 식물이 녹색 산업원료 생산의 대안이 될 수있다.

종자에서 생산되는 고에너지 축적 탄소 물질인 지방이 석유 대체 원료로 사용가능하다.
국제식량농업기구(FAO)의 식물지방의 생산에 관한 예측에 의하면 현재의 식품, 자동차 연료, 산업원료의 수요를 고려할 때 앞으로 2030년에는 현재 식물지방의 두 배의 생산이 필요하다.
하지만 산업화와 기후변화로 인한 재배 농지의 감소와 생산성의 한계는 현재의 농업생산성으로는 극복하기 어려운 상황이다.

그러므로 식물의 지방을 획기적으로 생산량을 증대할 수 있는 기술이 필요하다.
그 대안으로 식물의 종자에서만 생산되는 지방을 바이오매스가 크지만 농업적으로 쓸모없는 잎과 같은 조직에서 생산하는 기술을 개발한다면 현재의 한계 농지에서 지방의 생산량을 획기적으로 증진할 수 있다.

식물의 지방을 연구하는 전세계 연구팀에서는 종자에서 지방을 생산하는 유전기작을 잎에 도입해 식물의 생장에 관여하는 광합성을 효율에는 악영향을 주지 않으며 잎에서 지방을 생산하는 생명공학연구를 최근에 진행 하고 있다.

호주의 연구팀에서는 지방생산 대사를 조절하는 전사유전자인 윈클드원, 지방 축적유전자인 디지에이트원, 지방을 저장하는 단백질인 올레오신 유전자 3개를 동시에 잎에서 발현시켜 잎의 건조 중량당 15%의 지방을 생산했다.

또한 농촌진흥청 국립농업과학원에서도 종자발달에 관여하는 전사조절인지인 렉투 유전자를 식물 잎의 노화단계에 특이적으로 발현시켜 식물의 생장에는 악영향 없이 잎 총 지질중 28%가 지방을 생산하는 기술을 개발해 특허 출원했다.

앞으로 종자이외의 바이오매스에서 지방을 생산하는 기술개발은 활발할 것으로 예측되며 이 기술을 식용작물이 아닌 비식용이며 바이오매스가 큰 거대 억새 등에 도입해 농경지가 아닌 농지로 적합하지 않은 열악한 토지 및 간척지등에 재배해 실용화 한다면 미래 지속생산 가능 친환경 바이오원료 생산 자원으로 사용 가능 하리라 사료된다.

/농촌진흥청 국립농업과학원 김현욱

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