Power, Energy

잎의 지질함량을 증가시켜 바이오연료 생산을 늘이려는 미국

장종엽엔에스 2017. 11. 28. 22:10

미국 Brookhaven 국립연구소 연구진은 나뭇잎이 당류를 함유하도록 해서 더 기름기를 갖도록 하는 연구를 수행하고 있다. 잉여 지방이 나뭇잎에 축적되면 이 식물을 이용해서 공장에서 바이오연료나 다른 유용한 화학물질을 만드는데 도움이 된다. 하지만 사람과는 다르게 식물이 더 많은 유지를 함유하게 하려고 식물에게 쿠키나 도넛을 줄 수는 없다.

Brookhaven 국립연구소에서 이 연구를 이끌고 있는 생화학자 John Shanklin는 식물은 스스로 식량을 만든다면서 식물은 햇빛, 물 및 이산화탄소를 광합성을 통해 당류로 변환한다고 밝혔다. 이렇게 생성된 당류는 나뭇잎으로부터 식물의 다른 부분으로 이송되며 식물의 성장과 분화에 소요되는 다른 화합물로 변환된다. 결국 식물에서 지질류는 일부 씨를 제외하고서는 높은 수준까지 축적되지 않는다.

식물이 더 많은 지질류를 생산하도록 하고 잎에 더 많이 축적하도록 하기 위해서는 과학자들은 식물의 신진대사 경로 및 이를 제어하는 유전자에 대한 상세한 지식이 필요하다. 'Plant Physiology' 저널에 실린 이 연구에 따르면 Brookhaven 국립연구소 연구진은 당류 이송 및 변환경로를 차단하는 일련의 특성을 가진 식물을 선택적으로 교배해서 원하는 결과를 얻어냈다.

이전 연구에서 나뭇잎에 당류가 더 많으면 식물성 조직에서 더 많은 지질류를 생산할 수 있었다. 이 연구를 통해 높은 당류 수준이 규제단백질을 막는다는 것을 파악했다. 이 규제단백질은 지질류 생산 유전자의 발동을 작동시키는 다른 단백질로의 분화에 핵심적인 역활을 한다. 이번 연구에서는 작동 단백질의 수준의 높아지면 지질 전구물질(oil precursor)과 지질류의 수준도 높아진다는 것이 발견되었다.

연구진은 식물 지질로의 분화를 제한하는 다른 돌연변이를 포함한 당류를 증가시키는 특성을 가진 식물들을 교배하여 나뭇잎에 지질 전구물질을 증대시키는 결과를 얻었다. 연구진은 이 기본적인 생화학-유전적 연구를 통해 나뭇잎에서 당류, 지질 전구물질 및 지질류의 축적과의 관계를 파악했으며 경제적으로 중요한 식물의 조직에서 지질류의 축적을 최적화하기 위한 지식을 확보하게 되었다고 밝혔다.


 

관련연구자: John Shanklin
관련기관: Brookhaven National Laboratory
과학기술분류: 에너지/자원
본문키워드(한글): 당류,바이오연료,광합성
본문키워드(영문): sugar,biofuel,photosynthesis
원문언어: 영어
국가: 미국
원문출판일: 2017-09-29