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