게이오 대학과 교토 공예 섬유 대학의 연구 그룹은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 분해 효소의 분해 속도를 100배 이상으로 향상시키는 방법을 개발했다.
PET는 페트병이나 의복 등의 소재로서 전세계에서 이용되고 있지만, 환경 중에서 분해되지 않고 퇴적하기 때문에 환경 문제가 되고 있으며, 그 해결이 급무로 여겨지고 있다.
본 연구 그룹은 지금까지 PET를 영양원으로 생육하는 미생물을 발견하고, 세계에 앞서 PET에 높은 특이성을 나타내는 효소 PETase를 동정했다.그러나 그 활성은 낮았고 아직 실용화를 견딜 수 없었다.
PETase의 활성이 낮은 원인의 하나로서, PETase가 물에 녹는 성질(친수성)을 나타내는 한편, PET는 반대로 물에 녹지 않는 성질(소수성)을 나타내기 때문에, 이들 사이의 접촉이 일어나기 어렵다 이를 들 수 있다.그래서 본 연구 그룹은 PET 표면을 친수적인 분자로 피복할 수 있다면 PETase와의 접촉이 개선되는 것이 아닐까 생각하고, 친수적인 PETase와 소수적인 PET 사이를 연결하는 분자로서 계면 활성제(한 분자 내에 친수성 부분과 소수성 부분을 갖는 물질)의 이용을 검토하였다.
계면활성제에는 세제 등에 사용되는 일반적인 분자를 선택.이것을 첨가한 조건 하에서 PET 분해 활성에 대한 영향을 조사하였다.그 결과, 음으로 대전하는 계면활성제를 첨가한 경우, PETase의 활성이 현저하게 향상되어, 최대 100배 이상이 되는 것을 알 수 있었다.필요한 계면활성제의 농도는 불과 0.005%로 매우 낮고, 매우 간편하고 효율적으로 PET 분해를 가속할 수 있는 방법이라고 할 수 있다.
본 연구 성과는 간단한 조작으로 효소의 PET 분해 속도를 극적으로 향상시킬 수 있기 때문에, 사용후 PET 제품의 바이오 리사이클 기술의 실용화, 나아가서는 폐기 PET에 의한 환경 오염의 해결에 크게 공헌하는 것 기대된다.
