슈퍼 효소(super-enzyme)가 플라스틱을 분해하는 시대가 올까?

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Scientists have supercharged how a plastic-eating bacteria gobbles up plastic - and it could help solve the pollution problem.

 

최근 몇 년간 계절에 관계없는 미세 먼지의 공격으로 사람들은 외출 시 마스크를 쓰거나, 공기 오염도가 야외 활동을 결정하는 풍속도를 가져왔다. 지구 온난화로 인한 천연 재해를 막기 위해 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 기후 협약이 추진되고 있다.

 

특히 플라스틱 쓰레기로 인한 오염은 바다에 태평양 쓰레기 지대를 만들었고, 환경단체들에 의해 UN에 'The Trash Isle'라는 공식 국가로 인정받기까지 했다.   

 

우리나라에서도 일회용 플라스틱 컵 등 사용이 규제되었으나, 코로나 바이러스 확산으로 주춤하는 추세다.

 

‘Super-Enzyme’ Speeds Up Breakdown of Plastic, Researchers Say

전 세계적으로 연간 약 3.59억 톤의 플라스틱이 생산되고 있으며, 그중 적어도 1.5억 톤이 매립지나 환경에 노출될 위험에 놓여 있다.

An estimated 359 million tons of plastic is produced annually worldwide, with at least 150 million tons of it sitting in landfills or in the environment.

미국 해양대기청에 따르면 일단 내구성으로 평가되면 플라스틱이 바다에서 분해되는 데 450년이 걸릴 수 있다고 한다. 그것의 대부분은 해양 생물, 바닷물, 그리고 인간의 내장에서 발견된 미세 플라스틱으로 알려진 작은 조각들로 분해된다.

Once prized for their durability, plastics may take up to 450 years to degrade in the ocean, if they do at all, according to the National Oceanic and Atmospheric Administration. Much of it breaks down into tiny shards known as microplastics that have been found in marine life, ocean water and in the guts of humans.

 

포츠머스대와 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory) 및 기타 미국 기관의 과학자 팀이 미국 국립과학원회보(PNAS)에 발간한 이 연구는 2016년 일본에서 발견된 박테리아에서 추출한 두 효소의 조합에 초점을 맞추고 있다. 과학자들은 이 박테리아가 PET를 분해할 수 있다는 것을 발견했다.

The study, published on Monday in the journal PNAS from a team of scientists at the University of Portsmouth and the National Renewable Energy Laboratory and other U.S. institutions, focuses on a combination of two enzymes derived from a bacterium discovered in Japan in 2016. The scientists found that this bacterium could break down PET. 

 

효소는 미세한 박테리아들이 이것을 소화하도록 돕는 것이다. 과학자들은 이 효소를 다른 효소에 부착하여 플라스틱을  단 며칠 만에 원래의 물질로 변환시킬 수 있는 슈퍼 효소(super-enzyme)를 만들어냈다.

An enzyme is what helps the microscopic bugs to digest its food. The scientists have taken this enzyme, attached it to another and created a super-enzyme, which can convert plastic back to its original material in just a few days.

 

 

Scientists create 'super enzyme' that eats plastic bottles six times faster

그러고 나서 그들은 이 효소를 두 번째 효소와 연결시키기 위해 유전 공학을 이용했다. 과학자들 중 한 명인 존 맥기 한 교수는 이것이 "끈 조각으로 결합된 두 팩맨"과 같다고 말했다.

They then used genetic engineering to connect this enzyme with a second one, Professor John McGeehan, one of the scientists, said it was like "two Pac-men joined by a piece of string".

 

슈퍼 효소는 PETase와 MHEATase를 결합해서, PETas보다 두 배나 빠른 속도로 PET가 분해되는 반면 두 효소를 연결하면 속도가 3배 더 빨라진다.

The super enzyme combines PETase and MHETase. A mixture of the two breaks down PET twice as fast as PETase on its own, while connecting the two enzymes increased the speed by a further three times.

 

플라스틱 오염은 가장 시급한 환경 문제 중 하나이다. 퓨 자선 신탁사의 최근 보고서는 바다에 들어가는 플라스틱의 양이 2040년까지 연간 29백만 톤으로 3배 가까이 증가할 것으로 예상했는데, 이는 지구 해안선 매 1미터당 50킬로그램에 해당하는 양이다.

 

Plastic pollution is one of the most pressing environmental issues. A recent report from The Pew Charitable Trusts projected the volume of plastic entering the ocean could nearly triple to 29 million metric tons per year by 2040 - the equivalent of 50 kilograms for every meter of the planet's coastline. 

 

 

Plastic-eating bacteria could help to solve a pollution problem, scientists think - CBBC Newsround

효소는 촉매 역할을 하는 단백질이다. 이것은 화학반응의 과정을 가속화한다는 것을 의미한다.

An enzyme is a protein that acts as a catalyst. This means it speeds up the process of a chemical reaction.

맥기한 교수는 "오늘날 우리 바다에서 끝나는 플라스틱이 자연적으로 분해되려면 수백 년이 걸릴 것이기 때문에 이것은 상당히 중요한 도약"이라고 말했다.

"This is quite a significant leap forward because the plastic that ends up in our oceans today is going to take hundreds of years to break down naturally," Prof McGeehan said.

이 새로운 발견은 플라스틱이 만들어지고 재사용될 수 있다는 것을 의미하며, 플라스틱을 만드는 데 사용되는 석유와 같은 화석 원료의 사용을 줄일 것이다.

This new discovery means plastics could be made and reused all the time which would reduce our use of fossil resources such as oil, which are used to make plastic.