韓国国内研究チームが、大腸菌を利用して、フェノールを人工的に生産できるオリジナル技術を開発した。フェノールとは、原油を処理して手にした石油化学物質であり、プラスチックの一種のポリカーボネート、強力な接着剤のエポキシ、除草剤の製造に使われる。
ＫＡＩＳＴの李相鎏（イ・サンヨブ）特勲教授（写真）は３０日、大腸菌の代謝作用（生物体が体外から取り込んだ栄養物質を、体中で分解し、生命活動に使う物質を生成する作用）を利用し、フェノールを有効に生産することに成功したと明らかにした。今回の研究成果は今後、石油が枯渇しても、フェノールを人工的に作り続けることができることから、産業界から注目が集まっている。
李教授チームは、大腸菌の種類によって遺伝的、生理的差が大きいことに着目し、１８種の大腸菌の菌株の遺伝子組み換えを試みた。一部の大腸菌はブドウ糖を吸収し、体中で「タイロシン」という物質を作った後、フェノールを生成した。李教授チームは、タイロシンの生産量を増やせる遺伝子体系を任意で操作した結果、「Ｂ２１」という大腸菌菌株が、フェノールを最も多く生産することを突き止めた。ＢＬ２１は、フェノールの毒性への抵抗性も最も強いことが確認された。李教授チームは、発酵工程で、フェノールの大腸菌への毒性を最小化できる特殊発効工程も、新たに開発した。大腸菌を培養する培養液の中に、水とは混ざらず、フェノールとは結合する性質を持つ「トリブチリン」という酵素を入れて、大腸菌が受けるフェノールの毒性を最小化した。
研究チームはこのような工程を経て、ブドウ糖１リットル当たり３．８グラムのフェノールを、２４時間内に生産した。
フェノールは石油化学工程を通じて、世界で毎年８００万トン以上生産される物質だ。日常生活に多く使われる物質であり、世界の科学者らが人工生産技術について研究してきたが、実用化のレベルには達していない。微生物へのフェノールの毒性が生産効率を下げているからだ。ブドウ糖１リットルを投入すれば、１００時間ほどでフェノール１グラムを得られる程度だ。
李教授は、「微生物に毒性のある化合物も、人工生産が可能なことを示したことに意味がある」とし、「毒性に強い大腸菌菌株を見つけ出し、特殊発効工程を経れば、ほかの石油化学物質の人工生産も可能になるだろう」と話した。
今回の研究成果は、米生命科学学術誌「バイオテクノロジー」の１１日付けオンライン版に掲載された。
About Dong-A Ilbo