사탕수수나 사탕무 없이 CO₂로 설탕 만들기

CO₂ - Ảnh 1. — 중국 과학자들이 이산화탄소를 설탕으로 바꾸는 기술 혁신을 발표했습니다. - 사진: AFP

중국과학원(CAS) 산하 톈진산업생물기술연구소 연구팀은 간단한 알코올인 메탄올을 백설탕(자당)으로 전환하는 방법을 개발하는 데 성공했으며, 이를 통해 포집된 CO₂를 식품으로 전환할 수 있는 기반을 마련했습니다.

체외 생물변환(ivBT) 시스템을 기반으로 하는 이 방법은 토지와 물을 많이 필요로 하는 작물인 사탕수수나 사탕무를 재배하지 않고도 자당을 합성할 수 있습니다. 이 시스템은 자당 외에도 과당이나 전분과 같은 다른 복합 탄수화물을 생산하는 데에도 적용될 수 있습니다.

연구팀은 Science Bulletin (2025년 5월)에 발표한 논문에서 "CO₂를 식품과 화학물질로 인공적으로 전환하는 것은 환경 및 인구 문제를 동시에 해결하고 탄소 중립 실현에 기여할 수 있는 유망한 전략"이라고 밝혔습니다.

CO₂를 더 단순한 분자로 환원하는 데는 많은 진전이 있었지만, 자연에 풍부한 장쇄 탄수화물을 합성하는 것은 여전히 큰 과제로 남아 있습니다. 중국 연구팀은 공정을 설계하고 최적화함으로써 에너지 소모가 적은 짧은 반응 단계를 만들어 최대 86%의 전환 효율을 달성했습니다.

새로운 ivBT 시스템은 최초로 메탄올을 수크로오스로 전환할 뿐만 아니라, 기존 방식보다 더 낮은 에너지 소비로 전분을 합성합니다. 이 플랫폼은 아밀로스, 아밀로펙틴, 셀로비오스, 올리고당과 같은 다른 화합물을 생산하도록 확장될 수 있으며, 이러한 화합물들은 식품 및 의약품 분야에서 잠재적으로 활용될 수 있습니다.

연구팀에 따르면, 이 공정에 사용되는 메탄올은 CO₂ 수소화 또는 산업 폐기물로부터 생산될 수 있다.

2021년 초, 중국과학진흥원(CAS) 산하의 대련화학물리학연구소의 또 다른 팀은 CO₂로부터 저온, 고효율 메탄올 생산 기술을 발표하여 CO₂를 지속 가능한 원료로 활용할 수 있는 길을 열었습니다.

중국은 현재 매년 약 1,500만 톤의 설탕을 소비하며, 그중 500만 톤은 수입에 의존하고 있습니다. 사탕수수와 사탕무의 대규모 재배는 토지와 수자원에 큰 부담을 주고 있으며, 특히 세계 인구가 계속 증가하고 기후가 변화함에 따라 더욱 그렇습니다. 따라서 "작물 없이" 설탕을 생산하는 기술 개발은 전략적 방향으로 고려되고 있습니다.

저자들은 "우리 시스템은 구조적으로 다양한 탄수화물의 신생 합성에 있어 유망하고 식물에 의존하지 않는 접근법을 제공합니다."라고 언급하며, 이 플랫폼이 미래에 유연하고 "탄소 중립적인" 바이오팩토리의 기반을 마련할 수 있기를 기대합니다.

초기 결과는 유망하지만 연구팀은 향후 연구에서는 효소의 추가 최적화, 시스템 안정성 개선, 산업적 확장성 검증이 필요하다고 인정했습니다.

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VNA

출처: https://tuoitre.vn/tao-ra-duong-an-tu-co-khong-can-mia-hay-cu-cai-duong-20250714134330787.htm