플라스틱 쓰레기 처리…해결사는 버섯?

플라스틱 쓰레기 분해에 버섯, 목재 부후균이 해결책이 될까. 스리랑카 케라나 대학과 페라데니아 대학 연구팀이 학술지 PLOS ONE에 발표한 논문에 따르면 비닐봉지와 페트병 등 모든 용도에 사용되는 플라스틱인 폴리에틸렌을 목재 부후균이 분해할 수 있는 걸 발견했다고 한다.

목재 부후균은 말 그대로 목재 부식으로 열화시키는 균이다. 이 균에서 주목할 점은 목재 내 단단한 성분인 리그닌이나 셀룰로오스 등 난분해성 물질을 분해할 수 있다는 것이다. 연구에선 목재 부후 능력을 갖춘 균 22개를 각각 목재와 저밀도 폴리에틸렌 시트와 함께 분리하고 얼마나 중량이 줄었는지 그러니까 분해할 수 있었는지 실험을 진행했다.

실험 절차를 보면 목재 부후균을 목재와 저밀도 폴리에틸렌 시트와 함께 분리한다. 이어 같은 균을 저밀도 폴리에틸렌 시트만 분리한 것도 준비한다. 모든 샘플은 45일간 배양한다. 샘플 목재, 저밀도 폴리에틸렌 시트 각각 중량 감소량을 계측, 기록한다.

그 결과 리그닌이나 셀룰로오스 분해에 의해 1.41~35.70% 중량 감소를 보였다고 한다. 한편 저밀도 폴리에틸렌 시트도 균류 효소에 의해 분자 변환이 일어나 열화가 확인됐다. 폴리에틸렌 중량은 4.18~12.76% 감소가 보였다고 한다.

목재가 없는 폴리에틸렌 시트만 분리된 샘플에서의 결과는 놀랍다. 여기에선 7.37~23.68%나 중량 감소가 관측됐다. 거의 모든 샘플에 목재가 있는 경우보다 높은 비율로 중량 감소가 관찰된 것. 균주 중에는 2배 감소가 확인된 것도 있었다. 연구팀은 대부분 샘플이 목재가 없는 경우 더 분해할 수 있었다는 점을 중요시하고 있다. 폴리에틸렌만 분해하는 것에 대해선 리그닌과 폴리에틸렌 사이 몇 가지 과학적 특성이 유사하다는 점도 지적한다. 따라서 목재에 포함된 리그닌을 분해하는 경우와 해당 패턴이 동일하다고 생각되는 것으로 보인다. 또 곰팡이 효소 활성이 목재가 없을 때에도 검출된 것도 지적되고 있다. 이런 점에서 목재 부후균은 목재가 없는 경우에도 대안으로 폴리에틸렌을 분해할 가능성이 있다고 결론지었다.

이번 연구에선 목재 부후균이 플라스틱을 분해할 가능성이 나타났다. 반면 연구팀은 이 분해 메커니즘 세부 사항을 추가로 연구해야 한다고 밝혔다. 또 앞서 언급했듯 플라스틱 쓰레기 처리 문제를 해결하려면 여전히 어려움이 많다. 플라스틱 쓰레기를 실제로 처리하려면 대규모 작업이 필요하며 개발에도 시간이 걸릴 전망이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.