이산화탄소를 원료로 식물의 광합성작용에 의존하지 않고 직접 인공적으로 전분(淀粉)을 합성하는 공상과학(SF)과도 같은 장면이 실험실에서 실제로 일어났다. 우리 나라 과학자가 최초로 이산화탄소(CO2)에서 전분까지의 재합성을 실현했으며 관련 성과는 24일 국제 학술지 《사이언스》에 의해 온라인으로 발표됐다.
전분은 식량의 가장 주요한 성분으로서 보통 농작물은 자연 광합성작용을 통해 이산화탄소를 고정시켜 생산한다. 자연계의 전분 합성과 축적은 60여가지 생물화학반응 및 복잡한 생리조절과 관계된다. 인공합성전분은 과학기술분야의 중요한 과제이다. 그동안 여러 나라 과학자들이 적극적으로 모색했지만 실질적인 중요한 돌파구를 마련하지 못했다.
중국과학원 천진공업생물기술연구소 연구원 마연화가 이끄는 팀은 일종의 '블럭쌓기' 방식으로 11단계 반응의 비자연적 탄소고정과 전분합성 경로를 처음부터 설계, 구축해 실험실에서 최초로 이산화탄소로부터 전분분자까지의 전반 합성을 실현했다. 자기공명 등 검측을 통해 인공합성 전분분자와 천연 전분분자의 구조가 일치하는 것으로 나타났다.
실험실에서는 인공합성전분의 효률이 전통 농업생산 전분의 약 8.5배에 이르는 것으로 잠정 측정되였다. 충분한 에너지공급조건에서 현재 기술매개변수에 따르면 리론적으로 1립방메터 크기의 생물반응기의 년간 전분생산량은 우리 나라 옥수수 밭 5무의 년간 전분생산량과 맞먹는다.
이번 성과에 대해 독일과학원 원사 만프레드 레즈, 미국공정원 원사 옌스 닐슨 등 국제적으로 저명한 전문가들은 높은 평가를 내렸으며 이 같은 중대한 돌파가 해당 분야의 연구를 크게 진전시켰다고 인정했다.
