열과 습기로부터 질소 고정 박테리아를 보호하는 코팅

박테리아를 보호하는 자가 조립 코팅

 

 

세계 식량 안보는 현재 질소 비료에 크게 의존하고 있으나, 이러한 비료의 생산과 사용은 환경에 부정적인 영향을 끼치는 주요 원인들 중 하나입니다. 질소비료의 생산과 사용은 전 세계 온실가스 배출량의 약 5%를 차지하며, 이는 환경 오염과 토양의 영야소 고갈을 일으킵니다. 이를 해결하기 위한 방법 중 하나로 질소 가스를 암모니아로 전환하는 박테리아를 사용하는 방안이 제시되고 있습니다. 이 박테리아는 식물에 필요한 영양소를 제공하고 토양을 재생하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 그러나 이 박테리아는 열과 습도에 민감하여 대량 생산과 사용이 어렵다는 문제가 있었습니다. MIT의 연구진, 특히 아리엘 퍼스트 교수가 이끄는 팀은 이러한 문제를 해결할 수 있는 새로운 방법을 개발했습니다. 연구팀은 박테리아 세포를 보호하면서도 그 성장이나 기능에 영향을 주지 않는 금속-유기 코팅을 고안했습니다.

 

 

이 코팅은 식품 안전 금속과 폴리페놀이라는 유기 화합물을 포함하며, 이들이 자가 조립되어 박테리아를 보호하는 껍질을 형성합니다. 이 코팅은 박테리아를 열과 습도로부터 보호하며, 동결 건조 과정에서도 생존할 수 있도록 해줍니다. 연구팀은 12가지 다른 코팅을 만들어 실험했으며, 이 코팅들은 질소를 고정하는 박테리아를 캡슐화하여 식물을 해충으로부터 보호하는 데 도움을 줍니다. 모든 코팅은 박테리아를 고온과 습도로부터 보호했으며, 코팅되지 않은 박테리아로 처리된 씨앗에 비해 발아율을 150% 향상시켰습니다. 이러한 연구 결과는 식물의 성장을 촉진하고 농업에서 화학 비료의 사용을 줄일 수 있는 잠재력을 보여줍니다. 이 연구는 군사 연구 사무소와 국립 보건원의 새로운 혁신가 상을 포함한 여러 출처로부터 자금을 지원받았습니다. 퍼스트 교수는 Seia Bio라는 회사를 설립하여 이 코팅된 박테리아를 상업화하고 확대하는 데 주력하고 있습니다.

 

VIA : SPRINGWISE