연구ㆍ개발에 대하여 | パナック株式会社バイオサイエンス部

바이오매스를 이용한 연료를 바이오 연료라고 합니다. 바이오 연료가 연소할 때 방출되는 이산화탄소는 광합성에 의해 대기 중에서 흡수된 이산화탄소입니다. 즉, 석유에서 유래된 에너지와 제품을 바이오매스로 대체하면 지구 온난화를 일으키는 온실 가스의 하나인 이산화탄소의 배출을 줄이는 데 기여할 수 있습니다. 최근 지구 온난화에 대한 인식이 높아짐에 따라 새로운 지속 가능한 (재생 가능) 에너지로서 미세 조류가 만드는 오일 등 ‘조류 바이오매스’의 활용에 관심이 집중되고 있습니다. 미세 조류가 대사 산물로 오일을 만드는데, 식물에서 유래된 바이오 연료에 비해 생산 효율이 높기 때문에 차세대 바이오 연료로 주목 받고 있습니다.

현재 세계 각국에서 치열한 개발 경쟁이 벌어지고 있으며, 이곳 일본도 예외는 아닙니다. 2020년에 열리는 도쿄 올림픽이 하나의 이정표가 될 것이라 생각합니다. 일본에서 내놓는 미세 조류 바이오 연료의 성공을 기대해 봅시다.

우리는 석유에서 유래된 제품을 미세 조류로 대체하여 온실 가스의 배출을 줄이고 자원 순환형 사회를 구축하는 데 조금이라도 이바지하고자 매일 연구를 수행하고 있습니다.

미세 조류라는 말을 듣고 그 모습을 바로 떠올리는 분이 최근 몇 년간 늘었을지도 모릅니다. 최근 언론에 자주 등장하는 연두벌레(유글레나)의 동류라 하면 아실 분이 많을 것 같습니다. 이 연두벌레가 등장하기 훨씬 이전부터 클로렐라와 스피룰리나는 식품의 소재로 긴요하게 쓰였습니다. 배양한 미세 조류를 건조시켜서 그대로 먹을 뿐 아니라, 세포 안의 유용 물질을 추출하여 이용하는 움직임도 최근 활발해졌습니다. 붉은색 화장품에 함유된 원료인 아스타잔틴을 생산하는 헤마토구균류의 활용과, 소다 맛 아이스크림에 사용되는 피코시아닌이라는 청색 색소도 미세 조류에서 유래합니다. 또, 해외로 눈을 돌리면 건강 보조 식품으로 친숙한 EPA와 DHA 같은 ω3 지방산의 원천으로 실용화된 예도 있습니다. 이러한 것은 등 푸른 생선에서 섭취한다는 이미지가 강할지도 모르는데, 원래는 미세 조류(를 비롯한 플랑크톤)가 만들어내고 그것을 먹이로 먹은 물고기에 축적된 것입니다. 그 물고기를 우리가 먹기 때문에 간접적이지만 미세 조류에서 유래된 EPA와 DHA를 우리가 일상적으로 섭취하고 있는 것입니다.

여기서 소개한 예는 극히 일부이지만, 미세 조류는 일상 생활에 크게 도움을 주고 있습니다. 우리도 미세 조류에 대한 연구 개발을 추진하여 삶의 질(QOL)을 향상하는 데 기여하는 새로운 소재를 하나라도 더 많이 찾아내고자 합니다.

파낙의 미세 조류팀에게는 어떤 꿈이 있습니다. 그것은 우리들의 손으로 세상의 소모품을 미세 조류에서 유래된 지속 가능한 것으로 하나씩 바꿔 나가는 것입니다. 물건 제조 공정 안에 광합성을 하는 미세 조류를 증식시키면 온실 가스를 조금씩 줄일 수 있는 가능성도 생깁니다. 우리는 이렇게 쌓인 작은 노력들이 다가올 자원 순환형 사회, 저탄소 사회의 초석이 되기를 간절히 바라고, 믿고 있습니다.

특히 우리는 ‘바이오매스 6F 실현’을 연구 개발의 슬로건으로 내걸고 활동하고 있습니다. 바이오매스의 활용 방도로 5F가 알려져 있지만(그림), 우리는 부가가치가 더 높은 6번째 F(Functional Ingredients: 기능성 소재)를 추가하는 것을 목표로 합니다. 이 목표를 실현하기 위해 다양한 종류의 미세 조류를 계속 연구하고 있습니다. 표어는 “Diversity for the future”. 아이들이 안심하고 살 수 있는 사회를 위해.

우리의 연구 결과 중 몇 가지는 화장품 원료가 되어 여러분들이 사용하고 계십니다.
화장품 원료에 관한 자료는 아래에서 다운로드가 가능하지만, 이 자료는 전문적인 기술 정보를 포함하고 있기 때문에 화장품 처방 기술자 등 본 자료를 필요로 하는 전문가를 대상으로 합니다.

화장품 원료에 관한 자료 다운로드

또, 연구 성과 중에서 출판물로 간행된 것은 아래 목록에 순차적으로 추가할 예정입니다.

간행물 목록

（1）신규 다당체, 특허 제617429호 (2014)
（2）면역 부활제, 특개 2014-105202 (2014)
（3）파낙어드밴스 주식회사. 프레이그런스 저널., 41(12), 83 (2013)
（4）Recovery of rare earth elements from aqueous solution obtained from Vietnamese clay minerals using dried and carbonized Parachlorella
Journal of Environmental Chemical Engineering 06/2014; 2(2). DOI:10.1016/j.jece.2014.04.002
（5）미세 조류의 수집ㆍ관리에서 실용화를 목표로 한 스크리닝까지
– 세포 외 다당류(EPS)에 주목한 노력을 중심으로-
월간 바이오 인더스트리 2016년 1월호 pp 49-55
（6）미세 조류의 세포 외 다당류(EPS)의 실용화를 목표로/ 조류 유래 바이오 연료와 유용 물질 – 시엠시출판 (2016)
（7）푸코산틴을 함유한 미세 조류에서 생성된 기능성 원료 – 키토세라스 칼시트란스 추출물 – 프레이그런스 저널 2017년 4월호 PP 62-65

미세 조류는 이 지구상에 수만 종이 존재하는 것으로 알려져 있으며, 각종 다양한 특징을 지니고 있습니다. 하지만, 현재 주목을 받고 실용화된 것은 극히 소수에 불과합니다. 건강 식품과 화장품, 바이오 연료…. 다양한 미세 조류가 적재적소에서 활약하는 미래, 멋질 것 같지 않습니까? 　우리는 수없이 많은 미세 조류 속에서 하나라도 많은 종이 스포트라이트를 받을 수 있도록 노력하고 있습니다. 그 일례로, 일본의 대표적인 생물 유전 자원 센터인 독립행정법인 제품 평가 기술 기반 기구 바이오테크놀로지 센터와 공동 사업 계약을 체결하고, 당사의 실험실에서 유용종에 대한 스크리닝을 실시하고 있습니다. 이렇게 해서 발견된 유용종은 효율적인 배양 방법에 관한 검토를 거치고 각종 엄격한 안전성 시험을 통과한 것만 다양한 소재로 사용됩니다.

우리는 2012년 8월부터 NBRC와 ‘세포 외 다당류(EPS)를 만드는 조주(藻株) 스크리닝과 EPS의 상업적 이용을 위한 대량 배양 및 EPS의 생리 활성 기능 연구에 관한 공동 사업’이라는 제목으로 공동 사업을 추진, 2014년 말까지 총 120주 이상의 간이 배양과 세포 외 다당류의 생산 데이터를 취득하는 연구를 진행했습니다. 다음에 스포트라이트를 받는 것은 무엇일까요?
지금까지 연구가 진행된 조류에 대해서는 여기에서 조금씩 소개하고 있습니다.

미세 조류 소개