인공 효소 경로로 탄소 포집과 농업 생산성의 미래를 열다

최근 타이완 연구팀이 식물에 새로운 인공 생화학 경로를 이식하여 광합성 효율을 획기적으로 높이는 데 성공했다. 이는 기존 광합성 과정의 비효율성을 초래하는 루비스코(RUBISCO) 효소의 한계를 극복하는 혁신적인 접근으로, 미래 식량 안보와 탄소 저감 기술의 새로운 가능성을 제시했다.

이 연구는 단순히 식물의 성장을 촉진하는 것을 넘어, 인공지능(AI)을 활용한 유전자 편집 기술 등과 결합하여 농업 생산성을 극대화하고 탄소 포집 기술을 고도화하는 데 기여할 것으로 전망된다.

식물의 비효율적 탄소 흡수 메커니즘과 루비스코(RUBISCO)의 한계

식물은 대기 중 이산화탄소를 흡수하여 에너지원인 포도당을 만드는 광합성 과정을 통해 지구의 탄소 순환에 핵심적인 역할을 한다.

하지만 이러한 자연의 시스템은 생각보다 비효율적인 측면이 많다. 특히 광합성 과정 중 이산화탄소를 고정하는 핵심 효소인 루비스코는 탄소뿐만 아니라 산소와도 쉽게 반응하는 특성을 지닌다. 이로 인해 식물은 불필요한 광호흡 과정을 거치게 되며, 이는 전체 광합성 효율을 크게 떨어뜨리는 원인이 된다.