화제의 연구

과일 유통기한 늘리는 ‘실크 코팅’ 기술, 실수로 발견됐다

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▲ 과일 유통기한 늘리는 ‘실크 코팅’ 기술, 실수로 발견됐다

때로는 실수가 획기적인 발견으로 이어지는 모양이다. 4년 전쯤 과일 같은 신선식품을 누에고치에서 추출한 실크 단백질로 감싸 유통기한을 배로 늘린다고 알려져 화제가 됐던 코팅 기술이 어떻게 나올 수 있었는지를 미국 매사추세츠공대(MIT)가 최근 공개해 관심이 쏠리고 있다.

5일(현지시간) MIT뉴스에 따르면, 현재 MIT 토목환경공학과에서 조교수로 재직 중인 베네데토 마델리 박사는 몇 년 전 터프츠대 의생명공학과 피오렌조 오메네토 교수팀에서 박사후연구원으로 연구에 임하고 있을 때 실크 피브로인이라는 이름의 실크 단백질의 새로운 용도를 우연히 발견했다.



당시 MIT에서는 케임브리지 크롭스라는 이름의 벤처기업이 생겨 실크 단백질을 식품과 의약품으로 사용할 때 효능을 조사하고, 정기적으로 실크 단백질을 첨가한 요리를 개발하는 경연대회도 개최되고 있었다. 실크 단백질은 양질의 단백질 공급원인 데다가 몸속에서 여분의 지방과 당분을 흡수해 생활 습관으로 인한 병을 예방하는 데도 도움이 된다고 알려졌다.

이에 따라 당시 마델리 박사도 해당 경연대회에 낼 실크 단백질 첨가 요리를 개발하고 있었다. 그런데 실크를 녹인 현탁액에 그만 딸기 한 개를 실수로 빠뜨리고 말았던 것이다. 그는 곧바로 딸기를 건져내긴 했지만 멋진 요리를 개발하겠다는 의욕이 순식간에 사라져 실험을 중단하고 일주일 정도 쉬었다. 그런데 그런 그의 행동이 뜻밖의 발견으로 이어졌다는 것이다.

그 후 그는 실험을 다시 하기 위해 연구실로 돌아왔고 거기서 자신이 일주일 전 내팽개쳐둔 딸기들이 단 한 개만 빼고 모두 썩어가고 있는 모습을 봤다. 그리고 여전히 신선한 딸기 한 개가 바로 자신이 실수로 실크 용액에 빠뜨려 코팅됐다는 것을 알아차렸다.

일반적으로 코팅제의 역할은 신선식품을 외부 공기 등으로부터 적당히 차단해 세포 호흡을 적당히 억제하는 데 있다. 따라서 코팅제는 얇은 막으로의 강도와 물과 잘 섞이지 않는 소수성을 모두 필요로 한다. 하지만 이런 두 성질을 모두 지닌 안전한 코팅제는 이전까지 좀처럼 찾을 수 없었다.

반면 이들 연구자가 주목한 실크 단백질은 적당한 소수성을 갖고 있고 모이면 자연스럽게 섬유를 구성하는 성질인 자기 조직성을 지녀 적절한 농도로 물에 섞어 현탁액을 만들면 적당한 통기성을 갖는 코팅제가 됐다.

특히 실크 용액의 코팅 효과는 매우 뛰어나서 지금까지 코팅하기가 가장 어렵다고 여겨진 딸기에 대해서도 탁월한 효과를 보였다고 연구자들은 국제학술지 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports) 당시 최신호(2016년 5월 6일자)에 밝혔다.

실크 코팅의 효과를 측정한 결과, 딸기로 산소가 투과되는 수준을 기존보다 50분의 정도로 낮춰 세포 호흡 속도를 3분의 1 수준까지 떨어뜨리는 것으로 확인됐다. 즉 호흡 속도를 떨어뜨려 딸기가 썩을 때까지의 시간을 대폭 늘렸다는 것이다.

게다가 실제 실험에서는 딸기의 보존 기간을 최대 두 배까지 늘리는 데도 성공했다. 이는 유통기한을 두 배로 늘려 자연히 수익 향상으로 이어질 수 있는 것이다.

실크 단백질은 그 자체로도 식품으로서 안전하고 코팅제로 가공한 뒤에도 무색, 무미, 무취여서 식품에 적합했다. 이들 연구자는 그 후로 고기나 생선 토막을 비롯한 모든 식품에 대해서도 최적의 코팅 기술을 개발하고 있는 것으로 알려졌다.

사진=사이언티픽 리포츠

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

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