한빛사 인터뷰
- 등록2021-01-14
- 조회3,341
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
박테리오파지(bacteriophage)는 세균(bacteria)을 숙주로 하여 기생하는 바이러스의 일종으로 세균이 존재하는 곳 어디에서나 발견될 수 있습니다. 박테리오파지는 항생제 대체제로서 활발히 연구되고 있으며 특히, 유해균 저해를 위한 활성화 물질(active agent)로 활용되고 있습니다. 항균 물질(antimicrobial agent)로의 박테리오파지는 식품의 미생물 오염을 저해하기 위한 수단으로 많이 연구되고 있으나 박테리오파지를 이용한 항균력(antimicrobial activity)을 지닌 식품 포장 개발은 미진한 실정입니다.
본 논문은 박테리오파지를 이용하여 항균력을 지닌 식품 포장재 개발을 시도하였습니다. 박테리오파지는 용원성 생활사(lysogenic cycle)와 용균성 생활사(lytic cycle)의 두가지 생활사(life cycle)를 가지고 있습니다. 그 중, 용균성 생활사는 숙주 세포 감염 후, 세포 내부에서 박테리오파지가 복제된 후, 특정 효소를 이용하여 세포를 용혈(lysis)시킨 후, 세포 외부로 박테리오파지가 방출될 수 있습니다. 본 논문은 용균성 생활사를 지닌 Escherichia coli (E. coli)를 숙주로 하는 박테로오파지인 phage T4를 이용하였습니다.
기재 필름으로는 생분해성 폴리머인 polycaprolactone (PCL) 필름을 사용하였습니다. Phage T4을 PCL 필름 표면에 부착시키기 위하 PCL 필름 표면의 활성화기(functional group)를 노출시키기 위해 화학적 기법을 활용하였습니다. 표면 활성화를 위해 NaOH 노출을 우선적으로 실시하였으며 1-ethyl-3-[3-dimethylaminopropyl]carbodiimide hydrochloride (EDC)/N-(sulfo-NHS) coupling을 활용하여 phage T4을 PCL 표면 위에 부착하였습니다. 본 논문에서 개발된 phage T4를 이용한 항균 PCL 필름은 식품 저장에 활용하였을 때 성공적인 균 저해 효과를 보였으며 이는 Food Chemistry에 게재되었습니다.
사실, phage T4를 PCL 필름 표면 위에 부착시키기 위해 논문 기획 당시에는 전하를 띠는 phage T4 head와 필름 표면에 상대적 전하를 유도하여 부착시키는 정전기적 기법을 활용하려 하였습니다. 다만, 사전 실험 진행 중 화학적 기법을 control로 하여 진행하였는데 정전기적 기법에 비해 월등히 강한 부착 효과를 보였습니다. 따라서, 실험 방향을 바꿔 화학적 기법에 대한 연구를 시도하였으며 강한 항균력을 지닌 식품 포장을 개발할 수 있었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
본 연구는 고려대학교 식품공학부의 한재준 교수님, KIST의 김소연 박사님과 함께 공동으로 수행되었습니다. 저는 한재준 교수님 지도 아래 박사과정을 진행하고 있습니다. 저희 연구실은 식품가공공정 연구실로 1) 친환경 바이오 소재 탐색 및 제조기술 개발, 본 논문과 관련된 2) 항균, 항산화 등의 활성화 물질 개발 및 능동형(active) 식품 포장 개발, 3) 식품 품질 변화 탐지 가능한 지능형(intelligent) 식품 포장 개발, 4) 식물성 조직 단백 및 대체육 제조기술 연구, 5) 식품 이행 물질 분석 및 안전성 평가, 그리고 6) 비열살균처리 기술 및 식품가공기술 개발을 진행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구를 시작하기 전 세운 가설과 실험 결과가 항상 일치하지만은 않습니다. 하지만 결과에 대해 어떤 의미를 부여하는지에 따라 연구 결과의 가치가 결정된다고 생각합니다. 또한, 연구 결과에 대해 지도교수님과 박사님 등 다른 사람과의 논의를 통해 더 좋은 결론을 세울 수 있었습니다. 항상 좋은 조언을 해주시는 지도교수님과 동료 연구자분께 감사의 말씀드립니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 학생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저희 연구실은 식품가공공정 연구실로 현재 주목되고 있는 생분해성 바이오 소재를 이용한 식품포장필름 개발 연구와 식물성 조직 단백을 이용한 대체육 연구를 주로 하고 있습니다. 이는 식품 업계에서 전도유망한 분야지만 국내에서 관련 연구를 하고 있는 연구실은 많지 않습니다. 따라서, 새로운 분야를 개척한다는 것에 대한 보람이 큰 연구이며 전도 유망한 분야이기에 많은 분들께 추천합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구는 박테리오파지를 항균 물질로 활용하여 항균 필름을 제작하는데 의의를 두었습니다. 추후, 박테리오파지를 바이오 프루브(bio-probe)로 이용하여 식품의 품질 변화를 감지하기 위한 수단으로 활용할 예정입니다. 또한 박테리오파지가 생성하는 효소인 엔돌라이신(endolysin)에 대해 공부하고 싶으며 이를 바이오 프루브로도 활용해보고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
항상 제 연구를 지지해주시는 지도교수님이신 한재준 교수님께 감사드리며 또한, 아낌없는 조언을 해주시는 김소연 박사님께도 감사의 말씀을 드리고 싶습니다. 본 논문을 작성할 당시 편협했던 결과 고찰에서 한재준 교수님과 김소연 박사님의 깊은 조언 덕분에 좋은 저널에 게재될 수 있었습니다. 앞으로도 좋은 기회가 있다면 계속해서 많은 조언을 구하고 싶으며 함께 연구할 수 있다면 영광일 것 같습니다. 더불어, 실험에 대한 많은 조언과 방향을 제시해주는 같이 공부하는 그룹원들에게도 감사의 말씀드립니다.
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