| 초록 |
ㅇ 연구개요 본 연구에서는 기존 항균제의 유효성분으로 사용되고 있는 트리클로산 등 화학적 합성물을 대체하고, 극미량·초 단시간의 노출만으로도 난멸성 감염균종의 동시적 완전 사멸을 유도하며, 다양한 항균 생활용품에 범용될 수 있는 천연 살균복합체를 개발하고자 하였다. 이를 달성하기 위해 1차년도에는 1) 천연 물질의 개별 살균기작을 기반으로 혼합 및 동시 적용 시 항균 시너지 효과를 발휘할 수 있는 천연 살균복합체를 설계, 2) 그람음‧양성균에 적용하여 초 단시간 완전 사멸이 가능함을 확인하였다. 2차년도에는 3) 조성물의 항균 스펙트럼을 항생제 내성균까지 확장하고, 4) 제어타겟 균종별 세포 손상 및 살균기작을 가시화하였으며 5) 제형의 살균력·기능성을 향상시키는 나노신기술의 가능성을 타진하였다. 3차년도에는 6) 최종 개발 산물 기반의 소독제·살균제 제형을 최적화하여 6) 시제품의 안전성 및 실질적 살균력(in situ 검증)을 평가하였다. ㅇ 연구 목표대비 연구결과 1차년도에는 그람음·양성균 초 단시간 살균기술(30초 이내 99.999% 사멸)을 위한 천연 살균복합체를 개발하기 위하여 1) 유효항균성분별 균종별 살균기작에 대한 분석결과를 바탕으로 물질별 표적 세포기관을 고려하여 2) 펩티도글리칸 층 침투형 천연물질을 탐색하였으며, 2) 그람음‧양성균의 단시간 완전 사멸 기술을 개발하였다. 2차년도에는 항균 스펙트럼을 확장하고 나노화 기술을 이용한 제형의 기능 향상 기술 개발을 타진하기 위하여 1) 항생제내성 슈퍼박테리아를 대상으로 신속살균기술을 개발 및 항균 스펙트럼을 확장하였으며 2) 형광분자침, 유세포 분석기법 등을 적용하여 제어타겟 균종별 세포 손상 및 살균기작을 가시화하였고 3) 천연 살균복합체의 나노입자 형성 및 안정화를 시도하였으나 입자의 물리화학적 상태가 불안정하게 유지되는 것을 확인하였다. 3차년도에는 1-2차년도 개발 산물을 이용한 소독제‧살균제를 최적화하고 피부 위해평가 및 살균력을 검증하기 위하여 1) 살균복합체 조성에 따른 살균기작 분석, 베이스 성분과의 상호작용 가능성을 입증하여 2) 산업 분야에서 활용할 수 있는 천연 외피용 소독제/표면 살균제를 개발, 적합한 베이스를 선정하였으며 3) 항균복합체의 살균효율을 극대화할 수 있는 베이스 성분을 추가함으로써 개발 산물의 산업 활용성을 타진하였다. 4) 또한 실제 사용상황 시뮬레이션을 통한 살균효능을 평가하고 인체 안전성을 검증하였다. ㅇ 연구개발결과의 중요성 본 연구는 그람음‧양성균, 다제내성균의 완전 사멸을 유도하는 신속 천연 항균기술 및 타겟 미생물의 15초 이내 완전 사멸 기술 개발, 저농도 에탄올 손소독제 기술 개발, 천연물질을 활용한 고효율 바이오필름 제어기술 개발 등 연차별 연구 수행을 통해 총 5편의 국외논문 SCI를 발표하고, 1건의 언론보도성과를 도출하였으며 총 4건의 국내특허를 출원(1차년도: 2건, 2차년도: 1건, 3차년도: 1건), 그 중 1건을 등록하였다. 또한 연구개발 성과들은 감염질환 병원체, 감염질환 제어, 식품안전, 식품미생물학 등 다양한 학문 분야 발전에 기여하는 석사 4명의 전문 인력을 양성하였다. 본 연구에서 개발된 천연 살균복합체는 기존에 제어·관리가 어려운 감염질환 유발균종(그람음·양성균, 다제내성균)들을 쉽고 빠르게 제거할 수 있는 신개념 항균소재로 식품, 헬스케어, 병원감염관리 등 다양한 분야에서 범용될 수 있다. 3년간의 연구를 통해 최종적으로 도출된 손 소독제, 표면살균제 등은 가정 및 공공장소에서 감염질환균의 사전 소독·살균을 위해 널리 활용될 수 있으며, 궁극적으로는 개인위생 향상 및 인체 감염질환 예방에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 여러 종류의 천연 항균물질들을 융·복합하여 극대화된 시너지 살균기작을 구명함으로써 미래형 첨단 항균소재 개발 분야에 새로운 학술적 패러다임을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. (출처 : 연구결과 요약문 3P) |
