| 초록 |
본 연구과제의 목적은 화학적ㆍ물리적 방법보다 친환경적인 방법으로 생체친화적인 금과 은 나놈입자를 생산하고 합성된 나노물질의 특성을 밝히는 것이다. 또한 생합성된 나노입자의 식품유래 병원성 미생물에 대한 항균활성을 측정 및 최종적으로 식품산업에 활용하고자 동물모델로써 제브라피쉬를 사용해서 나노물질의 안전성을 측정하였다. 이렇게 합성한 물질이 금속나노입자인지, 사이즈, 형태학적 특성을 확인하기 위해서 UV-Spec.,Bio-TEM, X-ray diffraction, FTIR spe., Raman spe. 등을 사용하였다. 그 결과 금과 은 나노입자라는 사실을 확인하였다. 형태학적으로는 삼각형, 원형, 타원형 등 다양한 형태의 금속나노입자가 합성된다는 사실을 알 수 있었다. 이렇게 합성된 금 및 은 나노입자를 사용해 E. coli, S. enteritica, C. sakazaki, B. cereus 등과 같은 주요 식중독균에 대한 항균효과를 측정하였다. 그 결과 은나노입자의 경우 금나노입자보다 항균효과가 30%정도 높았다. 금나노입자의 경우 합성 가능한 미생물수가 한정적이었다. 나노입자의 사이즈는 20~80nm의 다양한 사이즈가 합성되었고, 이는 생합성 나노입자의 실용화하는데 형태적인 불균일성과 함께 걸림돌로써 작용하고 있어 반드시 해결해야할 문제이다. 또한 나노입자의 경우 생합성에 사용된 기능성과 항균효과가 잇는 것을 알려진 식물추출물이 실질적으로 금속나노물질과 함께 결합하였는지도 검증하였다. 생합성된 금속 나노물질의 안전성평가는 모델동물로서 제브라피쉬 배아 및 성어를 사용하였다. 실험은 동량의 금속 나노입자 및 식물추출물을 제브라피쉬 성어에 96시간 투여하여 제브파피쉬의 세포변형, 나노입자의 세포내 위치 추적, 유전적인 독성, 산화적인 스트레스 등을 효소학적 및 해부학적 분석을 통해 실시하였다. 그 결과 식물추출물로 합성된 은나노입자가 식물추출물보다 항균활성 및 독성이 높게 나타났다. 특히 흡수된 은나노입자의 경우는 간세포에 주로 분포하여 세포의 변형 및 조직파괴를 가져오는 것으로 나타났으며, 면역반응과 관련된 유전자를 분석한 결과 제브라피쉬에 산화적 스트레스와 면역독성을 보였다. 또 본 연구에서는 바나나껍질 추출물을 사용하여 Au-Ag 복합체 등을 합성하는데 성공하였으며 향후 이 물질을 발효식품에서 유해미생물의 검색 및 미량의 독성물질을 측정하는데 바이오나노센서에 활용하고자 한다. 결론적으로 본 연구에서 생합성한 친환경 금속 나노입자의 합성은 식품은 물론 의료용 기기에도 활용가능성이 높아 향후 보다 안전한 금속나노물질로써 활용이 될 것으로 기대한다. (출처:요약문 3p) |
