계란 흰자가 고강도 신소재 의료, 식품 ... 응용에 기대
식탁에 친숙한 계란. 흰자는 원시 상태라고 투명하고 끈적 끈적이지만, 삶은 달걀하면 하얀 탄력을 가진 상태로 바뀐다. 당연한이 현상을 응용하여 놀라운 고강도 재료의 개발을 해낼 연구자가있다. 강도는 참으로 삶은 달걀 150 배 이상. 의료용 소재 및 식품에의 이용이 기대된다.
중국 동남大准교수의 노지마 타츠야 씨는 단백질 과학 연구원. 東京工業大특임이었다 2016 년에는 물에 녹아있는 단백질 분자 계면 활성제를 사용하면 응축 현상을 팀에서 발견하는 성과를 거두고있다.
그해 가을 쯤 대학 근처 편의점에서 판매되고있는 계란을 발견하고 문득 생각했다. "단백질은 원래 계란 흰자는 뜻이다. 단백질 과학자들에게는 원점. 개발 한 계면 활성제 기술이 흰자에 적용되면 기술의 보편성이 어필 할 수있는"
생물의 몸을 구성하는 중요한 성분의 단백질은 최근 금속이나 세라믹에 이은 차세대 재료로서 주목 받고있다. 단, 미생물이나 세포 배양에서 생산되기 때문에 시간도 비용도 걸리는 점이 현상이다. 그래서 노지마 씨 등은 대량 생산 싸게 구할 수있는 식품의 단백질에 주목했다.
조속히 실험에 착수했다. 흰자에 물을 넣고 저어 자신의 계면 활성제를 첨가하면 예상대로 계란의 단백질이 응축했다. 이를 따뜻하게하면 백색 불투명 한 겔 덩어리가 생겼다. 노지마 씨는 "삶은 달걀있는 것과 같은 일이 일어났다뿐. 재미"라고 느꼈다고한다.
그런데 그 덩어리를 손에했는데, 놀라운 경도에 놀랐다. 압축 할 때의 강도를 측정하면, 삶은 달걀 150 배 이상. 전혀 예상치 못한 일이 벌어졌다. 자세히 분석 한 결과, 단백질 분자들이 균일하게 결합하고있는 것으로 나타났다.
단백질은 아미노산이 연결되어 만들어진 고분자라는 물질의 일종이다. 보통 삶은 달걀은 끈 모양의 분자들이 균일 얽 히지있어 힘을 가하면 결합이 약한 곳에 힘이 집중되고 망가져 버린다. 그런데 계면 활성제를 추가로 결합이 균일하게 힘이 특정 장소에 집중하지 않게되어 강도가 상승 할 것으로 보인다.
노지마 씨는이 덩어리를 주위의 연구자와 학생들에게 만지게은 "계란 흰자로되어 있단다"고 전했다 놀랄 반응을 매우 즐겼다 던가. "단지, 나는 재료 과학의 전문가가 아니기 때문에 논문에 정리하는데 고생했다"고 노지마 씨. 이달 영국 과학 잡지에 게재되었다.
이 기술의 실용화가 기대된다. 알레르기 반응 등의 문제가없는 다른 단백질과 계면 활성제를 사용할 필요가있다,이 과제를 클리어하면 수술 실 및 관절 연골 재생 소재 등의 의료 분야에 활용이 우선 기대할 수있다. 일정 기간 후에 몸에 흡수되어 없어 질 것이다. 구미와 국수 등 새로운 식감의 식품에 사용할 수있는 기대도있다. 이번 실험에서 사용한 닭의 계란이지만 "타조의 알과 두 단백질에서 만든 젤 강한하거나 비교해도 재미"도.
노지마 씨는 "흰자를 가열하면 굳게 것은 상식적인 현상이지만, 그것을 분석하고 이해하고 적용 할 수 있도록하는 것은 과학이다.이 연구를 통해 익숙한 현상과 과학이 결합하는 것을 알고 주시면 기쁘다 "고하고있다.