DNA에 틈 만들어 기능성 물질을 추가했다.

KAIST-코 넬 대, DNA 기반 미세 균열 구조 형성 및 제어 기술 개발 탈수 현상으로 DNA 얇은 막에 틈 생성 기능성 물질 추가 가능해져 온 열 소재나 발광체 등을 넣어 바이오 소재 ·헬스 케 어 분야 활용 전망 

 

DNA . 게 티 이미지

한국과학기술원(KAIST) 윤 동 기 ·유 승화 교수 팀과 미국 코 넬 대 박 순 모 박사 팀이 DNA의 얇은 막을 탈수 현상으로 갈라진 공간을 만들어 그 안에 다른 물질을 넣을 수 있는 기술을 개발했다.

이 'DNA 기반 미세 균열 구조 형성 및 제어 기술'은 갈라진 공간을 원하는 패턴으로 만들 수 있다. 연구진은 이 기술로 갈라진 틈에 친환경 온 열 소재, 적외선 발광체 등을 넣어 기능성 바이오 소재를 제작, 스 마트 헬스 케 어 분야에 활용할 수 있을 것으로 보고 있다.

윤 동기 교수는 "DNA 미세 크 랙 패 터 닝 은 코끼리 피부가 갈라지는 현상이 체온을 유지하기 위한 한 방법이고, 극심한 가뭄에 땅이 갈라지는 일은 비가 많이 올 때 더 많은 물을 흡수하기 위함이라는 자연의 현상을 그대로 따라 구현했다"고 3월 31일 말했다.

유전 정보를 저장하는 DNA는 두 가닥이 서로 꼬여있는 이중나선 사슬 구조다. 사슬과 사슬 사이는 2~4 나노미터(㎚) 주기의 규칙적인 모양을 갖는 등 일반적인 합성 방법으로는 구현하기 힘든 정밀한 구조 재료로 구성되어 있다. 

이 구조를 변경하기 위해서 DNA를 빌딩 블록으로 사용해 정밀하게 합성하거나 종이 접기 기술을 이용했다. 하지만 매우 복잡한 설계 과정이 필요하고, 특히 염기서열이 조절된 값비싼 DNA를 이용해야 했었다.

연구진은 연어에서 추출한 DNA 물질을 화장 용 붓을 이용해 기존보다 1000배 이상 저렴한 비용으로 마치 DNA를 수채화 그림 그리듯이 정렬 시켰다. 이후 3D 프린터로 지름이 2나노미터인 DNA 분자들을 원하는 방향으로 정렬 시키면서 말려 얇은 막을 만들었다.

여기에 끓는 점이 낮은 유기 용 매 '테 트 라 하 이 드로퓨란(THF)' 방울을 떨어뜨렸다. 이렇게 하면 유기 용 매 가 DNA내의 수분을 빼앗아 가면서 틈을 만든다.

이때 DNA의 사슬 옆면이 사슬 끝 부분에 비해, 물을 상대적으로 많이 포함하고 있어 더 많은 수축이 일어났다. 결국 DNA 사슬 방향으로 틈이 만들어졌다. 연구진은 "이를 통해 DNA 사슬 방향과 틈까지 원하는 방향으로 조절할 수 있게 됐다"고 설명했다.

이 기술은 생체 친 화 적 소재인 DNA로 이뤄진 수십~수백 나노미터(㎚) 박막을 이용, DNA 사슬 방 향으로 생긴 틈에 다양한 기능성 소재를 채워 넣는 공정이 가능하다.

 

예들 들어, 온 열 소재의 경우 겨울에 따뜻하게 하고 적외선 발광체를 넣으면 탈모나 피부 케 어 등에 응용할 수 있다. 즉 생체 친 화 적 패턴으로 DNA에 기능성을 부여함으로써 향후 다양한 기능성 바이오 소재 및 헬스 케 어 분야에 활용할 수 있다.

윤 교수는 "이번 연구는 반도체 패턴 만큼이나 작은 DNA 빌딩 블록 기반의 미세 구조 패턴을 제조한 것으로 환경 친 화 적인 면을 고려할 때 그 의의가 더 크다"고 설명했다.

콜레스테롤이 두렵다면, 식이섬유·베타카로틴 가득 곤 드레 나물 어때요?

국내에서 곤 드 레 는 강원도 산 간 에서 대량 생산된다. 

곤 드레 나물 밥

곤 드레 나물은 우리나라 500 여 가지 산나물 가운데 으뜸 중 하나 다. 특히 현대인이 걱정하는 혈중 콜레스테롤 개선에 이로운 영양소가 많다.

산림청에 따르면 곤 드레로 불리는 고려 엉 겅퀴 는 우리 몸의 혈관에서 ‘나쁜’ 콜레스테롤(LDL)을 제거하는 데 도움을 준다. 각종 혈관 질환의 예방에도 좋다. 콜레스테롤을 잡는 식이 섬유와 항 산화 물질 베타카로틴이 많아 서다.

 

지난해 스페인 오 베 르 타 데 카탈루냐 대학교 연구진은 의학 저널 ‘임상 영양 학을 통해 “베타카로틴이 풍부한 채소 섭취가 심혈관 질환 위험을 감소 시킨다”는 실험 결과를 발표했다.

단백질 함량도 다른 나물보다 높다. 식품의약품안전처 식품 영양 성분 자료에 따르면 곤 드레(생 것) 100ｇ당 단백질 함량은 3.4ｇ이다. 단백질이 많은 채소로 알려진 브로콜리(100ｇ당 3g)보다 함량이 높다.

국내에서 곤 드레 는 강원도 산 간 에서 대량 생산된다. 그래서 곤 드레 요리는 강원도에서 꼭 먹어봐야 한다. 특히 정선은 곤 드레 나물의 주 산지다.

 

심지어 구 전 민요 정선 아리랑에도 등장한다. ‘한 치 뒷산에 곤 드레 딱 죽이 님의 맛만 같으면 고것만 뜯어 먹어도 봄 살아 나지라는 대목이다.

이 상 복 정선군농업기술센터 작물 지도 팀장은 “백 운 산의 해발 1000m 고지에서 자생하는 정선 곤 드레 는 맛이 담백하고 부드러운 것이 특징”이라고 말했다.

 

이어 “독성이 없고 단백질과 비타민A 등의 영양이 풍부해 최근에는 건강식으로 호 평 받고 있다”고 덧붙였다. 대표 음식인 정선 곤 드레 밥은 데친 곤 드레 나물을 쌀과 함께 지은 음식이다.

 

양념장만 잘 만들면 반찬이 적어도 맛있는 상차림이 완성된다. 간소하면서도 영양소는 풍족한 한 끼 메뉴다. 곤 드레 고등어나 꽁치 조림도 별미다.

 

고추장 양념에 양파 채 등과 어우러진 곤 드레는 생선 비린내를 없앤다. 부드러운 식 감을 가진 곤 드레 나물은 특유의 강한 맛이 없어 부담이 적다.

맛있는 곤 드레 요리를 만들려면 삶는 방법이 관건이다. 일반 나물보다 더 오래 삶아야 한다는 것만 알면 된다. 시금치처럼 살짝 데치면 실패다.

 

냄비에 소금을 소량 뿌린 물을 올리고, 끓어오르면 곤 드레를 넣는다.  물에 완전히 잠기지 않은 곤 드레 는 검게 변할 수 있다. 곤 드레 의 줄기가 물러질 정도로 충분히 삶은 후 찬물에 2~3번 헹구면 된다.

 

말린 곤 드레를 사용한다면 물에 2~3시간 담갔다가 끓는 물에 10~15분 삶는다. 불을 끄고 다시 10분 정도 불린 다음 물에 씻는다.