[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 최근 살모넬라균에 의한 케이크 식중독 사태가 전국적으로 이슈가 된 가운데 농식품 내 유해독소를 현장에서 바로 검출할 수 있는 기술이 개발돼 주목된다. 

재료연구소(소장 이정환) 나노표면연구실 박성규 박사팀은 한양대 주재범 교수팀과 함께 고밀도 금속 나노구조체의 플라즈몬 공명 현상을 이용해 0.01ppb(1ppb는 10억분의 1) 이하 극미량의 곰팡이 독소 검출이 가능한 고감도 센서 칩을 개발했다고 17일 밝혔다. 

연구결과는 나노 분야 국제학술지 스몰(Small) 7월30일자 온라인판에 게재됐다. 

초고속 라만 분석법을 적용한 3종의 곰팡이 독소 농도에 따른 신호 검출 세기 2018.09.17. [자료=재료연구소]

농식품에 핀 곰팡이는 물로 씻으면 쉽게 제거되지만 곰팡이에 의해 생성된 유해 독소는 세척과 가열로도 완전히 제거되지 않는다. 따라서 국내에서도 식품이나 동물 사료 등을 검사할 때 다양한 곰팡이 독소를 검사하는 과정을 거친다. 

연구진은 특정 곰팡이 독소만을 선택적으로 나노구조체 상에 결합시켜 초고속 라만 맵핑 광학 이미지 구현을 통해 분석 가능한 경쟁 면역분석법을 개발, 대표적인 곰팡이 독소인 아플라톡신, 푸모니신, 오크라톡신 3종 모두 0.01ppb 이하의 극미량을 분석하는 데 성공했다. 

0.01ppb 이하의 농도 검출은 식품의약품안전처 기준(10ppb 이하) 대비 1000배 이하이며, 기존 측정법과 비교해도 약 100배 이상의 민감도 향상을 나타낸다. 

아플라톡신(aflatoxin)은 쌀, 땅콩을 비롯한 탄수화물이 풍부한 농산물이나 곡류에서 번식, 독성이 매우 강하고 발암성, 돌연변이성이 있어 사람이나 동물에게 급성 또는 만성 장애를 일으킨다. 

푸모니신(fumonisin)은 오염된 옥수수, 밀과 쌀 등에서 생성되며 사람들에게 식도암과 같은 일부 질병을 유발시킨다. 오크라톡신(orchratoxin)은 쌀, 보리 등의 곡류를 비롯해 콩류, 향신료 등 많은 농산물로부터의 오염 사례가 보고되고 있고 사람의 신장, 간에 암을 발생시킨다. 

이번 기술은 혈액, 소변, 땀 등에 포함된 질병인자를 조기 검출할 수 있어 휴대형 의료진단 기기로도 활용될 가능성이 높을 것으로 기대된다. 

재료연구소 나노표면연구실 박성규 박사 2018.09.17. [사진=재료연구소]

박 박사는 “국내 광학기기 제조업체와 공동으로 휴대형 고감도 곰팡이 독소 검출기를 개발 중에 있다”고 말했다.

kimys@newspim.com