■ 연구기관

△영국 : 뉴캐슬대학(Newcastle University)
■ 연구내용
영국의 과학자들이 오존에 노출시킨 과일과 채소가 그렇지 않은 것보다 오랫동안 상하지 않는 현상에 대한 과학적 단서를 찾았다. 이전 연구에서 토마토 작물이 상해, 가뭄, 고온 등의 환경적 악조건에 노출되었을 때 특정 단백질 함유량이 상승한다는 사실이 알려진 바 있다.
수확 후 처리기술 학술지인 PBT(Postha-rvest Biology and Technology) 저널에서 발표된 이번 연구에서 연구진은 오존이 특정단백질의 함유량에 미치는 영향이 토마토 과실 내에 존재한다는 것을 알아냈다. 즉, 오존 가스가 병충해로부터 과실과 채소를 보호하고 신선도를 유지시킨다는 사실과 연결된다는 점을 확인한 것이다. 영국 뉴캐슬대학의 제레미 바네스 교수는 "오존이 부패방제로 사용되어 왔으며, 이런 현상과 관련이 있다는 것을 알고는 있었지만, 왜 그런지를 몰랐다"라고 말하였다.
이번 연구팀은 수확된 토마토의 단백질 변화는 오존 처리 후, 방어기제와 신호전달의 반응에 의해 일어난다는 것을 알아냈다. “이와 같은 기작의 관계는 아직 잘 이해하지 못하고 있지만, 우리는 이러한 현상이 물리화학적 반응, 보호기능과 관련되었다고 믿고 있다"고 바네스 교수는 말했다.
또한, 과실을 보존할 때 높은 오존 농도의 환경에서 저장하면 병원균에 대한 저항력을 가지게 되며, 오존 환경에 한 번만 노출된 과실도 같은 효과를 볼 수 있다는 것을 보여주었다.
오존 처리가 된 토마토에 병원균을 오염시켰을 때에 그렇지 않은 토마토에 오염시켰을 때보다 훨씬 적게 병원균이 자라는 것을 확인하였다. 바네스 교수는 “이번 연구에서 매우 흥미로운 결과 중 하나는 오존처리를 중단하였을 때에도 단백질 조성의 변화가 일정 기간 동안 유지된다는 것을 확인한 점이다. 일종의 기억효과 혹은 백신효과로서 저장기간을 늘어나는 효과와 일치한다고 볼 수 있다”고 이번 연구의 의의를 설명하였다.
실제로 연구팀은 과실을 오존에 노출시킨 후에 곰팡이 병원균인 “Botrytis cinerea”를 감염시켰다.
이 병원균은 과실의 바닥에 잿빛 곰팡이 균사를 발생시킨다. 이 병원균의 감염은 여러 단백질들의 함량을 변화시키는데, 과실이 오존에 노출되면 곰팡이 성장이 감소하게 된다.
연구진은 이전 연구에서도 저장기간 중 오존의 농도를 조절하면 병원균을 억제하고 과실이나, 딸기, 아보카도, 아스파라거스 등의 채소의 저장기간을 며칠 정도 연장할 수 있다는 것을 발견한 바 있다. 이번 연구결과로 향후 농산물의 저장 및 유통기간을 연장할 수 있는 획기적인 기술이 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
■ 국내 기술수준과 전망
우리나라 식품첨가물의 기준 및 규격에서 채소류와 과일류 등의 신선식품에 살균·세척의 용도로 오존수, 차아염소산수, 이산화염소수의 사용을 허용하고 있다. 또한 오존수의 안전한 사용을 위하여 최종식품의 오존 제거 및 오존수 제조장치에서 배출되는 배오존 농도(0.06ppm 이하)에 대한 규정을 마련해 놓고 있다.(오존살균력: 0.57ppm(pH7), 40초, 대장균 100% 사멸)
식품산업에서의 오존은 제조공정상의 미생물제어, 유통과정에서의 신선도를 유지, 곡류·두류 등의 식품원재료의 잔류농약 분해 등에 사용할 수 있으며, 식품제조 용수중의 중금속 산화, 유기물의 분해 등에 적용할 수 있다.
오존에 의한 미생물의 살균은 미생물의 세포벽을 파괴하거나 세포막에 침입하여 DNA를 파괴하는 등의 살균 메카니즘을 갖고 있어, 세균의 세포막을 통과하여 흡수계 효소를 손상하여 세포의 동화작용을 정지시켜 살균하는 염소계 약제에 비해 살균속도가 7배 정도 매우 빠르다.
안전한 오존 사용은 식품 표면 부패미생물의 살균 및 증식 억제를 통하여 안전한 신선편이 농산물 먹거리를 제공할 수 있을 것이다.

■ 자료제공 : 국립원예특작과학원 저장유통연구팀 농업연구사 최애진