[헤럴드경제(대구)=김병진 기자]DGIST는 뉴바이올로지전공 남홍길 Fellow(펠로우·IBS 식물노화·수명연구단장·사진) 연구팀이 마이크로 크기의 물방울에서 효소의 도움 없이 자연적으로 엽록소의 탈금속반응이 1000 배나 가속되는 현상을 발견했다고 8일 밝혔다.
이번 현상은 미국 스탠포드대학 리처드 제어(Richard N. Zare) 교수 연구팀과 공동으로 알아냈다.
연구팀은 빛 에너지의 흡수 및 전환의 조절 비밀을 밝히기 위해 엽록소의 화학 반응에 주목, 지난 2015년 개발했던 마이크로 크기의 물방울에서 생화학물의 반응 속도를 측정하는 방법을 엽록소 탈금속반응에 적용했다.
엽록소를 포함한 물방울과 염산을 포함한 물방울을 빠른 속도로 충돌시켜 10여 마이크로 크기의 융합 물방울을 만들고 물방울의 비행거리 차를 둬 엽록소가 산에 의해 점차 탈금속화 돼가는 과정을 마이크로초의 빠른 속도로 측정했다.
그 결과 엽록소의 탈금속화 반응이 수십 마이크로초의 빠른 시간에 일어나는 현상을 알아냈다.
이 속도는 기존 연구 방법이었던 일반 용액 상태에서 측정한 값과 비교하면 1000여 배 정도 빠르다
연구팀은 이 현상이 마이크로 크기의 물방울이 갖는 물리적 공간의 제한과 방울 자체의 표면 효과로 인한 것으로 추정된다고 전했다.
남홍길 연구단장은 "엽록소는 산화되면 광합성 기능을 잃지만 탈금속반응은 엽록소의 산화를 방지하는 역할을 수행해 엽록소를 보호할 수 있다"고 말했다.
따라서 "엽록소의 탈금속반응이 광합성 기구를 보호하거나 광합성 효율을 조절할 수 있는 새로운 메커니즘일 수 있다"고 덧붙였다.
한편 이번 연구 결과는 지난 1일자 생물물리 분야 최고의 국제학술지 '쿼터리 리뷰스 오브 바이오피직스' 온라인판에 게재됐다.
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