MIT 농산물 유통기한 늘리는데 성공

실크 피브로인 마이크로니들 전달

실크 피브로인(silk fibroin)은 누에고치에서 유래한 천연 고분자로, 생체적합성, 기계적 강도, 그리고 조절 가능한 생분해성 덕분에 마이크로니들 기반 약물 전달 시스템을 위한 탁월한 소재로 부상하고 있습니다.[1][2] 이러한 마이크로니들은 기존의 주사 방식에 비해 최소 침습적이며 통증 없는 경피 약물 전달을 제공합니다.[1] 팁 직경이 50nm에서 40μm, 바디 길이가 15-1500μm 범위에 이르는 실크 피브로인 마이크로니들은 생체 장벽을 미리 정해진 깊이까지 정확하게 관통할 수 있도록 정밀하게 설계될 수 있습니다.[3]

멜라토닌의 항노화 효과

멜라토닌은 여러 생리적 경로를 조절함으로써 식물에서 강력한 노화 억제제로 기능합니다. 멜라토닌은 엽록소 a/b-결합 단백질(CAB) 유전자 발현을 상향 조절하여 엽록소 분해를 지연시키는 동시에, 과산화효소(POD), 초산화물 불균등화효소(SOD), 카탈라아제(CAT)와 같은 보호 효소의 활성을 증가시켜 항산화 능력을 강화합니다[1]. 이러한 보호 메커니즘은 노화 과정에서 일반적으로 증가하는 해로운 활성 산소종(ROS)과 말론디알데히드(MDA) 수치를 감소시킵니다[1][2].

항산화 특성 외에도, 멜라토닌은 식물 호르몬과 협력하여 노화를 조절합니다. 멜라토닌은 생장 촉진 호르몬인 지베렐린산(GA)과 γ-아미노부티르산(GABA) 수치를 증가시키는 반면, 노화를 촉진하는 호르몬인 앱시스산(ABA)은 억제합니다[2]. 연구에 따르면 멜라토닌은 키위, 오크라, 브로콜리, 청경채 등 다양한 농산물의 저장 수명을 연장하는 데 효과적입니다[2][1][3]. 또한, 멜라토닌은 노화 잎에서 잎의 큐티클 두께와 왁스 축적을 증가시키고, 울타리 조직/해면 조직 비율을 개선함으로써 식물의 물리적 구조를 강화하여 전반적인 노화 방지 효과를 제공합니다[4].

인용:
[1] Melatonin and its relationship to plant hormones - Oxford Academic https://academic.oup.com/aob/article/121/2/195/4560814
[2] Melatonin delayed senescence by modulating the contents of plant ... https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2024.1304913/full
[3] Melatonin: A Multifunctional Factor in Plants - PMC https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5983796/
[4] Melatonin: A Potential Agent in Delaying Leaf Senescence https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/07352689.2020.1865637
[5] Exogenous Melatonin Application Delays Senescence of Kiwifruit ... https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2018.00426/full
[6] Melatonin Delays Postharvest Senescence through Suppressing the ... https://www.mdpi.com/1422-0067/24/3/2933
[7] Morphological and Physiological Mechanisms of Melatonin ... - MDPI https://www.mdpi.com/1422-0067/24/8/7269
[8] Functions of melatonin in plants: a review - Wiley Online Library https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jpi.12253

냉장 보관 없이 보존

냉장이 필요 없는 전통적인 식품 보존 방법들은 현대의 냉장 기술에 대한 귀중한 대안으로 여전히 가치가 있습니다. 건조는 과일과 채소에서 수분을 제거하여 미생물의 성장을 방지하고, 밀폐 용기에 제대로 보관할 경우 유통기한을 무기한 연장할 수 있습니다.[1] 통조림은 열을 이용해 미생물을 파괴하고 밀폐를 형성함으로써 영양가를 보존하며, 가장 다재다능한 보존 방법 중 하나입니다.[1] 그 밖의 효과적인 기술로는 훈제, 염장, 뿌리 저장고, 발효 등이 있습니다.[2][3]

냉장 대안을 찾는 이들을 위해 여러 혁신적인 방법이 존재합니다:
* **뿌리 저장고와 지하 냉장고**는 자연적으로 차가운 지온을 이용해 뿌리채소와 일부 과일을 저장합니다[2][1]
* **지르 항아리**는 두 개의 점토 항아리 사이에 젖은 모래를 넣어 증발 냉각 방식으로 작동합니다[2]
* **변경된 대기 포장**은 농산물 주위의 기체 조성을 조절해 숙성을 늦춥니다[4]
* **동결 건조**는 진공 승화 과정을 통해 형태, 색상, 풍미를 보존합니다[4][5]
* **절임**은 식초나 소금물 용액을 메이슨 자에 사용하여 농산물을 변형시켜 영양가 있는 간식과 고명을 만듭니다[6]

인용:
[1] Top 9 ways to preserve your fruits & vegetables https://www.postharvest.com/blog/top-9-ways-to-preserve-your-fruits-vegetables
[2] 13 Ways to Preserve Food Without a Refrigerator https://roguepreparedness.com/13-ways-to-preserve-food-without-a-refrigerator/
[3] Living Without a Refrigerator - 5 Easy Ways to Preserve Food ... https://modernhomesteading.ca/blog/living-without-a-refrigerator-5-easy-ways-to-preserve-food-without-electricity
[4] Latest Natural Food Preservation Methods without Refrigeration! https://www.greyb.com/blog/natural-food-preservation-methods/
[5] How to Store Food Long Term Without Refrigeration https://www.motherearthnews.com/real-food/how-to-preserve-food-zm0z71zsie/
[6] Modern fruit preservation methods https://www.lazayafruits.com/preserved-fruits-blog/modern-fruit-preservation-methods/
[7] 10 Food Preservation Methods Everyone Should Know https://melissaknorris.com/6waysto-preservefoodat-home/
[8] Get creative with these food preservation methods - FoodPrint https://foodprint.org/blog/food-preservation/


실크 피브로인 마이크로니들의 다양성은 헬스케어 분야에서의 다양한 응용을 통해 입증되고 있습니다. 이들은 백신, 항생제, 호르몬, 펩타이드, 항체 등을 효과적으로 전달할 수 있으며, 실온에서 24시간 후에도 최소 30% 이상의 활성 성분 생물학적 활성을 유지할 수 있습니다.[3] 특히, 연구자들은 당뇨병 치료를 위한 인슐린 전달[4] 및 레보노르게스트렐과 같은 피임약의 지속 방출을 위한 실크 피브로인 마이크로니들을 성공적으로 개발하였습니다.[5] 프롤린 및 그 유도체와 같은 화합물을 첨가하면 마이크로니들의 팽윤 특성과 용해 속도를 더욱 향상시켜 특정 약물 전달 요구에 맞게 성능을 최적화할 수 있습니다.[6]

인용:
[1] Advanced Silk Fibroin Biomaterials-Based Microneedles ... - PubMed https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37409519/
[2] Advanced Silk Fibroin Biomaterials‐Based Microneedles for ... https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mabi.202300141
[3] The Emerging Role of Silk Fibroin for the Development of Novel ... https://www.mdpi.com/2313-7673/9/5/295
[4] Silk Fibroin Microneedle Patches for the Sustained Release of ... https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsabm.0c00671
[5] Silk fibroin-based microneedles and methods of making the same https://patents.google.com/patent/US10933173B2/en
[6] [PDF] Effect of Proline and its Derivatives on the Properties of Silk Fibroin ... https://global-sci.com/pdf/article/86382/effect-of-proline-and-its-derivatives-on-the-properties-of-silk-fibroin-microneedles.pdf
[7] Advanced Silk Fibroin Biomaterials-Based Microneedles for ... http://pure.njtech.edu.cn/en/publications/advanced-silk-fibroin-biomaterials-based-microneedles-for-healthc
[8] Combined Silk Fibroin Microneedles for Insulin Delivery https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsbiomaterials.0c00273