화장품에 거미줄이 들어간다고?

2017년 10월 22일 18:00

사이언스 제공
사이언스 제공
[표지로 읽는 과학-사이언스]

 

거미줄에 아슬아슬하게 매달린 무당거미(golden-orb weaver) 한 마리가 이번 주 ‘사이언스’ 표지를 장식했다. 무당거미가 거미줄 위에서 어떻게 움직여도 거미줄은 쉽게 끊어지지 않을 것이다. 거미줄은 강철보다도 5배 강력하고, 고무보다 유연해 밧줄로 만든다면 비행기를 끌 수 있을 정도로 견고하기 때문이다.

 

이런 장점을 가진 거미줄은 여러 가지로 활용할 수 있다. 가령 거미줄을 엮어 방탄복을 만들면 가장 강력하다고 알려진 합성 섬유 ‘케블라’에 비견되는 방호력을 갖출 수 있다. 의료용으로는 끊어지지 않는 인공 근육을 만들고, 상처를 봉합하는 실로 사용할 수도 있다.

 

문제는 생산력이다. 거미를 마취해 끊임없이 거미줄을 뽑아낸다고 해도 실제 필요한 양 만큼의 거미줄을 얻긴 힘들다. 이 때문에 과학자들은 대장균, 박테리아, 효모, 식물, 심지어 염소 등을 유전적으로 조작해 거미줄을 구성하는 단백질을 합성하도록 만들었다. 그리고 이들의 성과는 어느덧 실생활에서 모습을 드러내기 시작했다.

 

미국의 스타트업 ‘볼트 트레드(Bolt Threads)’는 거미줄을 이용해 옷을 만드는 것으로 유명하다. 거미줄을 활용해 옷을 만들면 섬유 생산 공정에 따른 환경 오염을 막을 수 있을뿐더러, 친환경적이다. 또 다른 실크 섬유와 달리 견고하기 때문에 세탁기에 돌려 빨 수도 있어 관리도 쉽다.

 

볼트 트레드는 효모 안에 거미줄을 만드는 유전자를 삽입하고, 발효를 통해 직접 거미줄 성분의 단백질을 추출하는 공정을 상용화했다. 여기서 나온 단백질을 섬유로 가공해 옷을 만드는 것이다.

 

독일의 화장품 기업 ‘암실크(Amsilk)’는 거미줄 단백질로 피부 관리용 화장품을 탄생시켰다. 암실크는 대장균 유전자를 조작해 ‘스파이드론(Spidron)’ 이라는 거미줄 단백질 제작했다. 그리고 이를 건조시켜 파우더 형태로 만들어 로션 등에 제품에 섞은 기초 화장품, 마스크 팩 등을 선보였다.

 

거미줄 단백질은 인간이 가진 필수 아미노산 20종 중 18종을 공유하기 때문에, 화장품으로 사용했을 때 콜라겐을 생성할 수 있다. 즉 노화 방지와 피부 리프팅 등의 효과를 볼 수 있단 의미다.

 

의학적으로 활용하려는 움직임도 있다. 인체의 단백질과 유사하다는 장점을 활용해 가슴 성형 보형물이나 인공근육을 개발하려는 것이다. 또 탄력이 좋기 때문에 손상된 심장 조직을 대체하는 재료로 개발해, 온 몸에 혈액을 보내는 펌프 역할을 시키려는 시도도 진행 중이다.

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