나노화분
화분의 세포벽을 특수나노공법으로 벌 화분의 세포벽을 완전하게 파쇄하여 그 내용물을 농축하여 화장품의 원료로 사용하고 있습니다.
원래 벌이 모아오는 화분은 이렇게 (화살표) ↓사진처럼 생겼는데, 특수나노 공정을 하면 ▼의 사진과 같이 화분의 세포벽이 완전히 파쇄되어서 물보다 가벼운 입자로 변하여 우유처럼 부유 하게 됩니다. 이 추출물은 특수나노공정을 거치면서 물과 분산이 이루어져서 ▽의 사진처럼 가속조건 (45℃이상)에서 몇 달을 보관을 해도 아주 안정된 형태로 존재합니다.
벌이 모아오는 화분과 나노화분의 모양은 어떤 모양일까?
벌이 모아오는 화분의 세포속에는 피부노화를 방지하고 피부에 탈력을 주는 성분이 많이 함유되어 있다는 사실은 수천년부터 알려져 왔으나, 세포벽이 두꺼워서 화분의 세포내에 함유된 성분들을 세상 밖으로 완전한 상태로 추출하는 시도는 수십년전부터 국내외학자들에 의해 시도되어 왔으나 결국 실패하고 말았습니다. 그 이유는 화학적 방법이나 열처리와 같은 기존의 방법으로는 화분내에 있는 유용한 성분들이 분해가 되어버리기 때문입니다.
ISBIO에서는 화분의 세포벽을 완벽하게 파쇄해서 그 내용물을 자연 그대로 추출하는데 성공하여 전 세계에서 최초로 특허를 출원하였습니다. (한국특허 출원번호:10-2015-0103720, 특허 출원일 2015년 7월 22일)
벌이 모아오는 화분은 분당 2,000rpm의 속도로 회전하는 믹스장치로는 수 시간을 파쇄해도 세포벽은 전혀 손상이 없습니다(그림 A). 그리고 그 형태를 전자현미경으로 관찰하면 그림 B와 같은 형태로 관찰됩니다. 그러나 특수나노공법으로 세포벽을 파쇄하면 그림 C와 같이 화분의 세포벽이 완전하게 파쇄되어서 300nm이하의 파쇄된 화분의 잔유물이 전자현미경으로 관찰이 가능하게 됩니다.
Biellee와 IM-II는 수천 년 전부터 내려오는 화분 속에 간직한 신비로운 성분들을 드디어 일반인들에게 공개하려고 합니다.
식물영양제인 나노칼슘 (2014년도 정부연구과제 보고서)
(제품명: 이즈칼 나노, 아미노산, 플러스와 알파)
질문 1. 이즈칼 나노 시리즈의 나노공정과정은?
일반적인 나노공정은 습식과 건식의 과정으로 대별됩니다. 현재까지 우리나라에 도입되어 있는 건식 분말 형태로 생산이 가능한 기계들은 일본과 독일의 정밀기계회사에서 수입에 의존하고 있으며, 고가인 반면 균일한 입자를 만들어내는데 많은 노하우와 어려움이 따르는 것이 현실입니다.
일반적으로 나노입자를 제조하기 위해서는 고분자를 분산하는 방법과 단량체에서부터 합성을 통하여 제조하는 방법이 널리 이용됩니다. 나노입자의 제조에 있어서 가장 중요한 요구조건 중에 하나는 물질 내에 존재하는 제품의 분산 안정성(colloidal stability)입니다. 이는 제조 직후의 안정적인 분산 형태를 확보할 뿐 만 아니라, 시간에 따라서도 안정성을 유지하여야 하는 것을 의미하며 더 나아가 인체의 혈관 등에 투여하였을 때 혈액 내 단백질에 대해서도 응집이 없이 그 크기를 유지하며 고유의 기능을 수행할 수 있어야 합니다.
제조시 나노입자의 안정성을 높이기 위하여서는 분산매질 내에 poly vinyl alcohol (PVA)이나 PEG와 PPG와 같은 분산안정제(suspension stabilizer)를 사용한 연구결과들이 많이 보고되고 있습니다. 이러한 분산 안정제는 종류나 사용한 농도에 따라 입자의 크기와 분포에도 영향을 주는 것으로 알려져 있습니다.
질문 2. 이즈칼 나노 시리즈의 입자 크기는 어느 정도일까요?
이즈칼 나노 아미노산을 소형 나노장비를 이용하여 1시간에서 3시간 작업을 하여 입자의 크기를 분석한 결과, 그림 1에서와 같이 왼쪽의 사진은 물에 1시간 용해한 후 30분 이내로 침전을 하는 반면, 오른쪽 사진과 같이 1시간 공정을 한 입자의 평균 크기는 960nm로 나타났고(그림 1, 2), 2시간 공정은 620nm(그림 1, 3), 3시간 공정은 440nm(그림 1, 4)로 나타났습니다. 그림 1의 4번과 같이 나노공정을 3시간 거친 산물들은 물보다 가벼운 입자로 전환되어 몇 달이 경과해도 우유와 같은 현탁액으로 존재합니다.
그림 1. 이즈칼 나노 아미노산의 입자 크기
대량 생산을 위하여 대형 나노장비를 이용하여 시간별로 나노공정을 실시한 결과, 물에 용해가 어려운 불용성 및 수용성 칼슘, 불용성 마그네슘과 아연 등이 혼합된 용액은 10시간의 작업으로 약 300-400nm의 입자로 균일하게 만드는 작업을 거친 상태입니다(표 1).
표 1. 시간별 나노분산 공정을 통한 입자의 크기
질문 3. 이즈칼 나노 시리즈에 들어있는 칼슘입자들의 형태는 어떤 모양 일까요?
그림 2. 전자현미경상에 나타나는 이즈칼 나노 아미노산내에 함유된 불용성 칼슘의 형태
일반적인 불용성 칼슘은 전자현미경으로 관찰하면 그림 A와 같은 형태로 관찰됩니다. 특수 나노공법으로 세포벽을 파쇄하면 그림 B와 같이 칼슘의 형태가 완전하게 파쇄 되어 300nm이하의 파쇄 된 형태들이 전자현미경으로 관찰이 가능합니다. 이즈칼 나노 아미노산에 함유된 초미립자 형태의 불용성 칼슘들은 흡수와 이동이 용이하며, 식물의 잎이나 조직에 표면장력을 일으켜 흡착이 되어있으므로 각종 세균이나 곰팡이 병에도 예방효과가 탁월합니다
질문 4. 이즈칼 나노 아미노산의 흡수 효과는 과연 어떻게 나타날까요?
일반적인 칼슘들의 특징은 염화칼슘의 경우 pH가 높아 농약과 혼용이 불가능하며 고온기 엽면살포는 약해가 발생할 수도 있으며, 질산칼슘을 엽면 살포할 경우, 질소와 칼슘을 동시에 흡수하여 지나친 영양생장을 하게 되고, 탄산칼슘은 희석시 물에 칼슘이 잘 용해되지 않고 현탁액이 남아 있는 현상을 나타낸다고 하여 칼슘제의 종류에 따른 차이가 있다고 알려져 있습니다.
이즈칼 나노 아미노산을 홍로 사과의 생장과 발육에 대한 미량요소들의 흡수에 미치는 효과를 검토하기 위해 옆면 1회 살포 후 일주일 간격으로 시료를 채취하고 ICP분석을 실시하여 홍로 사과의 흡수율을 조사한 결과, 질소는 대조구와 비교해서 큰 변화가 없었고, 마그네슘의 경우는 시간이 경과하면서 점점 늘어나서 52일째에는 대조구와 비교해서 50% 함량이 증가되는 것으로 나타났다. 가리의 경우는 대조구와 비교해서 시간이 경과함에 따라 그 함량이 점점 줄어드는 경향이 나타났으나, 칼슘은 대조구와 비교하여 처리 후 2주부터 70%정도 함량이 늘어나, 52일째에는 362%까지 세배 이상 증가하는 것으로 나타났다 (표 2).
표 2. 이즈칼 나노 아미노산의 홍로 사과 엽면살포에 의한 미량요소의 흡수율
본 약제의 희석비율 1,000배와 500배와의 차이는 미미한 것으로 판단된다. 이즈칼 나노 아미노산의 기준량 및 배량 처리구에서 형태적인 변화나 비정상적인 증상은 나타나지 않았다. 전 실험 기간 동안 이즈칼 나노 아미노산의 엽면 살포에 따른 홍로 사과의 유해증상이나 피해는 발견되지 않았으며, 미량요소의 엽면살포에 의해 살포 후 52일까지 대조구에 비해 흡수율이 점점 증가되어, 52일째에는 300%이상 증가되는 경향을 나타내었다.
표 3. 복합칼슘제의 원황 사과 엽면살포에 의한 미량요소의 흡수율
또한 이즈칼 나노 아미노산을 원황 사과의 생장과 발육에 미량요소들의 흡수에 미치는 효과를 검토하기 위하여 옆면 1회 살포 후 일주일 간격으로 시료를 채취하여 ICP분석을 실시하였다. 이즈칼 나노 아미노산에 의한 원황 사과의 흡수율을 조사한 결과, 질소와 마그네슘의 함량은 대조구와 비교해서 큰 변화가 없었다. 가리의 경우는 대조구와 비교해서 시간이 경과함에 따라 그 함량이 점점 줄어드는 경향이 나타났으나, 칼슘은 대조구와 비교하여 처리 후 2주 후부터 70%정도 함량이 늘어나서, 52일째에는 215%까지 두배 이상 증가하는 것으로 나타났다(표 3). 본 약제의 희석비율은 1,000배와 500배와의 차이는 미미한 것으로 판단된다. 이즈칼 나노는 기준량 및 배량 처리구에서 형태적인 변화나 비정상적인 증상이 나타나지 않았다. 전 실험 기간 동안 이즈칼 나노 아미노산의 엽면 살포에 따른 원황 사과의 유해증상이나 피해는 발견되지 않았으며, 이즈칼 나노 아미노산의 엽면살포에 의해서 살포 후 52일째에는 대조구에 비해 흡수율이 200% 이상 증가되는 경향을 나타내었다.
