항생제 부작용 없는 천연항균물질 증산 방법

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최윤재 서울대 농생명공학부 교수(왼쪽)와 조종수 교수 연구팀은 유산균이 천연항균물질 생산을 늘리도록 하는 다당체 나노입자를 개발했다고 밝혔다. 서울대 제공

항생제의 부작용이 없는 천연항균물질 생산을 현행보다 크게 늘리는 방법이 개발됐다.

최윤재 서울대 농생명공학부 교수와 조종수 교수 연구팀은 유산균이 천연항균물질 생산을 늘리도록 하는 다당체 나노입자를 개발했다고 이달 8일 밝혔다.

화학적으로 합성한 항생제로 인한 부작용이 알려지면서 과학자들은 차세대 항생제로 유산균이나 바실러스 등이 분비하는 천연항균물질을 사용하기 위해 노력하고 있다. 유산균에서 분비하는 항균펩타이드인 박테리오신은 항생제에 비해 내성은 적고 소화기관에서 가수분해돼 인체에 무해한 편이다. 안전하면서도 항균능력을 가지기 때문에 다양한 분야에서 기존 항생제를 대체하리란 기대다.

연구팀은 유산균의 먹이가 되는 다당체인 ‘프리바이오틱스’에 소수성 잔기를 붙였다. 물을 멀리하는 소수성 잔기에 의해 프리바이오틱스는 물 속에서 자기들끼리 뭉치며 나노입자화된다. 이를 유산균에게 주자 개량 전 프리바이오틱스를 먹였을 때에 비해 2.5배 가량 박테리오신의 배출량이 늘었다.

이 나노입자를 먹은 유산균이 항균능력을 체내에서도 발휘할 수 있는지 확인하기 위해 연구팀은 쥐에게 나노입자가 들어간 물을 먹였다. 그 결과 체내에 해로운 병원균의 수는 준 반면 프리바이오틱스와 관련된 유익한 균은 늘어나 병원균 감염을 억제할 수 있음이 확인됐다.

연구팀은 “전세계적으로 처음 다당체 나노입자를 유산균에 도입하고 이를 통해 천연항균물질인 박테리오신의 생산을 늘릴수 있음을 확인했다”며 “동물의 환경에도 효과가 유지됨에 따라 산업적 활용 가능성을 기대할 수 있고 가축 항생제 대체물질이나 식품 천연보존제, 바이오 의약품 등에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

연구결과는 지난달 15일 국제학술지 ‘생채재료’에 발표됐다. 연구팀은 “연구 결과를 바이오기업 ‘인실리코’와 공동으로 특허 출원해 최근 등록됐다”며 “연구 결과를 바탕으로 인실리코와 응용 분야에 대한 로드맵을 기반으로 산업화에 착수했다”고 밝혔다.