한국식품연구원 이나리 박사 연구팀은 국내에 자생하는 생강과(科)식물을 이용해 식중독균의 독소유전자를 억제하는 효과를 입증하고 내성 없는 신항균소재 개발의 가능성을 제시했다고 밝혔다.
연구팀은 생강과 식물 3종을 포함한 국내자생식물 추출물 중 식중독균의 신호전달체계를 교란하는 소재를 분리하여 식중독균에 적용한 결과 식중독균의 독소유전자 발현을 억제할 수 있다는 연구결과를 얻을 수 있었다.
현재, 과다한 항생제의 반복적인 사용으로 인한 강력한 수퍼박테리아가 나타나면서 효과적인 신물질을 찾는 노력이 전 세계적으로 이어지고 있다.
이에 따라, 세균의 생존능력에 필수적인 단백질이나 인자가 아닌 독성을 유발하는 인자들을 표적으로 하여 신호전달기작 교란을 이용한 대체물질 개발이 항생제 내성의 문제를 해결할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다.
식중독 발생은 식중독균내의 독소발현과 관련된 신호전달물질이 신호전달 수용체 단백질에 결합하고 몇 단계의 신호전달체계 (Quorum sensing)를 거치면서 나타나는 현상으로 신호물질의 결합부위에 대해 경쟁적으로 결합할 수 있는 길항제 개발이 식중독 예방을 위한 전략이 될 수 있다.
이 박사 연구팀은 항균 표적균주인 C. violaceium을 이용하여 생강과 식물 3종을 포함한 국내자생식물 추출물 중 식중독균의 신호전달기작을 교란하는 길항물질, N-acylhomoserine lactone (AHL) 계열, 3종을 분리하였다. 이들이 여시니아 엔테로콜리티카 (Yersinia enterocolitica)와 같은 식중독 미생물의 독소발현 신호전달기작을 방해하는데 높은 효과가 있다는 결과를 확인하였다.
생강과 유래 길항물질의 경우, 항균표적균주(C. violaceium)의 신호전달기작 활성을 50% 억제할 때의 농도가 40ug/ml로 이는 양성대조군인 레스베라트롤(resveratrol)의 30ug/ml 농도와 유사하게 나타났다.
또한 이들 추출물에 대한 항균활성(Antibacterial activity) 측정 결과, 바실러스 세레우스(B. cereus), 황색포도상구균 (S. aureus), 살모넬라 (Salmonella sp.)에 대한 높은 활성을 확인하였다.
연구팀은 현재 생강과 식물로부터 확인된 길항물질의 활성 성분에 대한 특허출원을 준비하고 있으며, 항균활성물질과의 조합에 의한 상승효과 연구가 진행 중에 있다.
이나리 박사는“식중독균과 같은 병원성 미생물들의 최고의 목표는 자기번식이며, 독소 생산과 같은 현상은 자기번식과정의 부수적인 현상이므로 미생물을 잘 설득하여 자기번식만 하고 나쁜 짓(독소유전자의 발현)만을 못하게 유도하는 방법으로 신호전달체계를 교란하는 물질을 저해제로 사용하면 항생제과 달리 내성을 획득하지 않도록 할 수 있을 것으로 기대된다”고 전망했다.

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