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미생물이야기 장에 좋다고 흔히 말하는 요구르트는 어떻게 이 균의 생육을 억제하는 것일까.
2013-08-16 16:12:48
이엠생명과학연구원
지난해 11월 생명공학 벤처기업인 씨트리가 헬리코박터 파이로리라는 세균에 항체를 지닌 계란을 개발했다고 발표한 적이 있다. 이 회사는 이 계란을 올해 8월부터 시판하고 있다. 최근에는 지난 8월 말 한국야쿠르트에서는 헬리코박터 파이로리의 생육을 억제하는 요구르트를 발매해 관심을 끌었다.

과연 헬리박터 파이로리는 무엇이길래 이 세균을 막는 식품까지 등장했을까. 또 장에 좋다고 흔히 말하는 요구르트는 어떻게 이 균의 생육을 억제하는 것일까. 앞으로 5개의 장으로 나눠 이 이야기를 해보자.

1. 헬리코박터 파이로리란?
헬리코박터 파이로리는 위 점막에 기생하는 나선균으로 세계 인구의 50%가 감염돼 있는 가장 흔한 감염균의 하나이다. 이 균은 위궤양과 십이지장궤양 등과 같은 소화성 궤양을 일으킨다고 알려져 있으며 이 균을 제거하지 못하면 소화성 궤양이 재발되기 쉽다고 한다.

헬리코박터 파이오리의 컴퓨터 그래픽(www.hpylori.com.au/picturebook.html)



이 헬리코박터를 죽이는 방법으로는 항생제를 이용한 방법이 주로 이용되는데 1가지 항생제로는 쉽게 치유가 되지 않아서 서로 다른 기작을 갖는 3가지 약제를 복합투여하는 방식(3제 요법)이 가장 많이 이용된다. 그러나 최근의 연구에 의하면 여타 다른 미생물들에서 항생제 내성이 나타나는 것처럼 3제 요법에 사용되는 항생제에 대한 저항성을 갖는 헬리코박터 변종이 나타나서 또 다른 문제점이 되고 있다.

헬리코박터를 무력화시키기 위한 또 다른 시도로 최근 헬리코박터의 전체 염기 서열을 밝혔다. 지금은 인간게놈의 전체 염기서열을 밝힌 것으로 유명해진 셀렐라 지노믹스의 사장인 크랙 벤터 박사팀이 1997년 8월 헬리코박터의 전체 염기서열을 해독했고, 뒤이어 헬리코박터가 위궤양을 일으키는 독소의 유전자에 대해서도 알게 됐다. 앞으로 헬리코박터의 전반적인 대사과정을 해석하게 되면 이 독소의 생화학적인 경로를 막는 새로운 치료제의 개발이 가능할 것이다.

 

위벽세포와 헬리코박터 파이오리(검은색 막대기 모양)의 1000배 확대사진
(www.hpylori.com.au/picturebook.html)

전체 염기 서열로부터 알게된 헬리코박터의 또 다른 특징은 요소를 암모니아 이온과 이산화탄소로 분해하는 효소인 우레이즈를 가지고 있다는 점이다. 암모니아 이온은 전기적으로 강한 양극을 가지고 있는데, 산성을 나타내는 수소 이온도 같은 극성을 가지고 있다.

이처럼 전기적으로 같은 극성을 가지고 있으면 서로 반발하기 때문에 암모니아 이온이 많게 되면 자연 수소 이온이 다가올 수 없다. 헬리코박터 파이로리는 바로 이런 암모니아 이온을 만들어내 산성의 위산 속에서도 살수 있는 것이다. 그래서 연구자들은 헬리코박터 파이로리의 우레이즈 활성을 없애 헬리코박터를 제거하는 방법을 찾고 있다.

국내의 주요 백화점에서 올해 8월부터 헬리코박터 항체함유 계란인「바이오IgY」가 출시됐다. 헬리코박터 항체를 갖는 계란을 생산하는 방법은 암탉에게 여러 형태(사료에 죽은 헬리코박터를 첨가하는 방법, 헬리코박터 균을 닭에게 직접 주입하는 방법, 면역력을 높여주는 다양한 특수 유화제와 헬리코박터를 섞어서 이용하는 방법 등)로 헬리코박터를 암탉에게 반복주입해 암탉의 면역기능을 자극시켜 헬리코박터에 대한 항체를 갖도록 하는 것이다.

이러한 항체를 지닌 닭이 산란을 하면 면역 체계를 계란에 전달하는 시스템에 의해 항 헬리코박터 파이로리 IgY 항체가 계란의 노른자로 전달되는 것이다. 이 방법은 우리가 어렸을 때 맞은 백신주사로 몸에 항체를 얻는 것과 같은 원리다(주 : 백신에 대한 자세한 정보는 과학동아 2000년 3월호 - 질병 예방의 첨병 백신의 세계를 참고하시기 바랍니다).

이 헬리코박터 항체 함유 계란의 특허를 둘러싸고 씁쓸한 논란이 있었다. 항체 함유 계란을 만드는 기술은 국책연구기관인 한국식품개발연구소에서 연구용역비 3,000만원을 받고 개발에 성공해 씨트리에 기술을 이전한 산학협력의 모범사례로 기사화됐다. 그런데 개발에 참여한 연구원이 이것을 기술적으로 약간 변형해 먼저 특허를 출원하고 벤처기업을 설립해버렸다. 이 일은 인터넷상에서도 당사자들간에 논쟁이 있었다.

그러나 헬리코박터 항체를 갖는 계란을 만드는 기술은 원래 일본에서 개발된 것으로서, 앞서 말한 것처럼 헬리코박터를 암탉에 주입하는 방법만 개량하면 모두 기존의 기술과 다른 것으로 인정돼 특허를 취득할 수 있다. 식품개발원의 연구원도 같은 이유를 들어서 계약위반이라는 씨트리 측의 주장을 터무니 없다고 일축했다.

또 다른 기능성 계란으로는 충치를 막는 면역항체가 들어있는 계란 ‘덴티 IGY’가 있다. 이 계란은 충치 유발균인 스트렙토코커스(Streptococcus mutans)를 항원으로 이용해 헬리코박터 항체함유 계란과 유사한 방법으로 제조한 것이며, 다른 병원성 미생물에 대해서도 같은 연구가 진행되고 있다.

시중에 기능성 계란이 출시되어 있지만 구입 후 한가지 유의할 사항이 있다. 계란 찜이나 계란 프라이 등의 열을 가해야 하는 요리에 사용하면 항체가 파괴돼 효과를 볼 수 없다는 사실이다. 그림의 떡이라고나 할까.

 

출저>http://news.dongascience.com/PHP/NewsView.php?kisaid=20000925200000000001&classcode=0103

       http://news.dongascience.com/PHP/NewsView.php?kisaid=20000919200000000004&classcode=0103





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