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▲ 수은을 체내에 더 흡수되기 어려운 형태로 변환하는 효소를 발현한 프로바이오틱 세균을 공학적으로 개발했다는 연구 결과가 나왔다. (사진=DB)

 

[mdtoday=최재백 기자] 수은을 체내에 더 흡수되기 어려운 형태로 변환하는 효소를 발현한 프로바이오틱 세균이 개발됐다.

수은을 체내에 더 흡수되기 어려운 형태로 변환하는 효소를 발현한 프로바이오틱 세균을 개발했다는 연구 결과가 2023 미국미생물학회 연례 회의(ASM Microbe 2023)에서 발표됐다.

다양한 형태의 수은 중 메틸수은(Methylmercury)은 천연 수은이 세균에 의해 대사되어 인간의 장에 흡수되기 쉬운 형태로, 태아와 소아의 신경발달에 악영향을 미친다. 천연 수은이 세균에 의해 메틸수은으로 변환될 수 있는 한편, 메틸수은을 장에서 덜 흡수되는 형태로 변환하는 효소도 있다.

펜실베이니아 주립대학(Pennsylvania State University)의 연구팀은 그러한 효소를 분비하는 프로바이오틱스 세균을 개발하여 장에서 증식시키면 수은이 체내에 과도하게 흡수되어 수은 중독을 일으키는 문제를 막을 수 있을 것으로 예상했다.

연구팀은 메틸수은을 탈메틸화하는 효소인 유기수은 분해효소(Organomercurial lyase)에 주목했다.

그들은 인간의 장 미생물군에서 기존에 발견되었던 미생물의 유전체(genome) 중에서는 수은의 생물변환에 관여하는 유전자가 매우 드물었다고 언급하며, 수은을 탈메틸화하는 효소가 발현된 세균을 찾기 위해 인간 대변 검체를 메틸수은에 노출한 뒤 대변 내 미생물군 조성이 어떻게 변하는지 관찰했다.

연구 결과 그들은 세균의 금속 처리 능력을 시사하는 금속 레지스톰(resistome)의 양이 사람마다 장 세균에 발현된 정도가 다르다는 것을 발견했다고 전했다.

나아가 그들은 유기수은 분해효소를 코딩하는 메틸수은-저항성의 세균 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium)의 유전자를 프로바이오틱 세균 주(strain)인 락티카제이바실러스(Lacticaseibacillus)에 삽입하여 메틸수은을 흡수되기 어려운 형태로 변환하는 능력을 부여했다고 덧붙였다.

연구팀은 미생물이 다양한 종류의 금속에 어떻게 반응하는지 연구하고 있으며, 향후 연구를 위해 수은이 입으로 흡수되었을 때 그들이 개발한 세균의 효과를 평가할 계획이라고 밝혔다.

수은은 뇌 내 신경세포로 유입되어 신경세포 간 신호 전달을 저해할 뿐만 아니라, 신경세포를 감싸는 신경섬유인 미엘린을 파괴하여 신경계의 정상 작동을 방해한다.

또 과도한 수은 노출은 소아 인지 발달, 언어 발달, 운동 발달상의 문제를 유발하며 성인에서도 기억 상실, 집중력 저하, 신체적 쇠약감의 원인이 될 수 있다.

 

메디컬투데이 최재백 ([email protected])

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