[핵잼 사이언스] “나도 세균 싫어” 바퀴벌레도 항생물질 만든다

바퀴벌레는 불결한 환경을 상징하는 벌레다. 주로 음식물 찌꺼기나 부스러기 따위를 먹으면서 살아갈 뿐 아니라 지저분한 환경에서 창궐하는 해충이기 때문이다. 하지만 바퀴벌레 역시 불결한 환경을 좋아하는 것은 아니다. 이런 장소에는 유해한 세균이나 곰팡이 역시 유행하기 때문이다. 따라서 바퀴벌레가 이런 환경에서도 살아갈 수 있다는 이야기는 뭔가 여기에 대처할 수 있는 능력이 있다는 이야기다. 예를 들어 독일 바퀴벌레(학명 Blattella germanica)는 생존을 위해 여러 가지 항생 물질을 분비한다.

독일 바퀴벌레는 이름과는 달리 우리나라에서 가장 흔한 바퀴벌레로 작지만 번식력은 매우 강한 것으로 유명하다. 과학자들은 이 바퀴벌레가 살충제에만 강한 것이 아니라 세균이나 곰팡이 감염에도 매우 강하다는 사실을 확인하고 그 비결을 연구했다. 그 결과 이 바퀴벌레가 디펜신(defensin)과 테르미신(termicin), 드로소마이신(drosomycin) 그리고 아타신(attacin)이라는 네 가지 종류의 항생 물질을 만든다는 사실을 확인했다.

여기에 더해 최근 스페인 발렌시아대와 국립과학연구소의 연구팀은 새로운 종류의 항생 물질인 블라텔리신(Blattellicin)을 발견했다. 발렌시아대의 프란시스코 J 실바 박사가 이끄는 연구팀은 블라텔리신 유전자가 기존에 알려진 항균 펩티드 유전자인 아타신과 유사하다는 사실을 확인했다. 흥미롭게도 블라텔리신은 바퀴벌레의 장내 공생 미생물의 생존을 돕고 숙주에 영양분을 공급해 바퀴벌레를 유해한 세균으로부터 보호하는 것으로 나타났다.

흰개미의 사촌인 바퀴벌레는 장내에 많은 공생 미생물을 지니고 있는데, 유해한 병원성 세균이 많으면 이들의 생존이 위험하다. 따라서 장내 미생물을 보호할 목적의 항생 물질이 필요하다. 연구팀은 블라텔리신이 주로 성체가 된 이후 가장 활성화되는 점으로 봤을 때 이 시기에 장내 미생물을 노리는 병원성 세균으로부터 숙주를 보호하는 것으로 생각하고 연구를 계속 진행 중이다.

바퀴벌레가 병원성 세균이나 곰팡이로부터 자신을 지키는 방법을 알아낸다면 역으로 이를 활용해 살충제를 쓰지 않고 바퀴벌레만 없애는 물질을 개발할 수 있다. 더 나아가 바퀴벌레에서 새로운 항생제 후보 물질을 찾을 수도 있다. 항생제 내성균은 코로나19처럼 인류를 위협하는 심각한 감염병으로 기존의 항생제에 내성을 지닌 세균의 비율이 점점 높아져 새로운 항생제 개발이 시급한 상태다. 어쩌면 이 분야 만큼은 바퀴벌레가 인간에게 뜻밖의 도움을 줄지도 모른다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com