[테크월드뉴스=방제일 기자] 지스트(광주과학기술원) 지구․환경공학부 이윤호 교수팀은 미국 워싱턴 대학과 국제공동연구를 통해 다양한 수처리 소독 과정에서 항생제 내성 유전자의 분해 기작과 속도를 연구했다.
연구팀은 하수처리 소독에 널리 활용되고 있는 염소, 오존과 자외선을 사용하는 수처리 과정에 대해 심도 있게 연구를 진행했으며, 특히 자외선을 사용하는 수처리 과정에서 항생제 내성 유전자의 분해 정도를 이전에 비해 보다 정확하게 예측할 수 있는 모델을 처음으로 개발했다.
오랜 항생제의 오남용에 의해 생활하수나 병원, 축산 폐수에는 항생제에 저항을 갖는 내성균들이 발생하게 됐으며, 이들은 항생제 내성의 정보가 저장된 항생제 내성 유전자를 사람에게 위험한 병원성 미생물에게도 전달함으로써 항생제 내성을 전파했다. 이에 공공 보건 측면에서 항생제 내성 유전자는 새로운 유형의 환경 오염물로 인식되고 있다.
하수나 폐수의 적절한 소독을 통해 항생제 내성균과 내성유전자를 처리함으로써 항생제 내성 전파를 효과적으로 차단시킬 수 있다. 하지만 항생제 내성 유전자가 수처리 소독제와 얼마나 빠르게 어떤 형태로 반응하는지에 대한 지식은 매우 부족한 상황이므로 현재 적용되고 있는 수처리 소독 방법이 충분한지에 대한 연구가 필요하다.
연구팀은 대표적 항생제 내성균인 MRSA와 MRSA가 항생제에 대해 내성을 가지게 하는 mecA 유전자를 대표 균주와 유전자로 두고 연구를 진행했다.
각각의 소독제들은 mecA 유전자와 고유의 반응 특성을 보였으며, 염소는 ‘두단계 반응 모델’을, 오존은 ‘이차 반응 모델’, 자외선은 ‘중합체 형성과 풀림 가역 반응 모델’로 mecA 유전자가 분해되는 속도를 잘 기술할 수 있음을 확인했다.
이윤호 교수는 “이번 연구는 유전자로 구성된 새로운 환경 오염물질의 수처리 효율을 분자 수준의 반응 이해를 통해 체계적으로 접근한 새로운 시도”이며, “향후 다양한 항생제 내성 유전자와 더불어 최근 문제가 되고 있는 신종 바이러스에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
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