약용작물 ‘하수오’ 슈퍼박테리아 황색포도상구균(MRSA) 항생제 내성 억제 효과

▲ 하수오 윗부분(지상부), 하수오 뿌리

농촌진흥청은 약용작물 '하수오'가 슈퍼박테리아인 황색포도상구균(MRSA)의 항생제 내성을 억제하는 데 효과가 있음을 밝혀냈다.

* MRSA: 메티실린 내성 황색포도상구균(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)이며, 메티실린 이외에도 여러 항생제에 내성을 동시에 보이므로 다재 내성 황색포도상구균으로도 불림. 건강한 사람의 피부나 구강, 콧속 점막 등에도 흔히 존재하며 피부, 균혈증, 폐렴, 식중독 등 다양한 감염증을 일으킨다고 알려져 있음.

황색포도상구균은 병원에서 많이 분리되는 의료 관련 감염 원인균이다. 면역력이 떨어진 경우, 폐렴·식중독 등을 유발하는 기회 감염균으로 여러 항생 물질에 내성이 있다.

법정 감염병 중 지정 감염병으로 분류되며, 가장 강력한 항생제 중 하나인 반코마이신으로 치료할 수 있으나 내성과 부작용 우려로 사용이 제한적이다.

이번 연구는 황색포도상구균의 내성 유전자를 억제하기 위해 약용작물 후보 물질 10종을 선발, 가장 우수한 활성을 보인 하수오의 '레인(rhein)' 성분으로 진행했다.

황색포도상구균 16종을 대상으로 레인과 항생제의 항균 효능을 측정한 결과, 레인은 62.5㎍/㎖에서, 항생제 옥사실린은 내성으로 인해 1000㎍/㎖의 고농도에서 효과를 보였다(최소 억제농도).

* 최소억제농도(Minimal Inhibitory Concentration): 항균력을 측정하는 가장 기초적인 지표로 시험관 내 세균 감수성 검사(in vitro sensitivity test)에서 미생물의 번식을 억제할 수 있는 항균물질의 최저농도로 정의.

옥사실린과 레인을 함께 사용했더니, 옥사실린은 최대 1/16, 레인은 최대 1/4까지 사용량이 줄었다. 즉, 두 가지를 사용함으로써 용량 대비 효능은 커지고 부작용은 억제되는 '상승효과'를 보였다.

또한, 레인이 항생제의 세포벽 형성 억제 능력을 저해하는 특정 단백질 유전자와 항생제를 파괴할 수 있는 분해효소(β-lactamase) 유전자 발현을 각각 최대 94%, 88% 억제함을 확인했다(최소 억제 농도).

이번 연구는 기존 항생제에 내성이 있는 황색포도상구균 예방과 치료를 위한 천연물 기반 치료제 개발에 한걸음 다가섰다는 데 의미가 있다.

앞으로 동물실험과 임상시험 등 후속 연구를 통해 하수오를 천연 항균제와 항생물질 보조제 등으로 활용할 수 있을 전망이다.

이 연구 결과는 올해 초 국제 학술지 '아시아 태평양 열대 의학 저널(Asian Pacific Journal of Tropical Medicine)'에도 실렸다.

농촌진흥청 국립원예특작과학원 김동휘 인삼특작이용팀장은 "이번 연구를 계기로 약용작물을 활용한 의약품 원료 소재화 연구를 강화해 국민 건강에 보탬이 되도록 노력하겠다."라고 말했다.

[참고자료] 하수오 성분 레인의 항균 및 내성유전자 억제 활성

출처: 농촌진흥청