영국 식품연구소(IFR, Institute of Food Research)는 유산균이 스스로의 외피를 변형함으로써 가금류에서 문제되는 유해세균을 억제시킬 수 있다는 새로운 연구결과를 내놓았다. 가금류의 괴사성 장염의 원인균이면서, 영국에서는 일반적인 식중독 사고를 두 번째로 자주 일으키는 원인균이기도 한 클로스티리움 퍼프린젠스 (Clostridium perfringens)에 효과가 있는 것으로 밝혀진 이 유산균은 현재 방제 효과가 얼마나 되는지에 대해 농장 규모의 시험을 수행 중에 있다.
영국 생명공학 및 생명과학연구이사회 (BBSRC)에 의해 전략적으로 기금지원을 받고 있는 IFR의 연구진은 유산균 락토바실러스 존스니 (Lactobacillus johnsonsii) 균주를 병아리에 투여하면 유해균인 C. perfringens의 체내 번식을 억제한다는 것을 앞선 연구에서 밝힌 적이 있다. PLOS ONE 저널에 발표된 이번 연구에 의하면 연구진은 유산균이 그들의 외피(coat)를 변화시키는 능력이 있어 유해균인 C. perfringens 와의 경쟁에서 유산균이 이겨낼 수 있는 독특한 전략이 된다고 연구진은 설명하고 있다.
연구진은 실험을 수행하면서 개체수가 적을 때는 세균이 부드러운 표면을 갖고 있는 것으로 보인다는 것을 알아냈다. 이어 연구진은 스스로를 둘러싸는 특별한 외피, 혹은 점액성 캡슐(slime capsule)이라고 부르는 것을 암호화하는 유전자를 찾아냈다. 이것은 세균을 위산과 담즙으로부터 보호하며, 그들이 모여서 생체막을 형성하는 것에 도움을 준다. 아울러 숙주의 외부에 이들 유산균이 존재할 때는 건조한 환경에서 자신을 보호해 준다. 여기에 부드러운 외피를 갖는 돌연변이가 생기는 것은 자연스러운 현상인데, 이것은 그들 개체군에게 다양성을 부여하고 여러 환경에서 이점을 취할 수 있도록 만들어 주는 세균의 특별한 전략이다.
연구진은 하나 이상의 외피 유전자 발현을 억제하면 이들 미생물이 장 조직에 달라붙는 능력에 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 연구 책임자인 Arjan Narbad 박사는 “다음 단계는 외피를 만드는 것과 관련된 유전자의 조절작용을 이해하는 것입니다. 우리는 외피를 바꾸는 것이 내장에서 유산균이 서식하며 집단을 형성하는 적응력에 어떤 영향을 미치는지를 알아내려고 합니다”라고 말한다.
결과적으로 이들 유산균은 유해세균인 C. perfringens가 장에 부착하여 감염되는 것을 저해한다. 이런 경쟁적 배제 현상은 이 유산균이 다른 해로운 세균의 생장을 방해하는 하나의 이유가 될 수 있다. 또한 점액성 캡슐 외피의 역할을 이해하게 되면 가금류에서 유해세균의 감염 예방책으로 사용될 수 있으며, 그에 따라 상업적인 활용을 증진시킬 수 있게 된다. 이번 기술은 영국의 생명공학 회사인 Plant Bioscience Ltd에 기술이전을 하였으며, 또한 발굴된 미생물 균주는 특허등록이 완료 되어 있다. 현재 효율성을 평가하기 위해 연구진에 의해서 대규모의 농장 시험이 이루어지고 있다. 이 세균이 이미 식품에 사용된 바 있어 인간이 섭취해도 안전하다고 여겨지기 때문에, 이 유산균이 C. perfringens를 통제하는 데 아무런 문제가 없다고 연구진은 전망하고 있다.
농가에서 항생제 사용을 줄이도록 하는 압력이 거세지고 있는 지금, 동물 건강 기준을 유지하고 가금류의 폐사에 의한 막대한 손실을 경감시키며 식품 안전을 지킬 수 있는 새로운 제품이 필요성이 증가하고 있는 시기에 이번 연구 결과가 큰 도움을 줄 것으로 기대된다고 연구진은 밝혔다.
- 관련논문: mutation reveals importance of exopolysaccharide to Lactobacillus johnsonii surface charcteristics, PLOS ONE,
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0059957 출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
원문:
http://news.ifr.ac.uk/2013/03/poultry-probiotic 제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2013.04.30 16:42
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