전갈 독과 고추 성분 활용한 신규 항생제 개발 성공
결핵 및 황색포도상구균 등 내성 박테리아 억제 효과 확인
- •멕시코 UNAM 연구팀이 전갈 독에서 추출한 벤조퀴논 분자로 결핵균 억제 효과를 확인했다.
- •청색 벤조퀴논은 결핵균을, 적색 벤조퀴논은 황색포도상구균에 대해 항균 작용을 나타냈다.
- •해당 물질은 병원 내 주요 내성균인 아시네토박터 바우마니 제거 능력도 보유하고 있다.
멕시코 국립 자치 대학교(UNAM) 연구팀이 전갈의 독과 하바네로 고추 성분을 활용해 결핵과 박테리아 내성 문제를 해결할 수 있는 새로운 항생제 개발에 성공했다. 이번 연구를 통해 개발된 세 가지 신규 항생제는 결핵의 원인균인 마이코박테리움 투베르쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis)와 병원 내 감염을 일으키는 주요 원인균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)에 대해 강력한 억제 효과를 나타냈다.
박테리아 내성 극복을 위한 새로운 분자 발견
모렐로스(Morelos) 캠퍼스 생명공학 연구소의 루리발 도밍고스 포사니 포스타이(Lourival Domingos Possani Postay)가 이끄는 연구팀은 베라크루스(Veracruz)주에 서식하는 전갈인 디플로센트루스 멜리시(Diplocentrus melici)의 독에서 두 가지 무색 분자를 분리해냈다. 이 분자들은 벤조퀴논(benzoquinones)이라 불리는 헤테로고리 화합물(heterocyclic compounds)로, 아미노산을 포함하지 않는 구조적 특징을 가진다.
이 벤조퀴논 분자들은 공기와 접촉할 때 산화되며 색상이 변하는 독특한 성질을 지니고 있다. 연구팀은 이 과정에서 나타나는 색상 변화를 통해 분자의 화학적 구조를 규명하고, 이를 실험실에서 합성하여 생물학적 특성을 평가했다. 실험 결과, 청색 벤조퀴논은 결핵균을 억제하는 능력을 보였으며, 적색 벤조퀴논은 황색포도상구균에 대해 효과적인 항균 작용을 수행하는 것으로 확인되었다.
실험을 통한 항생 효능 검증
이번 연구의 유효성은 동물 실험을 통해 구체적으로 입증되었다. 살바도르 주비란 국립 의학과학 영양연구소(Salvador Zubirán National Institute of Medical Sciences and Nutrition)의 로헬리오 에르난데스 판도(Rogelio Hernández Pando)는 결핵을 유도한 마우스(mouse) 모델을 대상으로 청색 벤조퀴논의 효과를 평가했다. 실험 결과, 해당 분자는 결핵에 대해 매우 효과적인 항생제 역할을 수행한다는 결론을 도출했다.
또한 연구팀은 추가 테스트를 통해 해당 물질이 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii)와 같은 다른 박테리아를 제거할 수 있다는 사실도 발견했다. 아시네토박터 바우마니는 혈액, 요로, 폐, 상처 부위의 감염을 일으키는 매우 강력한 내성 기회감염균으로, 특히 병원 환경 내에서 심각한 문제를 야기하는 병원균이다.
연구의 학술적 검증 및 협력
이번 연구 과정에는 물리 화학 분야의 권위자인 스탠퍼드 대학교(Stanford University)의 리처드 자레(Richard Zare) 교수가 참여하여 발견된 결과의 학술적 타당성을 강화했다. 연구팀은 전갈 독에서 추출한 분자의 구조적 특성과 항균 메커니즘을 규명함으로써, 기존 항생제에 내성을 가진 병원균에 대응할 수 있는 새로운 화학적 접근법을 제시했다.
연구팀은 이번에 발견된 벤조퀴논 분자들의 항균 스펙트럼을 확장하고, 실제 임상 적용을 위한 후속 연구를 지속할 계획이다.
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