모기 기피제 대신 미생물? 환경에 무해한 생물학적 모기 기피제

말라리아나 뎅귀열 등 각종 질병을 옮기는 모기는 인간의 지속적인 노력에도 쉽게 박멸되지 않고 오히려 살충제 내성을 키워나가며 잘 살아가고 있습니다. 더구나 기후 변화로 점점 서식에 적합한 환경이 넓어지고 기간도 길어져 더 문제가 되고 있습니다.

아무튼 모기가 사람을 무는 것을 방지하기 위해 모기기피제인 (DEET, 디에틸톨루아미드)를 모기 기피제로 사용하고 있지만, 당연히 독성이 있는데다 모기도 내성이 생기면서 점점 효과가 줄어들고 있습니다. 그리고 효과 지속 시간도 짧습니다.

캘리포니아 대학 샌디에고 캠퍼스의 오마르 아크바리 교수 (Prof. Omar Akbari from the University of California-San Diego)가 이끄는 연구팀은 기존의 모기 기피제와 전혀 다른 방식의 모기 기피제를 개발했습니다.

모기는 사람의 체온과 이산화탄소를 통해 방향을 찾고 인간의 피부에서 나오는 냄새를 바탕으로 피를 흡혈할 위치를 찾습니다. 이때 중요한 냄새가 피부에 흔한 미생물 (Staphylococcus epidermidis, Corynebacterium amycolatum)이 만드는 L-(+)-lactic acid 입니다.

연구팀은 이점에 착안해 L-(+)-lactic acid를 만들지 않는 미생물을 만들었습니다. 그리고 효과를 검증하기 위해 쥐를 이용한 동물 모델을 사용했습니다. 쥐의 피부에 기존의 미생물과 유전자조작 미생물을 바른 후 3일에 걸쳐 말라리아와 뎅귀열을 전파하는 모기들 (Aedes aegypti, Anopheles gambiae and Culex quinquefasciatus)에 10분씩 3일간 노출시켰습니다.

그 결과 모기가 무는 빈도는 유전자 조작 미생물군이 64.4%이나 적은 것으로 나타났습니다. 이후 모기 기피 효과의 지속기간을 알기 위해 2주간 이집트 숲모기 (Aedes aegypt)에 노출한 결과 효과는 무려 11일 정도 지속되는 것으로 나타났습니다. DEET의 효과가 4-8시간에 불과한 것을 생각하면 상당히 긴 시간입니다.

물론 몸집이 쥐보다 큰 사람의 경우 몸 전체에 있는 기존 미생물군을 다 교체하긴 어렵지 않을까 생각하지만 흥미로운 접근법이 아닐 수 없습니다.

참고

https://newatlas.com/science/engineered-bacteria-mosquito-repellent/

Feng Liu, Iliano V Coutinho-Abreu, Robyn Raban, Tam Thuy Dan Nguyen, Alejandra R Dimas, Joseph A Merriman, Omar S Akbari, Engineered skin microbiome reduces mosquito attraction to mice, PNAS Nexus, Volume 3, Issue 7, July 2024, pgae267, https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgae267

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