혼자가 아니라 둘이서 - 입 냄새 만드는 세균의 협력

(Schematic representation of observed metabolic flow of bacterial metabolism F. nucleatum and S. gordonii cocultures. Credit: mSystems (2024). DOI: 10.1128/msystems.00764-23)

(Predicted flux profiling of methionine metabolic pathways in F. nucleatum. Credit: mSystems (2024). DOI: 10.1128/msystems.00764-23)

입 냄새의 원인은 다양하고 사실 원인 물질도 하나가 아니지만, 이 가운데 가장 강한 냄새를 풍기는 메틸 메르캅탄(methyl mercaptan (CH3SH)) 혹은 메탄티올 생산에는 구강 내 세균이 관여하고 있습니다. 메틸 메르캅탄은 부폐물에서 나는 독특한 냄새를 만드는 황 화합물로 불쾌한 입 냄새를 만드는 주요 물질입니다. 하지만 과학자들은 정확히 어떤 세균이 메틸 메르캅탄을 만드는지 몰랐습니다.

오사카 대학의 타케시 하라 (Takeshi Hara)가 이끄는 연구팀은 하나가 아니라 두 개의 세균이 복잡한 대사 과정을 거쳐 메틸 메르캅탄을 생성한다는 사실을 발견했습니다. 흔한 구강 내 세균인 푸조박테리움 뉴클레아툼 ( Fusobacterium nucleatum)이 다른 구강 내 세균인 스트렙토코쿠스 고르도니 (Streptococcus gordonii)와 상호 작용을 하는 과정에서 메틸 메르캅탄 생성이 증가하는 것이었습니다.

연구팀에 따르면 우선 스트렙토코쿠스 고르도니가 주요 염기성 아미노산인 오르니틴 (ornithine)을 생산해 분비하면 이것이 옆에 있는 푸조박테리움에 들어가 폴리아민 (polyamine) 생성을 증가시킵니다. 그런데 폴리아민 생산을 위해서 다른 아미노산인 메티오닌 (methionine)이 필요합니다. 결국 메티오닌 대사를 하는 과정에서 부산물로 생성된 메틸 메르캅탄이 배출되는 구조입니다. 결국 메틸 메르캅탄은 복잡한 화학 대사 과정 중 나오는 부산물로 생성됩니다.

하지만 그렇다고 해서 두 세균의 대사를 방해하거나 이 세균들만 없애는 항생제는 적절한 대응 방안이라고 보기 어려울 것입니다. 그보다는 규칙적인 양치질을 통해 세균의 밀도를 줄여주고 세균이 먹을 수 있는 음식물 찌꺼기를 없애는 것이 먼저입니다. 하지만 그래도 해결되지 않는 입냄새를 없애는데 이 세균 대사 과정을 막는 약물이 도움이 될지도 모릅니다.

참고

https://phys.org/news/2024-02-interaction-common-oral-bacteria-chemical.html

Takeshi Hara et al, Interspecies metabolite transfer fuels the methionine metabolism of Fusobacterium nucleatum to stimulate volatile methyl mercaptan production, mSystems (2024). DOI: 10.1128/msystems.00764-23

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