[바이오토픽] 마침내 밝혀진 겨드랑이 냄새의 비밀
생명과학 / Bio통신원
양병찬 (2020-08-07)

 

영국 요크 대학교의 연구팀은, 겨땀냄새의 원천이 특정 미생물의 효소임을 알아냈다.

upload_image

ⓒ medicalnewstoday.com

▶ 과학자들은, 겨드랑이에서 고약한 땀냄새가 발생하는 메커니즘을 규명했다. 영국 요크 대학교의 연구팀은 액취(underarm odour)의 원천을 추적하던 중, 인간의 겨드랑이에 서식하는 특정 미생물의 효소를 용의자로 지목했다.

그 효소가 화학적 범인(chemical culprit)임을 증명하기 위해, 연구팀은 그것을 겨드랑이 미생물군(underarm microbe community)의 '결백한 구성원'에게 이식했다. 그랬더니 아니나 다를까. 그 미생물 역시 고약한 냄새를 뿜어내기 시작하는 것이 아닌가!

연구팀은 이번 연구가 더욱 효과적인 체취제거제(deodoran)와 땀억제제(antiperspirant) 개발의 길을 연 것으로 믿고 있다. 또한 연구팀은 인류가 영장류 조상으로부터 그 악취성 미생물(mephitic microbe)을 물려받았을 거라고 제안했다.

"우리는 암내(BO: body odour)가 생겨나는 메커니즘을 규명했다"라고 이번 논문의 선임연구자인 가빈 토머스 교수(미생물학)는 말했다. "이제 우리가 정말로 이해하고 싶은 것은, 그 이유다."

인간은 BO의 가장 고약한 성분을 직접 생산하지 않는다. 티오알코올(thioalcohol)로 알려진 그 범인은, 미생물이 (피부에서 만난) 다른 성분을 포식할 때 부산물로 배출된다.

요크 대학교의 연구팀은 선행연구에서, 대부분의 피부 미생물은 티오알코올을 만들 수 없다는 사실을 발견했다. 그러나 후속연구에서, 겨드랑이에 서식하는 미생물 중 하나인 스타필로코쿠스 호미니스(Staphylococcus hominis)가 티오알코올을 만들어내는 주범으로 밝혀졌다. S. hominis는 Cys-Gly-3M3SH라는 '냄새없는 화합물'을 분해할 때 악취를 뿜어내는데, Cys-Gly-3M3SH는 겨드랑이의 땀샘에서 분비된다.

인간은 두 가지의 땀샘을 보유하고 있다. 하나는 외분비샘(eccrine gland)으로, 전신을 뒤덮고 있으며 피부 쪽으로 직접 열려 있다. 그것은 인체의 냉각시스템의 필수적인 구성요소다. 다른 하나는 부분분비샘(apocrine gland)으로, 특별한 부위(예: 겨드랑이, 젖꼭지, 성기)에 빽빽이 분포하며 모낭 쪽으로 열려 있다. 부분분비샘의 역할은 그다지 명확하지 않다.

▶ 《Scientific Reports》에 실린 논문에서(참고 1), 요크 대학교의 연구팀은, S. hominis가 티오알코올을 만들어내는 메커니즘을 알아내기 위해 세균의 내부를 철저히 조사한 과정을 기술했다. 그들은 한 가지 효소를 발견했는데, 그것은 부분분비샘에서 분비되는 Cys-Gly-3M3SH를 '악취가 나는 티오알코올'인 3M3SH로 전환하는 것으로 밝혀졌다.

"그 세균은 인체에서 Cys-Gly-3M3SH 분자를 약탈하여 그중 일부만 먹어치우고, 나머지는 뱉어낸다. 우리가 BO로 인식하는 핵심분자 중 하나가 바로 그 찌꺼기다"라고 토머스는 말했다.
BO를 만드는 효소를 발견한 후, 연구팀은 그 효소를 BO와 무관한 친척인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)에게 이식했다. "유전자를 이식했을 뿐인데, S. aureus는 BO를 만들었다"고 토머스는 말했다.

"우리의 코는 극단적으로 낮은 문턱값(threshold)에서 티오알코올을 탐지는 데 능숙하다. 티오알코올이 BO에서 매우 중요한 것은 바로 그 때문이다. 그것은 치즈나 양파 냄새와 매우 비슷하므로 쉽사리 인식된다. 알다시피, 그 냄새는 매우 지독하다."

이번 연구는 유니레버(Unilever)와 함께 수행되었으며, 선택적인 체취제거제(겨드랑이 미생물군 중에서 BO를 활발히 생성하는 미생물만을 겨냥하고, 다른 미생물은 건드리지 않는 데오도란트)를 생산할 수 있는 가능성을 새로 제시했다. "S. hominis를 선택적으로 녹다운시키는 표적지향 접근방법(targeted approach)을 사용한다면, 데오도란트의 효과가 더욱 오랫동안 지속될 것이다"라고 토머스는 말했다.

다음으로, 연구팀은 수십 종(種)의 포도상구균(Staphylococcus)들 간의 유전적 관계를 분석했다. 그 결과, 지금으로부터 약 6000만 년 전, 그중 일부만이 미생물의 옛조상에서 BO 효소를 물려받은 것으로 나타났다.

부분분비샘은 사춘기 이후 줄곧 BO를 만드는 화합물을 분비하므로, BO는 인간성을 형성하는 데 일익을 담당했던 것으로 보인다. "현재로서 말할 수 있는 것은, BO를 만드는 과정이 전혀 새로운 게 아니라는 것이다. BO는 인류가 진화하는 동안 늘 존재했다"고 토머스는 말했다. "BO가 인류의 진화에 중요했다는 점을 상상하기는 어렵지 않다. 우리가 체취제거제와 땀억제제를 사용하기 시작한 것은 겨우 50년 ~ 100년 전이다. 그 이전까지는 모든 사람들이 겨드랑이에서 지독한 냄새를 풍겼다."

upload_image

그림: The molecular basis of thioalcohol production in human body odour


Cys-Gly-3M3SH는 겨드랑이의 하피(hypodermis)에 위치하는 부분분비샘에서 피부 표면으로 분비된다. Staphylococcus hominis의 경우, Cys-Gly-3M3SH는 DtpT(di-/tri-peptide transporter)에 의해 이동하는 양성자(proton)와 함께 능동적으로 수송된다. ① 일단 세포 안으로 들어가면, 말단의 글리신(glycine)은 PepA(dipeptidase)에 의해 절단되어, Cys-3M3SH를 방출한다. ② Cys-3M3SH는 C-S β-lyase에 의해 대사되어 휘발성 3M3SH를 방출한다. ③ 3M3SH는 분산되거나 세포 밖으로 배출된다. ④ 이화(catabolism)된 Cys-Gly-3M3SH는 탄소와 질소를 글리신, 암모니아, 피루브산염(pyruvate)이라는 형태의 영양학적 인센티브(nutritional incentive)를 제공한다.

 

※ 참고문헌
1. https://www.nature.com/articles/s41598-020-68860-z

※ 출처: The Guardian https://www.theguardian.com/science/2020/jul/27/know-sweat-scientists-solve-mystery-behind-body-odour

정보출처: BRIC 바이오통신원
<본 기사는 기관에서 작성된 보도자료 또는 개인에 의해 작성 되었습니다.>
추천 0
주소복사
댓글 (0)
HOME   |   이용약관   |   개인정보처리방침
© BRIC