이웃집과학자

우리가 사과 하나를 먹을 때 얼마 만큼의 박테리아를 섭취하게 될까요? 사과 씨까지 포함해 사과 전체를 먹는다면 약 1억 마리의 박테리아를 섭취할 수 있다고 합니다. <Frontiers in Microbiology>에 게재된 논문에 따르면 특히 유기농 사과를 먹으면 몸에 좋은 박테리아를 더 많이 섭취할 수 있다고 합니다.

오스트리아 그리츠공과대학 환경생명공학 교수 겸 생물학자인 Gabriele Berg의 연구진은 대중적으로 소비되는 사과(Malus pumila Mill.)의 미생물을 조사했습니다. 사과의 품종은 Arlet로 정했습니다. 스위스에서 골든 딜리셔스(Golden Delicious)와 이다레드(Idared)를 교배한 재배품종 사과입니다. Swiss Gourmet라고도 부르며 미국과 유럽에서 자주 재배되는 품종 중 하나죠. 골든 딜리셔스는 미국에서 발견된 변이종 사과로 황금색을 띠고 세계적으로 널리 재배되고 있는 품종입니다.

연구진은 사과를 두 실험군으로 나눴습니다. 한 실험군 그룹은 상업용으로 재배한 재배식 사과였고 다른 실험군 그룹은 유기농 과수원에서 구한 유기농 사과였습니다. 연구진은 사과의 줄기, 껍질, 씨앗, 과육, 꽃받침 등을 분리해 각각 어떤 박테리아가 사과 안에서 살고 있는지 분석했습니다.

실험 결과 사과는 각 부위마다 다양한 박테리아들을 갖고 있었다고 합니다. 박테리아가 제일 풍부한 부위는 씨앗이었으며 껍질과 우리가 먹는 부위인 과육은 씨앗에 비해 박테리아의 수가 덜 풍부했다고 합니다. 반면 박테리아의 종류가 가장 다양한 부위는 껍질과 과육 부위였다고 합니다.

두 실험군 그룹으로 나눈 사과들은 박테리아 양이 유사했습니다. 하지만 박테리아의 다양성에서는 차이를 보였습니다. 유기농 사과가 몸에 좋은 박테리아를 더 많이 갖고 있었는데요. 유기농 사과에는 젖산균(Lactobacilli)이 발견됐지만 재배식 사과에는 발견되지 않았다고 합니다.

젖산균은 당을 발효시켜 다량의 젖산을 생성하는 균의 총칭입니다. 1919년 올라 엔센은 젖산균을 정확히 '그람 양성(Gram-positive)에 운동성이 없고 포자를 형성하지 않으며 간균 또는 구균 형태의 세균으로 탄수화물이나 고농도의 알코올을 발효시켜 에너지원으로 사용하며 최종산물로 젖산을 생성하는 세균'이라고 정의했습니다. 대장균은 젖산을 생성하지만 그람 음성(Gram-negative)인데다 젖산 이외에 여러 부패산물을 생성하기 때문에 젖산균이라고 정의할 수 없습니다.

재배식 사과는 Escherichia-Shigella와 Erwinia균을 갖고 있었습니다. 유기농 사과에는 없는 박테리아였는데요. Escherichia-Shigella과 Erwinia균은 병원성이 있는 박테리아도 포함한다고 합니다. Shigella 속의 박테리아로는 질병을 일으키는 '이질균(Shigellosis, Shigella spp)'이 포함돼 있습니다.

Escherichia와 Erwinia균은 장내세균입니다. Escherichia 속의 박테리아로는 대장균(Escherichia coli)이 있죠. Erwinia속 박테리아 중 Erwinia amylovora는 사과나무와 배나무 등에 '과수 화상병'을 일으키며 꽃, 잎, 새순 및 가지 등에 마름 증상을 유발해 경제적인 피해를 가져올 수 있다고 합니다. 

유기농 사과는 메릴로박테리움(Methylobacterium)도 풍부했다고 합니다 메릴로박테리움은 딸기 맛을 내는 화학물질의 생합성을 촉진하는 박테리아인데요. 연구진은 메릴로박테리움 덕분에 유기농 사과가 재배식 사과보다 맛이 좋다고 평가했습니다. 

Berg는 "유기농 사과를 먹는 것이 좋다"며 "우리가 먹는 음식에 있는 박테리아, 곰팡이, 바이러스가 일시적으로 우리의 내장을 일시적으로 점령할 수 있다. 요리는 이들을 죽일 수 있다. 그래서 날 것으로 먹는 과일과 채소는 내장 미생물에 매우 중요한 요소가 될 수 있다"고 말했습니다. Berg는 "유기농 사과는 잠재적인 식품 매개 병원균을 포함한 재배식 사과와 달리 소비자와 환경에 유리한 건강 효과를 나타낼 것"이라며 유기농 사과 섭취를 권장했습니다.

연구진 중 한 명이자 그라츠 공과대학에서 환경생명공학을 공부하고 있는 Birgit Wasserman은 인간을 하나의 통생명체(holobionts)라고 정의했습니다. 우리 몸에는 수많은 미생물이 공존하기 때문이죠. Wasserman은 "특정한 박테리아는 위에서 살아남아 일시적으로 우리의 건강에 중요한 역할을 하는 우리 몸의 거주자가 될 수 있다"며 "특히 날 것으로 소비되는 과일과 채소는 다양한 미생물 공동체의 중요한 매개체가 될 수 있다"며 과일과 채소 섭취를 적극적으로 권장했습니다. 

##참고자료##

• Wassermann, Birgit, Henry Mueller, and Gabriele Berg. "An apple a day: which bacteria do we eat with organic and conventional apples?." Frontiers in Microbiology 10 (2019): 1629. 
• 허광일, et al. "항혈청 기반 진단 스트립을 이용한 과수 화상병 현장진단." Research in Plant Disease 23.4 (2017): 307. 
  
• 박승용 <응용축산미생물학>