<사진. KISTI 미리안 사진자료
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

하수처리에 사용되는 염소에 의한 항생제 내성 증가

대부분의 폐수처리 설비에서 일반적으로 사용되고 있는 살균제인 염소(chlorine)가, 폐수로부터 약물을 완벽히 제거하는데 실패하고 있다. 결과적으로 소량의 이런 물질이 잔류하여 수처리 설비로부터 수로로 방류되게 된다. 염소 처리가, 잠재적으로 항생제 내성 문제를 증가시킬 수 있는 새롭고 알려지지 않은 항생제의 형성을 촉진할 수 있다는 예비조사 결과가 보고되었다.

본 연구결과는 미국 화학회(American Chemical Society) 249차 National Meeting & Exposition에서 소개되었으며, 폐수처리 및 살균처리에 대한 재평가가 필요함을 제안하였다.

환경으로 유출된 의약품은 수생생물에게 해로울 수 있으며, 수생생물의 호르몬 시스템을 교란시킨다. Olya Keen 박사에 따르면, 환경에서 낮은 수준이라도 항생제에 대한 노출 증가는 항생제 내성 미생물의 출현을 촉발하고, 인간의 박테리아 감염에 대항할 항생제의 능력을 일반적으로 약화시킨다고 한다.

처리된 폐수는 환경에서의 의약품 및 항생제의 주요한 발생원 중 하나이다. 폐수처리 설비는 이런 약물을 제거하도록 설계되어 있지 않다. 이런 분자들은 보통 매우 안정적이고 쉽게 생분해되지 않는다. 대신 대부분이 폐수처리 설비를 통과하여 수생환경으로 배출되고 있다.

폐수에서 모든 약물을 제거하는데 실패할 뿐만 아니라, 염소를 사용하는 하수처리 설비는 다른 항생제를 형성시키는 원치 않는 결과를 초래할 수도 있다. 노스캐롤라이나대학(University of North Carolina)의 연구팀은 몇 가지 실험을 시행하고 일반적인 항생제인 독시사이클린(doxycycline)이 폐수의 염소에 노출되면 항생제 성질이 증가한다는 사실을 발견하였다.

놀랍게도, 실험실 샘플에서 형성된 물질은 원래 실험물질인 독시사이클린보다 더 강력한 것으로 나타났다. 이 변형된 물질의 모든 성질을 아직 다 밝혀내지는 못한 상태이며, 현재 연구가 계속 진행 중이다. Keen은 이 화합물이 이전에 알려지지 않은 항생제라고 밝혔다.

이를 해결하기 위한 최상의 방법은 처리 설비로 유입되는 약물의 양을 감소시키는 것일 것이다. 그러나 현재 의약품의 폐기에 대한 규제가 없다. 따라서 연구팀은 오래된 의약품을 환경으로 유출시키게 되는 쓰레기로 버리기보다 수집하고 소각하는데 더 큰 노력이 필요함을 강조하고 있다.

게다가, 본 연구는 염소를 살균제로 사용하고 있는 상수도 처리시스템에도 해당된다. 음용수를 정화하기 위해, 염소는 수 시간 동안 배관 내에 남아있음으로써 미생물의 성장을 억제해야만 한다. 그러나 이것 또한 염소가 의약품과 반응할 충분한 시간을 제공하는 것이기 때문에 새로운 항생제 물질의 형성을 촉진한다고 볼 수 있다.

■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr