항생제 내성 시대, 진균이 제시하는 새로운 천연 항균물질의 가능성

서론: 항생제 내성, 인류가 맞닥뜨린 보이지 않는 팬데믹

항생제는 20세기 인류의 생명을 구한 위대한 발견 중 하나입니다. 그러나 2025년 현재, 세계보건기구(WHO)는 ‘항생제 내성균의 확산’을 인류 보건의 가장 심각한 위협 중 하나로 경고하고 있습니다. 기존 항생제가 듣지 않는 다제내성균(MDR, Multi-Drug Resistant Bacteria)이 급속도로 늘면서, 감기보다 가벼운 감염조차 치명적일 수 있는 시대가 다가오고 있습니다.
이러한 상황에서 주목받고 있는 것이 바로 진균(Fungi) 입니다. 페니실린처럼, 과거에도 인류는 곰팡이에서 새로운 항균 물질을 발견해왔습니다. 최근 연구들은 다시 한 번 진균 속 숨은 대사산물들이 차세대 항생제의 원천이 될 수 있음을 보여주고 있습니다.

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진균 유래 천연 항균물질이란 무엇인가?

진균은 세균과 달리 진핵생물로, 세포 구조가 복잡하고 다양한 2차 대사산물(secondary metabolites) 을 만들어냅니다. 이 물질들은 자신을 보호하거나 경쟁 미생물을 억제하기 위한 방어 수단으로 진화해왔습니다.
대표적인 예로는 다음과 같습니다.

• 페니실린(Penicillin) : Penicillium chrysogenum에서 유래한 최초의 항생제. 세균의 세포벽 합성을 억제함.
• 세팔로스포린(Cephalosporin) : Acremonium 속 곰팡이에서 발견되어, 다양한 내성균 치료에 활용됨.
• 그리세오풀빈(Griseofulvin) : 피부사상균 감염 치료에 사용되는 항진균제.

최근에는 기존 항생제 계열에 속하지 않는 새로운 작용기전의 물질을 찾기 위한 노력이 활발히 이어지고 있습니다.

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진균이 만들어내는 항균 물질의 작용 메커니즘

진균 유래 항균물질은 세균의 생명 유지에 필수적인 과정들을 교란시킵니다. 주요 메커니즘은 다음과 같습니다.

1. 세포벽 합성 억제
   • 페니실린, 세팔로스포린 등이 해당됩니다. 세균의 펩티도글리칸 합성을 방해해 세포벽을 파괴합니다.
2. 단백질 합성 저해
   • Aspergillus terreus가 생산하는 로보마이신(Lovomycin)은 리보솜의 기능을 억제하여 단백질 생성이 중단됩니다.
3. 막 투과성 변화
   • 폴리엔 계열의 암포테리신B는 세포막의 에르고스테롤에 결합해 구멍을 내어 세포를 사멸시킵니다.
4. DNA 및 RNA 합성 억제
   • 일부 곰팡이 대사산물은 핵산 합성 효소를 직접 억제해 세균의 복제를 차단합니다.

이처럼 진균의 항균 작용은 특정 대사 경로를 선택적으로 공격하기 때문에, 기존 항생제에 내성을 지닌 세균에도 새로운 접근법을 제공합니다.

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환경과 생태계 속 ‘천연 항생제 공장’

최근 연구들은 토양과 해양, 극지방 등 극한 환경의 곰팡이가 독특한 항균물질을 생성한다는 점에 주목하고 있습니다.
예를 들어, 2024년 국내 연구에서는 남극 토양에서 분리된 Penicillium antarcticum이 다제내성균을 억제하는 신규 펩타이드 계열 항균물질을 생성한다는 사실이 보고되었습니다.
또한 해양 진균(Marine fungi) 들은 염분, 압력, 빛의 제한 환경에서 독특한 생리활성 물질을 생산하는데, 이들은 세균뿐 아니라 바이러스 억제 효과도 보여 항바이러스제 개발 후보로도 주목받고 있습니다.

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인체 위해성 낮은 천연 항균제 개발의 장점

화학 합성 항생제와 달리 진균 유래 천연물은 생분해성이 높고, 인체 독성이 낮은 경우가 많습니다. 또한 복합적인 대사산물 조합으로 작용하므로, 내성균이 쉽게 적응하지 못하는 장점이 있습니다.
특히 식품 보존, 화장품, 의약품 등 다양한 산업분야에서 ‘천연 항균제’ 로 응용 가능성이 커지고 있습니다. 실제로 2025년 기준 유럽에서는 식품 포장재에 진균 유래 폴리페놀계 항균제를 적용하는 연구가 상용화 단계에 진입했습니다.

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미래 전망: 진균에서 다시 찾는 페니실린의 영감

항생제 내성 문제는 단순한 의료 문제가 아니라 지속 가능한 인류 생존의 과제입니다. 진균은 그 해답을 이미 자연 속에 품고 있었습니다.
미생물 간의 경쟁 속에서 진화한 진균의 대사산물은, 인간에게는 새로운 의약품의 보고로 기능합니다. 2025년 현재 전 세계적으로 진균 유래 신물질 탐색 프로젝트(MycoMetabolite Initiative) 가 활발히 진행 중이며, 인공지능(AI) 기반 분석으로 수천 종의 미지의 대사산물이 데이터베이스화되고 있습니다.
결국, 페니실린이 그랬듯 — 진균은 다시 한 번 인류의 생명을 지킬 열쇠를 쥐고 있는 존재로 돌아왔습니다.

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결론: 자연의 경쟁에서 얻은 생명 방패

항생제 내성 시대에 우리는 진균이라는 오래된 생명체의 지혜에서 새로운 해결책을 찾고 있습니다.
자연은 이미 스스로를 방어하기 위한 무기들을 만들어왔고, 인간은 그 비밀을 해독하기만 하면 됩니다.
앞으로 진균 유래 천연 항균물질 연구가 인류 보건의 새로운 전기를 마련하길 기대합니다.