월간사목정보 연재 5. 11월호, 항생제와 동물사료남용으로 생긴 슈퍼박테리아

[kylee]

5. 항생제와 동물사료남용으로 생긴 슈퍼박테리아

고기가 귀했던 어린시절엔 명절날이나 아버님생신 때만 쇠고기를 구경할 수 있었다. 불고기는 고사하고 많아야 고기 두 점이 고작인 무국을 끓여 나눠 먹었는데 씹다가 아까워 삼키질 못하고 학교까지 껌처럼 씹으며 갔던 기억이 난다. 당시엔 집집마다 외양간이 있어서 소를 키웠는데 소가 워낙 비싸서 잡아먹는 것은 꿈도 못 꾸었고 주로 쟁기질이나 마차를 끄는 등 농사에 이용되었다. 행여 병이라도 생겨 죽으면 가세가 기울 수 있으므로 소는 정말 귀한 몸으로 대우받았다. 여름에는 소 풀을 먹이러 막내 여동생을 소등에 태우고 한강변 대보뚝에 자주 나갔다. 풀피리를 불면서 뚝 위를 가다보면 이곳 저 곳에 소가 싸댄 쇠똥이 널려있었는데 나뭇가지로 파보면 멋지게 생긴 쇠똥구리가 똥을 먹이로 가져가려고 동그랗게 만들고 있었다. 이놈은 먹이감인 쇠똥을 굴려 자기 집인 땅굴로 가져가 새끼들을 먹이므로 아이들이 누가 빨리 달리나 경주용으로 가지고 놀던 벌래였다. 겨울엔 소에게 주로 여물을 만들어 먹였는데 볏집을 작두로 썰어 가마솥에 넣은 다음 방앗간에서 가져온 분겨와 콩을 섞어 삶아 죽을 쑤었다. 지금도 모락모락 김이 올라오는 소 구엉에서 나는 여물 냄새가 코끝에 닿는 듯하다. 당시엔 소에게 고기를 먹이면 미쳐 날뛴다는 말이 전해 내려와 사료에 어떤 육류도 넣지 못하도록 절대 금물이었다.

  그런데 요즘은 고기도 싸고 흔하지만 시골엘 가도 이런 풍경을 보기는 힘들다. 서구식 대량사육으로 풀 대신 공장처럼 지은 축사에서 사료를 먹여 키운다. 수십 수백 마리의 소들을 한 축사에 몰아넣고 주로 대량생산된 사료를 먹여 키우는데 초식동물인 소에게 자연에서는 금기시된 동물성사료까지 먹여 광우병이 생겨났다. 사료에는 소의 성장을 촉진하기위해 항생제나 성장호르몬 등 우리가 잘 모르는 각종 화학물질들이 들어간다. 심지어는 쇠고기의 육질을 부드럽게 하기위해 소가 움직이지 못하도록 팔다리를 잡아 매놓거나 일부러 눈을 멀게 만들기도 해 돈에 눈먼 사람들의 동물학대와 잔인성이 도를 넘어섰다는 비난을 받고 있다. 또 지방이 점점이 박혀 맛이 기름진 마블링 된 쇠고기를 생산하기위해 주 사료로 곡물을 먹이는 데 이런 쇠고기는 중성 지방과 동시에 콜레스테롤이 많아 건강에 좋을 리 없다. 이 또한 풀이 아니므로 자연의 법칙에 위배된다. 뉴질랜드산 소고기는 풀만 먹여 키운 소로 생산되므로 다소 질기긴 하지만 건강에는 문제가 없다. 그러나 미국 축산업자들은 동물성사료뿐만 아니라 2세에게 질암이나 유산가능성을 높이는 합성 여성호르몬인 DES와 유전자 재조합 소성장호르몬(rBGHㆍRecombinant Bovine Growth Hormone)같은 가축성장촉진제를 사료에 섞어 먹여왔다. 이 때문에 사람들은 닭고기, 돼지고기, 쇠고기 등을 통해서도 성장호르몬을 먹고 살아온 셈이다. 지금도 유럽 국가들은 미국소가 에스트로겐성 성장 촉진 물질을 먹는다는 이유로 미국산 쇠고기의 수입을 금지하고 있다. 이렇게 미국이 국민건강보다는 축산업자들의 이익을 우선하는 데는 이유가 있다. 미국산협회의 로비를 통한 언론플레이, 과학자들과의 밀착에 의한 조작된 실험결과양산, 그리고 미국 농무성의 요직을 축산업자들이 차지하고 각종 법령제정 등을 좌지우지하기 때문이다. 특히 광우병검사의 경우 소 1천 마리 중 1천 마리 모두를 검사하는 유럽이나 일본과는 달리 겨우 한 마리만 실시하는 등 흉내만 내고 있다는 사실도 자본주의의 종주국인 미국다운 모습이다. 

  근대화로 서구의 기계문명과 함께 우리의 생활을 변화시킨 것이 육식의 보편화 이다. 우리나라는 전통적인 채식위주의 전통자연식단이었지만 가공식품위주의 육식식단으로 바뀌어 왔다. 이 때문에 사람들은 고지방과 고단백질 섭취가 늘면서 고혈압, 심장병, 비만 등 그전에는 흔하지 않았던 각종 심혈관계 질병에 걸려 죽어가고 있다. 그러나 이렇게 육류의 과도한 섭취로 인해 발생될 수 있는 더 무서운 일은 어떤 항생제도 듣지 않는 수퍼 박테이아의 출현이다. 1950년대에 항생제를 먹인 가축이 잔병에 걸리지 않고, 성장속도가 빠르다는 사실을 알아낸 축산업자들이 아예 가축사료에 항생제를 섞어 먹여왔기 때문이다. 우리나라는 여러 부문에서 세계1위라는 불명예스러운 타이틀을 갖고 있는데 그중 우리에게 잘 알려지지 않은 것이 항생제 내성율 1위이다. 항생제 오남용율과 내성율, 농축수산물투여량이 세계1위이다. 2000년 세계보건기구에 따르면 우리나라는 대표적 항생제인 페니실린에 대한 폐렴구균의 내성률이 70%로 세계 1위이다. 폐렴에 걸린 환자 10명에게 페니실린을 투여했을 때 7명은 듣지 않는다는 뜻이다.

   얼마 전 일본에서 한 대학부속병원에 입원한 환자들 중 새로 출현한 슈퍼박테리아에 감염되어 9명이나 죽는 사건이 일어났다. 정밀 조사 결과 여러 항생제에도 듣지 않는 슈퍼박테리아 즉 다제내성균인 아시네토박터 바우마니균(MRAB)에 감염되었는데 병을 고치러 갔다가 오히려 병원성 세균에 감염돼 다른 중병에 걸려 죽는 기막힌 일이 발생한 것이다. 주로 응급실 환자나 장기를 교환해 면역력이 현저히 떨어진 환자, 암이나 뇌경색 등에 걸린 환자 들에게 발생했다. 인공호흡기에 의한 폐렴감염, 소변을 처리하는 요로카테더에 의한 요로감염, 중심정맥관 관련 혈류 감염 등 각종 기구사용에 의해 발생한다. 슈퍼박테리아는 최근 10년간 세계적으로 급증해왔는데 항생제가 듣지 않는 세균의 일종으로 건강한 사람이 감염될 경우 발병하지 않지만 면역력이 낮은 환자가 감염되면 폐질환으로 사망할 수 있다.

한편, 이 아시네토박터 바우마니균은 작년 인도의 한 병원에 입원했던 스웨덴 환자에게서 처음 발견됐고 그 후 파키스탄 등 동남아시아를 여행했던 사람들에게서 주로 나타나고 있다. 이 균은 가장 강력한 항생제인 카바페넴이 효력이 없는 변종 박테리아다. 의약분업이 안 된 인도에선 항생제를 마음대로 사먹을 수 있어 내성균이 많이 퍼져 있는 상태이다.  지난 8월 영국 카디프대학 티모시 웰시 박사가 주도하는 연구진은 ‘란셋전염병’지에서 발표한 연구논문에서 “인도, 파키스탄, 방글라데시 등지에서 항생제에 내성이 강한 슈퍼버그가 출현해 국제적인 의료관광을 통해 확산되고 있다”고 밝혔다.

그런데 이 아시네토박터 바우마니균(MRAB)이 국내에서도 사망자를 내고 있는 것으로 나타났다. 국내 K대학병원 감염내과 의료진이 국제학술지 7월호에 보고한 논문에 따르면 2007년 10월~2008년 7월 이 병원의 중환자실 입원환자 57명을 조사한 결과 19명(35.8%)에게서 같은 세균이 검출됐다. 이 가운데 4명이 이 균 때문에 사망한 것으로 추정됐다. 몇 년 전 한때 안방극장을 주름잡았던 여인천하의 탤런트 한영숙씨가 심장병 수술 후 사망한 것도 심장마비를 치료하러 구급차를 타고 가다가 산호마스크에서 슈퍼박테리아의 하나인 VRE(vancomycine resistant enterococcus)에 감염되었기 때문이라고 한다. 미국립질병통제예방쎈터은 2006년 한 해 동안 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA)감염자 9만4천명 중에서 20%정도가 사망했다고 발표한바 있다.

그렇다면 슈퍼박테리아는 어떻게 생겨나게 되었나? 슈퍼박테리아는 인류가 박테리아를 퇴치하기 위해 항생제를 개발해 사용해왔는데 박테리아가 이 항생제에 대항해서 살아남기 위해 필요한 ‘내성 유전자’를 만들어내는 과정에서 생겨난다. 의학적 용어로는 다제내성균이라고 불리는데 기존 최고의 치료용 항생제인 세팔로스포린, 퀴놀론, 카바페넴 등이 듣지 않아 치료가 힘들다. 우리나라 항생제 내성률은 세계 최고 수준으로 아시네토박터에 감염됐을 때 카바페넴이 듣지 않는 환자가 일본은 100명 중 5명이 채 안되지만 한국은 50명이 넘는 실정이라고 한다. 면역력이 약화된 환자가 슈퍼박테리아에 감염되면 폐렴이나 패혈증 등으로 사망할 수 있고, 치사율도 30∼40%나 된다. 아는 사람이 아프면 인사치레로 병문안을 가는데 노약자나 임신부, 만성질환자는 절대 삼가야 하고 더 더욱 중환자실은 가면 안 된다. 만일 가게 되면 환자를 만나기 전과 후에 꼭 손을 씻어야 한다. 특히 병실 침상에 걸터앉는 것은 본인이 감염되거나 환자를 오염시킬 수 있어 좋지 않다.

  인류의 건강과 뗄 수 없는 관계를 가진 항생제는 어떻게 생겨났고 인류와 어떤 관계가 있는가 살펴보자. 1928년 스코틀랜드의 생물학자인 알렉산더 플레밍은 페니실리엄이라는 속하는 곰팡이가 자라는 주변에는 박테리아가 자라지 못한다는 사실을 알게 되었다. 플레밍은 곰팡이가 박테리아의 세포벽을 망가뜨리는 기작으로 박테리아를 자라지 못하게 하는 물질을 분비한다고 결론지었다. 이 물질이 페니실린이며 페니실린은 인류 최초의 항생제다. 페니실린처럼 미생물이 만들어내는 항생물질을 그대로 사용하면 ‘자연항생제’라고 부른다. 이 자연항생제를 부분적으로 변형시켜 만든 것이 ‘부분합성 항생제’이며 페니실린 발견 이후 인류는 수많은 종류의 항생제를 개발했다. 그런데 페니실리엄 곰팡이는 주변 박테리아를 죽이는 페니실린이라는 항생물질을 분비하지만 곰팡이 스스로는 이에 죽지 않는다. 이것은 곰팡이가 페니실린이라는 항생물질에 대해 내성을 갖는 이른바 ‘내성 유전자’를 스스로 만들어 갖고 있기 때문에 가능하다. 즉 미생물은 저마다 스스로 생존을 위해 다른 미생물을 죽이기 위한 항생물질을 분비할 뿐만 아니라, 스스로 항생물질에 대한 내성 유전자 또한 갖고 있다.

  특히 우리나라는 감기 몸살이 걸릴 때도 항생제를 처방해 주거나 가축을 키울 때 병에 걸리지 말라고 사료에 섞어 먹이는 등 항생제를 지나치게 남용해 정작 수술을 할 때 항생제가 꼭 필요할 때는 듣지 않아 문제가 되고 있다. 인류의 마지막 항생제라는 반코마이신에도 내성을 보이는 황포도상구균이 발생해서 어떠한 항생제로도 치료되지 않아 감기를 비롯한 감염 질환이나 사소한 염증성 질환에 걸려도 사망하는 사람들이 늘고 있다. 이 균은 어린이 놀이터의 흙에서도 발견되며 환자수는 4~5만여 명으로 추산되고 현재 마산 등 남부지방을 중심으로 빠른 속도로 퍼져나가고 있다.

  항생제를 많이 쓰면 두 가지 위험이 따른다. 항생제는 지속적으로 복용해서 일정한 혈중 농도를 유지해야 효과가 있다. 또 증세가 사라진 후에도 일정 기간 계속 먹어야 살아남은 세균이 내성균으로 '진화' 하는 것을 막을 수 있다. 그렇게 축산물에 축적된 항생제가 인체에 옮겨지면 더 많고 강한 항생제를 복용해야만 약효가 있게 된다.

  최근 FTA 통상문제와 광우병우려로 인한 미국산 쇠고기 수입논란은 계속되고 있지만, 그보다도 항생제남용문제가 더 큰 문제이다. 2008년 보도된 식품의약품안전청의 ‘주요 축ㆍ수산용 항생제 영향 평가’ 자료에 따르면 항생제의 국산 육류의 오염 수준이 미국의 3배, 노르웨이나 스웨덴보다는 최고 24배나 높은 것으로 나타났다. 또 사육기간을 감안할 경우 국내 주요 가축 가운데 소의 항생제 사용량(마리당 140g)이 가장 많은 것으로 추정됐다. 식품의약품안전청의 ‘주요 축ㆍ수산용 항생제 영향 평가’ 자료에 따르면 주요 국가의 육류 생산량과 항생제 사용량을 비교한 결과, 한국의 육류 1톤당 항생제 사용량은 720g으로 미국(240g)보다는 3배, 노르웨이(40g)와 스웨덴(30g)보다는 각각 18배와 24배 높았다. 이것은 미국이나 유럽연합(EU) 국가는 수의사 처방을 받아야 사용할 수 있지만 한국에서는 동물약국이나 도매상 등에서 누구나 항생제를 구매해 사용해왔기 때문이다. 항생제에 남용에 대한 구체적인 제어장치가 없어 질병 치료에 쓰이는 것보다 질병 예방 및 성장 촉진 목적으로 사용되는 양이 전체 항생제의 42~53%에 달한다. 가축별로는 상대적으로 사육기간이 긴 소의 항생제 사용량이 돼지나 닭보다 많은 것으로 추정됐고 2006년 소, 돼지, 닭 등에 투여된 항생제는 각각 119톤과 836톤, 282톤에 달한다. 2006년말 현재 소(202만), 돼지(938만), 닭(1억1,918만)의 사육 두수와 가축별 사육기간까지 감안하면 소 한 마리에 사용되는 항생제는 평균 140g으로 추산된다. 특히 국내 가축사료에 대량으로 첨가된 항생제 중 상당수가 사람도 복용하는 항생제이며, 이결과 항생제 내성 세균의 등장으로 국민건강이 심각한 위협을 받고 있다. 세계보건기구(WHO)는 가축 사료에 항생제를 첨가하지 않도록 권고하고 있으나, 우리나라는 2005년 항생제 잔류 기준을 초과해 적발된 농가 비율(0.25%)이 일본(0.05%)보다 5배나 많아 항생제 남용을 막을 제도적 장치가 필요하다. 더구나 재생불량성 빈혈을 일으킬 수 있어 1990년부터 사용이 금지된 크로람페니콜과 같은 위험한 약품도 아무 제재 없이 사용돼 사료에 포함된 항생제 양의 9.4%를 차지했다. 2005년에 국회에서 처음 항생제 문제가 공론화된 이후 정부는 각 병원의 항생제 처방을 공개함으로써 항생제 오남용에 대한 범국민적경각심을 불러일으키고 있다. 그러나 요즘에는 무항생제 인증을 받은 유기농 축산물들이 많이 생산되고 있어서 소비자들이 안심하고 항생제 걱정없이 소고기나 돼지고기를 사먹을 수 있게 되었다. 

  우리 실험실에서는 항생제오남용을 막고 남은 음식물을 재활용하는 연구로 음식물잔재를 이용한 무항생제 생균사료생산 연구를 해왔다. 나는 오랫동안 이와 관련된 수많은 논문을 발표했고 보급하기위해 특강도 많이 다녔다. 그 결과 1998년도에는 이 연구공로로 제6회 천주교 환경상(과학기술부문)을 받기도 했으며 그 후 한 기업과의 공동연구가 환경부 차세대 과제로 선정되어 무려 10억이 넘는 연구비와 시설비를 받아 7,000두가 넘는 돈사에서 연구를 성공적으로 진행시켰다. 위생적으로 수거한 남은 음식물을 가열해 살균한 뒤 잘 부수고 여기에 막걸리나 김치 등의 발효식품에서 분리한 효모와 유산균 등 발효균을 키우면 젖산이나 알코올도 생성돼 부패가 방지된다. 더구나 발효균들이 냄새성분을 먹고 자라므로 악취도 사라지고, 요구르트처럼 정장작용을 하므로 가축들의 위장을 튼튼하게 해주어 요즘 내성균 때문에 민감한 환경문제를 낳고 있는 항생제 투여도 줄여준다. 더 나아가 나는 남은 음식물을 미생물의 기질로 이용해 좀 더 적극적으로 효모생균을 다량으로 생산하는 단세포단백질(Single Cell Protein) 생산 공법을 개발했다. 곱게 갈아 살균한 다음 인과 무기 질소원 등 몇 가지 영양소를 보충해 만든 남은 음식물 액체배양액에 유산균과 효모균을 혼합해 통기 발효시키니 1그램당 100억 마리에 가까운 액체생균사료를 만들 수 있었다. 음식물 내 고형분의 절반 가까이가 균체로 전환된 이 생균제제(probiotics)를 사료에 고형분대비 10퍼센트 정도 첨가해 주면 기존의 배합사료처럼 항생제를 전혀 첨가하지 않아도 돼지의 폐사율이 거의 제로에 가깝다는 사실을 확인했다. 항생제를 첨가하지 않고 배합사료만 먹일 경우 보통 폐사율이 50퍼센트를 넘어선다. 이것은 살아있는 유산균이 다른 부패균이나 병원성 세균들이 자라지 못하도록 박테리오신이라는 펩타이드 계통의 항균제를 만들고 효모도 정장작용을 돕기 때문이다. 

우리나라는 음식물쓰레기에는 주로 김치, 된장, 청국장 등 발효음식이 많기 때문에 하루만 지나도 저절로 젖산균 등의 발효성 세균이 증식하면서 산도가 크게 증가해 pH가 4 이하로 떨어지고 마늘이나 고추 등에 함유된 천연 항균물질들 때문에 부패균이나 병원균들이 증식하기가 매우 어렵다. 한국인들이 ‘중증급성호흡기증후군’(사스)에 걸리지 않은 이유가 김치처럼 면역력을 키워주는 발효음식을 많이 먹기 때문이라는 연구 결과도 있다. 한국의 미생물 연구진들이 인도네시아에 직접 가서 조류독감에 걸린 닭들에게 김칫국물을 먹인 결과 80퍼센트가 나았다고 한다. 

  가축들의 항생제 오남용을 줄이기 위해서는 비좁은 우리에 많은 가축을 가두어 움직이지도 못하게 만들어 스트레스를 주는 기존의 공장식 축산법을 지양해야 한다. 또한 병에 걸리지 말고 빨리 자라 살이 찌라고 사료에 첨가하는 항생제나 성장호르몬 그리고 기생충을 예방하기 위한비소 투여를 중지시켜야한다. 유럽에서는 이미 법적으로 이러한 공장식 사육방식을 금지하는 법안이 나라별로 통과되어 이미 독일같은 나라는 예전처럼 유기농 축산으로 되돌아가기 시작했다고 한다. 또한 미생물 생균사료나 녹차사료, 한약재사료 등의 천연면역물질을 함유한 사료를 먹이면 좋다. 이렇게 스트레스를 덜 받고 면역력 증강에 좋은 사료를 먹여 키운 건강한 가축으로 생산한 유기농축산제품은 맛도 특별히 좋다.

아시네토박터 바우마니균