환경공학발표 2025.08· 60최근 1년 60회

토양 항생제 내성 유전자와 인간 내성균의 연관성

토양은 항생제 내성 유전자(ARGs)의 주요 저장소이며, 토양 ARGs와 인간 내성균 간의 연관성을 이해하는 것은 원 헬스(One Health) 관점에서 매우 중요합니다. 특히 1등급 ARGs가 이 관계를 규명하는 핵심으로 부상하고 있으나, 토양 내 이들의 전 지구적 분포와 기여도는 아직 불분명합니다. 이 연구는 3,965개의 메타게놈 데이터(토양, 분변, 하수 등 12개 서식지)와 8,388개의 대장균 분리주 게놈을 분석했습니다. 또한, 서식지 간 ARGs 연결성을 평가하는 '연결성' 지표를 도입하여 서열 유사성 및 계통 발생 분석을 수행했습니다. 분석 결과, 토양 ARGs 위험도는 2008년부터 2021년까지 지속적으로 증가했습니다. 특히 임상 대장균 게놈(1985~2023)과의 유전적 중첩이 시간 경과에 따라 증가하여 토양과 인간 내성균 간의 연결성이 심화되고 있음을 확인했습니다. 4,500만 쌍의 게놈 비교를 통해 서식지 간 수평적 유전자 전달(HGT)이 ARGs 연결성에 결정적인 역할을 함을 밝혀냈습니다. 최종적으로, 126개국 임상 항생제 내성 데이터(1998~2022)와 비교한 결과, 토양 ARGs 위험도, 잠재적 HGT 발생, 임상 항생제 내성 간에 유의미한 상관관계(R2 = 0.40–0.89, p < 0.001)가 있음을 입증했습니다. 본 연구는 토양과 인간 간 ARGs 연결성에 대한 심층적 이해를 제공하며, 항생제 내성 확산 방지 전략 수립에 기여할 것입니다.

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환경공학발표 2025.07· 48최근 1년 48회

환경과 항생제 내성 확산: 원 헬스 관점

항생제 내성(AMR)은 항생제 오남용뿐 아니라 다양한 환경적 요인으로 인해 전 지구적 보건 비상사태로 부상했습니다. 본 연구는 물, 토양, 공기 등 환경 매체가 항생제 내성균(ARB)과 내성 유전자(ARG)의 동적 저장소이자 전파 경로로서 수행하는 역할을 비판적으로 분석합니다. 최근 메타유전체학, 역학 및 기전 연구는 의약품 폐수, 농업 유출수, 미처리 하수, 대기 배출물 등 인위적 압력이 수평적 유전자 전달, 생물막, 이동성 유전 요소를 통해 내성 진화와 종간 유전자 전이를 증폭시킴을 보여줍니다. 갠지스강과 같은 고도로 오염된 강뿐만 아니라 낮은 농도의 항생제와 그 대사물질도 내성 선택 및 확산을 크게 촉진할 수 있습니다. 유럽 농경지나 하수처리장 인근 대기 미립자 구역과 같은 환경적 핫스팟은 오염으로 인한 AMR의 복잡성과 전 지구적 범위를 보여줍니다. 중금속, 소독제, 미세플라스틱 등 공동 선택 인자의 시너지 효과는 생태학적 및 지리적 경계를 넘어 내성 유전자 전파를 악화시키는 것으로 확인되었습니다. 본 연구는 첨단 폐수 처리, 고온 퇴비화, 바이오센서 기반 감시, 신흥 규제 프레임워크를 포함한 현행 완화 전략의 효능과 한계를 평가합니다. 원 헬스 관점을 통합함으로써 전 지구적 AMR 억제 정책에 환경적 고려사항을 포함하는 것이 필수적임을 강조하며, 상호 연결된 인간, 동물, 환경 영역 전반의 내성 확산을 완화하기 위한 다학제적 로드맵을 제안합니다.

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