소변 노란색은 장 때문이다… 새로운 장내 미생물 작용 발견

美 연구진, ‘빌리루빈 환원효소’ 작용 과정 발표
소변 속 노란 색소, 한 세기 만에 생성 과정 나와
황달·염증성 장 질환 치료 연구에 활용 가능

소변 이미지./조선DB

소변이 노란색을 띠는 것이 수명을 다한 적혈구를 분해하는 과정에서 발생하는 장내 미생물 효소 작용 때문이라는 연구결과가 나왔다. 노란색 소변을 만드는 우로빌린을 찾아낸 지 100년 만에 생성 과정에 대한 해답을 찾은 것이다.

브랜틀리 홀(Brantley Hall) 미국 메릴랜드대 교수 연구팀은 소변의 우로빌린(Urobilin)이라는 색소가 ‘빌리루빈 환원효소’라는 장내 미생물 효소가 적혈구 잔해를 분해할 때 만들어진다는 내용의 연구결과를 국제학술지 네이처 미생물학(Nature Microbiology)에 4일 발표했다.

적혈구는 6개월의 수명을 다하면 분해되면서 빌리루빈이라는 밝은 주황색 색소를 생성한다. 빌리루빈은 보통 장으로 분비돼 배설되지만, 일부는 다시 흡수되거나 장내 세균에 따라 다른 분자로 바뀐다. 빌리루빈이 과도하게 다시 흡수되면 혈액에 축적되면서 피부와 눈이 노랗게 변하는 황달을 일으킨다.

연구팀은 빌리루빈이 장내 미생물에 의해서 무색의 부산물인 우로빌리노겐(Urobilinogen)으로 변하는 것을 확인했는데, 이때 작용을 일으키는 효소가 ‘빌리루빈 환원효소’다. 빌리루빈이 우로빌리노겐으로 변한 다음 소변 색깔의 원인이 되는 우로빌린으로 자연 분해되는 것이다.

홀 교수는 “이번 효소의 발견으로 소변의 노란색 뒤에 숨겨진 미스터리를 풀었다”며 “일상적인 생물학적 현상이 오랫동안 설명되지 않았다는 것은 놀라운 일이며, 연구팀이 이를 설명할 수 있어 기쁘게 생각한다”고 말했다.

브랜틀리 홀(Brantley Hall) 미국 메릴랜드대 교수 연구팀이 밝힌 소변 색소 순환 과정./네이처 미생물학

빌리루빈 환원효소의 발견은 황달이나 염증성 장 질환 치료법을 밝히는 데에도 활용될 수 있다. 연구팀은 건강한 성인 대부분이 빌리루빈 환원효소를 가지고 있지만, 신생아와 염증성 장 질환 환자는 이 효소가 없는 경우가 발견된다고 설명했다. 빌리루빈이 분해되지 못하면서 황달이나 색소성 담석을 형성하는 것이다.

황달과 염증성 장 질환 외에도 장내 미생물이 연관된 관절염과 피부염에도 이번 연구를 적용할 수 있을 것으로 보인다. 연구팀은 인간 건강에 장내 미생물 군집이 영향을 미치는 만큼 이번 연구가 장내 미생물 군집에 대한 이해를 높였다고 평가했다.

공동 저자인 지앙 샤오팡(Xiaofang Jiang) 미국 국립보건원(NIH) 조사관은 “빌리루빈 환원효소를 확인하면서 장내 박테리아가 빌리루빈 수치와 황달과 같은 관련 건강 상태에 어떻게 영향을 미치는지 조사할 수 있게 됐다”며 “장과 간 사이의 축을 이해하기 위한 기초를 마련한다”고 강조했다.

참고자료

Nature Microbiology, DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-023-01549-x

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