[동물do감] 개구리가 내뿜는 '강력 접착제' 물 10리터 무게 견딘다

마다가스카르 토마토개구리(학명 Dyscophus guineti)는 마다가스카르의 고유한 개구리 종이다. 자신을 방어할 때 피부에서 하얀 접착성 물질을 내뿜는다. 게티이미지뱅크 제공

개구리는 포식자로부터 자신을 보호하기 위해 피부에서 독을 뿜기도 하지만 어떤 개구리들은 독 대신 강력한 '접착제'를 내뿜는 것으로 알려졌다. 벨기에 연구팀이 개구리 피부에서 나오는 접착제의 성분과 진화 원리를 밝혀냈다.

킴 로엘란츠 벨기에 브뤼셀자유대 생물학부 교수팀이 마다가스카르 토마토개구리(학명 Dyscophus guineti)가 피부에서 내뿜는 접착제의 구성 성분을 규명하고 연구결과를 지난달 10일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 공개했다.

피부로 호흡하는 양서류는 피부에 점액층을 형성해 항상 촉촉하게 유지한다. 일부 두꺼비나 개구리는 피부에서 독을 분비해 포식자를 방어하기도 한다. 하지만 독이 작용하는 데 시간이 걸려 그 사이 포식자에게 당할 수도 있다는 문제가 있다.

어떤 개구리는 독 대신 빠르게 굳는 접착제 성분을 내뿜는다. 로엘란츠 교수는 "만약 뱀 같은 포식자 목에 개구리가 걸리면 곤란해질 것"이라고 설명했다. 포식자가 개구리를 삼키지 못하고 포기하게 만들어 도망칠 수 있다는 뜻이다.

연구팀은 마다가스카르 토마토개구리가 자신을 방어할 때 피부에서 하얀 '접착제'를 생성한다는 사실에 주목하고 포획한 토마토개구리의 피부에서 나온 점액 성분을 연구했다. 고성능 현미경 등을 활용해 분석한 결과 점액은 당 성분이 많은 당단백질과 갈렉틴이라는 두 종류의 단백질이 상호작용해 접착력을 낸다는 사실이 밝혀졌다.

연구팀이 토마토개구리 점액으로 4x4칸 크기의 장난감 레고 블록끼리 붙이고 접착력을 측정한 결과 블록 사이가 떨어지지 않고 물 10리터의 무게까지 견딜 수 있는 것으로 나타났다.

토마토개구리 점액과 같은 생물학적 접착제는 앞서 거미의 실 등을 통해 널리 연구됐지만 대부분 공학적 응용에 초점이 맞춰져 있어 접착 분비물의 진화에 대해서는 잘 알려지지 않았다.

연구팀은 다른 양서류도 접착제 성분과 같은 단백질을 만들지만 그 양이 토마토개구리보다 훨씬 적다는 사실도 밝혀냈다. 해당 단백질 관련 유전자 발현이 증가하면 접착성 분비물을 만들 수 있다는 뜻이다. 연구팀은 "꼭 접착제를 쓰지 않더라도 생산할 수 있는 도구를 가지고 있는 셈"이라고 설명했다. 

연구의 제1저자인 샤브남 자만 벨기에 브뤼셀자유대 생물학부 박사과정생은 "토마토개구리의 점액이 환경 친화적이고 독성이 없는 생체 접착제로 응용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.

<참고 자료>
- doi.org/10.1038/s41467-024-49917-3

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]