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식물의 화학방어에 대한 초식동물의 새로운 대응 메커니즘인 유출운반자

전문가 제언: ○ 식물과 포유초식동물의 상호관계에 대한 최근까지의 연구결과를 종합해 보면 초식동물이 섭취하는 식물성 먹이에 함유된 독성물질인 PSMs는 장내에 존재하고 있는 시토크롬 P450과 같은 해독효소가 작용하는 대사반응으로 해독되어 체외로 배설되는 것으로 이해되어 왔다. 특히 초식동물의 식습관은 장시간 멈추었다가 섭취하는 주기성을 갖고 있어서 식물성 먹이의 섭취량에 따라서 체내의(혈관) PSMs 수준이 임계한도를 초과하지 않도록 먹이섭취 행동전략을 하는 것으로 알고 있었다.

○ 최근의 연구에서는 해독효소만 존재하는 것이 아니라 Pgp 같은 유출운반단백질이 초식동물의 체내에 존재하여 생체이물질을 기질로 하고 있음이 확인되었다. Pgp는 체내에서 주로 생체이물질의 조직 내 분배나 생체 이용률을 조절하는 역할을 수행하고 있으며, 특히 유기물질, 친 지방성, 극성이나 비극성을 가리지 않고 기질로 하는 특징이 있다.

○ 식물의 화학방어를 위한 초식동물의 새로운 대응 메커니즘이라 할 수 있는 유출운반단백질 Pgp는 포유동물뿐만 아니라 박테리아, 곤충류, 물고기, 조류 및 식물에서도 그 존재가 확인되고 있으며, 특히 식물성 먹이에 존재하는 PSMs의 배설과는 밀접한 관계가 있다.

○ 특히 Pgp는 식물이나 곤충에서도 생체이물질이라 할 수 있는 살충제나 제초제의 반응에 영향을 줄 중요인자로 Pgp 함량이 높으면 특정 약물의 배설량이 커져 약물효과가 자연히 낮아지게 되므로 이런 원리를 농업에 이용한다면 농약의 사용량이나 민감도와 같은 약물효과에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

○ 동식물에 널리 존재하는 유출운반단백질 Pgp의 역할과 반응 메커니즘의 중요성을 더욱 명확히 밝혀 축산업을 비롯한 과학농업에 활용될 수 있도록 우리나라도 이 분야의 연구가 더욱 활발하게 추진되기를 기대한다.

저자: Sorensen, JS; Dearing, MD
자료유형: 학술정보