모기기피물질

캘리포니아대학교(리버사이드) 곤충학자들이 초파리를 이용해서 웨스트나일바이러스와 다른 치명적인 열대 질병들에 대처하기 위한 값싸고 안전한 모기 기피제들을 개발할 수 있는 새로운 방법을 찾아낼 신규 계열의 화합물들을 발견했다고 한다.

초파리는 스트레스를 받으면 위험이나 포식자들이 근처에 있다는 것을 다른 초파리들에게 경고하기 위해 이산화탄소를 방출한다. 그러면 다른 녀석들은 이것에 민감한 특이 뉴런들을 갖고 있는 안테나가 있어서 이 가스를 감지하고 도망치게 된다. 하지만 과일을 비롯한 다른 중요한 초파리 먹이원들 역시 호흡과 숙성 과정에서 부산물로 이산화탄소를 방출한다. 만일 초파리가 본능적으로 이산화탄소를 싫어한다면 어떻게 이러한 먹이원들을 찾아낼 수 있을까? 곤충학과 조교수 Anandasankar Ray와 대학원생 Stephanie Turner가 이 수수께끼에 해답을 찾아냈다. 이들은 냄새를 내는 화합물들 즉, 숙성과에 존재하는 새로운 계열의 냄새물질들이 초파리 안테나의 이산화탄소 민감성 뉴런들이 기능을 하지 못하도록 한다는 사실을 밝혀냈다. 특히, hexanol과 2,3- butanedione은 초파리 이산화탄소 민감성 뉴런들의 강한 억제자들이다.

이 연구는 웨스트나일바이러스와 사상충과 같은 집모기들이 매개하는 치명적인 질병들을 조절할 수 있는 가능성을 제시해 준다. 1999년 이후 미국에서 약 29,000여명이 웨스트나일바이러스병에 감염되었다. 사상충으로 전 세계 1억2천만명 이상이 영향을 받고 있다.

우리가 호흡할 때 방출되는 이산화탄소는 집모기가 우리를 찾아내는데 중요한 유인물질로 작용하여 이들 치명적인 질병 전파에 한 몫을 한다. 연구자들은 집모기들에게서 이산화탄소 민감성 뉴런들의 강한 억제물질들로 헥사놀과 뷰타날을 밝혀냈다. 따라서 이들 물질들은 호흡 시 방출되는 이산화탄소를 모기가 감지할 수 없도록 억제하는 경제적이고 환경친화적인 안전한 수단이 되어 모기와 우리 인간들의 접촉을 크게 감소시키는데 기여할 것이라고 연구자들은 주장했다. 연구결과는 네이처지 8월26일 자에 발표되었다.

이 연구는 냄새 관련 연구에서 새로운 획을 그었다고 예일대학교 분자세포발생생물학자 John Carlson은 평가했다. 이 연구를 통해 어떤 냄새물질들은 이산화탄소를 감지하는 수용체들의 반응을 강하게 억제할 수 있다는 것이 입증되었다. 따라서 일부 곤충들을 방제하는데 이것이 상당히 흥미로운 전략을 제공해 줄 것이라고 그는 평가했다.

억제성 냄새물질들이 곤충 행동을 변화시키는데 중요한 역할을 할 수 있다는 것 외에 이 연구는 어떻게 이들 냄새물질들 중 일부가 장기간 효과를 발휘하는 지에 대해서도 밝혀냈다. 연구자들은 일부 냄새물질들이 처리 기간 이후에도 아주 잘 초파리 이산화탄소 뉴런 기능을 억제시킴을 발견했다. 놀랍게도 장기간의 이산화탄소 반응 억제자에 대한 노출은 이 물질이 더 이상 그 환경에 존재하지 않음에도 불구하고 초파리의 행동에 상당히 특이한 효과를 발휘할 수 있는 것으로 나타났다. 이런 결과는 그 냄새물질이 잠정적으로 모기를 상당히 오랜 시간 발생지에 머물도록 하는데 활용되어 모기매개 질병이 만연한 지역에 거주하는 사람들에게 이득을 안겨줄 것임을 의미한다고 연구자들은 부연했다.