■연재순서
1회 구강 세균의 유래
2회 구강 세균 명명법
3회  세균들아 입안에서 어떻게 살아가니?
4회  치아우식증 관련 세균들의 이야기
5회  치주질환 관련 세균들의 이야기
6회  유익균과 유해균 그리고 균주의 다양성
7회  구강세균과 전신질환과의 관계
8회  잘 있고 있는 듯 하지만 잘 모르는 구강위생용품 사용법
9회  한국구강미생물자원은행은 어떤 일들을 하나요? 
10회  에필로그

여러분들은 치약, 가글용액, 치실, 치간잇솔 등의 구강위생용품에 대해서 잘 알고 계실거라 생각됩니다. 이러한 구강위생용품들은 모두 구강 세균을 제거하거나 사멸시키기 위해서 사용됩니다. 저는 그 동안 치아우식증 또는 치주질환 원인균들에 대한 항균능이 좋은 천연물을 찾으려는 연구를 진행하였습니다. 그리고 2013년부터 한국연구재단에서‘한국구강미생물자원은행’이라는 연구소재지원사업을 지원받은 후 부터는 여러 회사에서 개발된 치약과 가글용액의 구강 세균에 대한 항세균작용 효능 실험을 수행하였습니다. 이러한 연구 경험을 바탕으로 치약과 가글용액에 대해서 말씀드리겠습니다.

치약과 가글용액은 일부 제품을 제외하고는 대부분 의약외품으로 고시되어 판매되고 있습니다. 그래서 식약청에 고시된 제재를 사용하면 비교적 쉽게 생산과 판매를 할 수 있습니다. 하지만, 이들 제품은 모두 사람의 구강에 사용됩니다. 비록 1~3분이라는 짧은 시간이지만 구강 점막에 직접 닿고, 하루에 한 번 이상은 접촉하게 됩니다. 최근 가글용액 사용으로 구강암 환자가 발생하였다는 보고가 있었습니다. 이러한 점들을 고려한다면 치약과 가글용액의 시판에 앞서 사람 구강 조직세포에 대한 독성실험과 치아우식증 또는 치주질환 원인균에 대한 항세균 실험이 수행되어야 한다고 생각됩니다. 이러한 생각을 갖게 된 저희 데이터를 소개해 드리겠습니다.
 

그림 1은 모 회사 가글용액의 불멸화된 사람 치은 섬유모세포(이하 ‘치은 섬유모세포’)에 대한 세포독성 실험 결과와 한국인 치주질환 치료 예후 판정에 중요한 세균학적 마커로 사용될 수 있는 Prevotella intermedia(Pi)에 대한 항균력 실험 결과입니다. 세포독성 실험은 가글용액(gargle A)을 1분 동안 치은 섬유모세포에 처리한 후 1X PBS (완충용액)로 씻고, 세포 배양액을 첨가하여 24시간 동안 배양한 다음 미토콘드리아 효소의 활성을 측정하여 세포독성을 간접적으로 알아본 것입니다. 그 결과 사람의 구강에 사용되는 원액과 1/2 희석액에 대해서 구강 치은 섬유모세포 생존율은 4.8% 이하였습니다. 이는 한 번 손상을 받은 치은 섬유모세포는 24시간 이내에 회복되지 못한다는 것을 의미합니다. 다행인 것은 구강 점막 조직에는 3~4개의 상피세포층이 있어서 가장 바깥층인 각화층이나 과립층 상피세포가 양치용액에 의해 손상당하더라도 가장 안쪽에 있는 기저층 상피세포가 있어서 다시 재생되기 때문에 문제가 되지는 않을 것입니다. 하지만 구강 점막이 손상된 상태라면 어떨까요? 맞습니다. gargle A는 독(poison)으로 작용할 것입니다. gargle A는 1/8 희석한 경우에 실험에 사용하였던 Pi 균주에 대해 99.9% 이상의 항균력을 보였습니다. 물론 다른 치주질환 원인균에 따라서는 원액의 1/2 희석액에서 항균력을 보이는 예도 있습니다만, 저라면 gargle A는 1/4배 희석해서 사용하겠습니다.
 

다음은 치약에 대해서 말씀드리겠습니다. 저희가 국내 대기업이나 중소기업에서 의뢰받아 효능 실험한 치약들의 항균력은 제품을 불문하고 대부분 원액에서는 3분 이내에 치아우식증 원인균(예, Streptococcus mutans) 또는 치주질환 원인균(Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia)에 대해 99.9% 이상의 항균능을 보였습니다. 경우에 따라서는 1/8배 희석한 치약에서도 그러하였습니다. 치약의 어떤 성분이 그러한 항균능을 나타낼까요? 치약 성분은 세마제(기계적 세균 제거), 계면활성제(거품 형성 및 항균력 제공), 불소(치아의 내산성 증가), 기타 첨가제(예 항균물질, 색소, 맛을 내는 물질[flavorants]) 등으로 구성되어 있습니다. 이러한 성분들 중에서 세포독성을 유발할 수 있는 물질은 불소, 계면활성제 및 기타 첨가제라고 생각됩니다. 불소는 농도에 따라 독으로 작용할 수 있어서 소비자분들이 불소가 첨가되지 않은 치약을 선호한다는 말을 듣기는 했습니다만, 치약에서 사용되는 불소 농도(1,000~1,500 ppm)에서는 구강조직 세포에 24시간 동안 처리하여도 세포독성은 없었습니다. 기타 첨가제 중에서 예전에 항균제로 사용하였던 triclosan 등은 안전성의 문제로 지금은 사용되고 있지 않습니다. 대신 인체에 안전성이의확보된 천연물을 요즘 많이 사용하고 있습니다. 그러면 계면활성제는 어떨까요? 계면활성제는 비누나 샴푸 등에 첨가되어 사용되는 성분입니다. 비록 농도는 낮지만, 구강조직 세포에 좋지는 않습니다. 그래서 요즘 천연 계면활성제를 첨가한 제품들이 출시되어 사용되고 있습니다.

그런데, 천연이든 합성이든 계면활성제는 계면활성제입니다. 계면활성제가 없으면 거품이 발생하지 않아서 잇솔질하고 난 후 개운한 느낌이 없습니다. 그래서 계면활성제를 첨가하지 않은 제품의 상품성은 떨어질 것으로 생각됩니다. 그렇지만 꼼꼼히 생각해보지요. 치약의 기능은 뭘까요? 치약은 잇솔을 이용하여 세균들의 집단인 치면세균막을 기계적인 방법으로 제거하는데 이용되는 것입니다. 치약이 없던 시절, 우리 선조들은 지푸라기와 모래를 이용해서 잇솔질을 했다고 합니다. 그렇습니다. 치약은 세마제만 있어도 충분하다는 뜻입니다. 여기에 치아의 내산성을 증가시켜주는 불소와 맛을 내는 flavorants만 있어도 충분하다고 저는 생각합니다.

이제 잇솔질과 양치질에 대해서 말씀드리겠습니다. 잇솔질을 하루에 한 번만 할 수 있다면 여러분들은 언제 하시겠습니까? 저는 저녁에 자기 직전에 하겠습니다. 왜냐하면, 수면 중에는 타액이 분비되지 않기 때문입니다. 타액에는 여러 항균물질이 존재합니다. 또한, 타액 연하에 의해 많은 양의 구강 세균을 제거하는 기능이 있습니다. 하루에 우리가 타액 연하작용에 의해 먹는 세균 양이 1.5~2g이 된다고 합니다. 그래서 타액 분비가 거의 되지 않는 수면 중에는 구강 내 많은 세균들이 마음 놓고 증식할 수 있는 시간이기 때문입니다.

저는 저희 아이들(만 5세 때부터)과 자기 전에 함께 잇솔질을 한 다음, 불소가 함유된 가글용액을 이용하여 양치하였습니다. 여러분도 잘 아시겠지만, 0.05%~0.2% 불화나트륨이 첨가된 가글용액을 삼키면 복통이 유발될 수 있습니다. 그래서 먼저 물을 이용해서 연습을 시킵니다. 머리를 아래로 하고 물을 머금게 한 다음 1분 동안 양치할 수 있는지를 관찰합니다. 이를 통과하면 가글용액으로 양치를 하게 합니다. 그럴 때 불러주는 노래가 있습니다. “가글맨이 가글맨이 세균맨을 물리칩니다~ 물리칩니다.” 그리고, 횟수를 셉니다. 그러면 딱 6초가 소요됩니다. 그렇게 해서 10번 노래를 불러줍니다. 그러면서 저와 아이는 어깨춤을 함께 춥니다. 가글용액에 따라 아이가 불쾌감을 느끼기도 합니다. 그러면 중간에 어느 때라도 뱉도록 하고 다시 양치하도록 합니다. 다행히 3명의 제 아이들은 치아우식증을 모르고 살고 있습니다.

마지막으로 주제와는 좀 거리가 있지만, 치주질환 개선제에 대해서 말씀드리겠습니다. 현재 전 세계적으로 치주질환 치료제는 없습니다. 그래서 이를 대신하여 건강기능식품 형태로 개발된 제품들이 있습니다. 이러한 제품을 사용하시거나 환자분들께 권하실 때 1) 세포독성 실험, 2) 항염 실험, 3) 골형성능 실험을 통해서 효능이 검증되었는지를 확인하셨으면 합니다. 이들 중 가장 중요한 것은 세포독성 실험 결과라 생각합니다.

다음 호에서는 한국인 유래 구강 세균들의 분리, 동정, 보존 및 분양 업무를 수행 중인 한국구강미생물자원은행을 소개해 드리겠습니다.