<어린이과학동아> 편집부에 울려펴진 수상한 소리! 어떤 사람은 얼굴을 붉히고, 어떤 사람은 부러운 눈초리로 바라봤어요. 수상한 소리의 정체는 무엇일까요?

 

 

 

 

몸속 소화기관에서는 두 가지 이유로 공기가 생겨요. 음식을 먹을 때 음식과 함께 몸으로 공기가 들어올 수도 있고, 음식이 소화된 뒤에 공기가 생기기도 해요. 이 두 가지 공기가 몸 밖으로 나가면 방귀가 돼요.

음식을 먹으면 입안, 위, 소장에서 음식을 분해하는 소화 효소가 나와요. 입안의 소화 효소는 탄수화물을, 위의 소화 효소는 단백질을 분해해요. 소장의 소화 효소는 탄수화물과 단백질을 다시 분해해 탄수화물의 기본 단위인 포도당과 단백질의 기본 단위인 아미노산이라는 영양소를 만들어요. 또 지방을 분해해 지방산이라는 영양소를 만들죠. 아미노산과 포도당, 지방산은 소장에 흡수돼 우리 몸의 에너지원으로 쓰여요.

소장에서 영양소로 흡수되지 못한 찌꺼기들은 대장으로 이동해요. 대장에 사는 장내 미생물은 찌꺼기를 다시 분해하는데, 이 과정에서 질소와 수소, 메테인, 황화수소 등의 기체가 발생해요. 이 기체들이 음식을 먹을 때 삼킨 공기와 함께 항문으로 나오면 방귀가 되고, 식도를 타고 올라가 입으로 나오면 트림이 돼요. 장내 미생물에 의해 분해되지 못한 성분들은 대변이 되지요.

사람은 하루에 평균 10~20번 방귀를 뀌어요. 이보다 자주 방귀가 나온다면 방귀를 유발하는 음식들을 많이 먹었거나 음식을 빨리 섭취하면서 공기를 많이 삼켰을 가능성이 있어요. 방귀를 유발하는 음식으로는 소화 효소가 분해할 수 없는 ‘식이섬유’가 많은 채소와 통곡물, 소화 효소가 분해하기 어려운 ‘유당’이 많이 들어 있는 우유가 있어요. 탄산 기체가 발생하는 탄산음료도 마시면 방귀가 자주 나오지요. 소화기관의 기능이 떨어지면 소장이 음식물을 분해하는 능력이 떨어져 방귀가 많이 나올 수 있습니다.

방귀를 참으려고 하면 오히려 방귀 소리가 더 크게 날 수도 있습니다. 항문을 여닫는 괄약근이 조여 있다면 기체가 좁은 통로로 이동하다가 소리가 더 크게 나기 때문이에요. 또 방귀를 참으면 공기가 대장에 머무는데, 대장이 부풀어 고통을 느낄 수 있습니다.

 

 

 

 

방귀는 수소, 산소, 질소 등으로 이뤄졌어요. 장에서 하루에 발생하는 수소의 양은 무려 약 1L나 돼요. 장내 미생물은 음식물을 분해해 수소를 만들고, 수소를 에너지원으로 이용해 음식물을 분해하기 때문이에요. 미생물학자들은 그동안 ‘A그룹 수소화 효소’ 유전자를 지닌 장내 미생물이 수소를 만들어 냈다고 알고 있었어요. 그런데 2025년 10월 23일, 호주 모나시대학교 미생물학과 크리스 그리닝 교수팀이 수소를 만드는 새로운 미생물을 찾았어요. 

연구팀은 실험 참가자 300명의 대변에서 미생물을 분리했어요. 그리고 미생물의 세포벽을 깨서 DNA를 추출한 뒤 미생물의 유전 정보를 읽었지요. DNA는 생명체의 유전 정보를 담은 물질이에요. 수소를 만드는 데 영향을 미치는 유전자가 얼마나 있는지 찾아봤더니, 미생물의 DNA에 ‘B그룹 수소화 효소’ 유전자가 A그룹 수소화 효소 유전자보다 약 3배 더 많았어요. B그룹 수소화 효소 유전자의 기능을 확인하기 위해, 연구팀은 장내 미생물 19종을 키워 수소 생산량을 측정했어요. 그 결과 A그룹 수소화 효소와 B그룹 수소화 효소 유전자가 없는 미생물만 수소를 만들지 못했습니다. 

연구팀은 또 크론병을 앓는 사람 790명과 그렇지 않은 871명의 대변에서 미생물을 분리한 뒤 유전 정보를 비교했어요. 크론병은 소화기관에 염증이 발생하는 질병이에요. 그 결과, 크론병 환자보다 건강한 사람의 대변에 든 미생물에 B그룹 수소화 효소 유전자가 약 1.3배 더 많았어요. 이를 통해 B그룹 수소화 효소 유전자는 미생물이 수소를 만들도록 돕고, 미생물이 이 수소를 다시 얻음으로써 장 건강을 지킬 수 있다는 것을 알 수 있었지요. 연구팀은 “수소가 장 건강에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 알았다”며 “소화 기관 질병을 치료하는 데 활용할 수 있는 연구”라고 설명했습니다.