장내 미생물이 활발하게 움직일수록 건강해져요.
내 몸속 장내 미생물은 지금 뭐 하고 있는지 궁금한 사람들 주목!
방귀만 뀌면 장내 미생물 활동을 알려주는 스마트 속옷이 등장했어요.

장내 미생물은 소화 효소가 분해하기 힘든 섬유질 등을 분해해 소화를 도와요. 10월 10일, 미국 메릴랜드대학교 연구팀은 방귀로 장내 미생물의 활동을 측정하는 스마트 속옷을 개발했어요.

▲Brantly Hall et al.

스마트 속옷의 구조.

장내 미생물이 탄수화물을 분해하면 수소 가스가 생기고, 이 가스는 장 속 다른 기체와 섞여 방귀로 나와요. 방귀 속 수소 농도를 관찰하면 장내 미생물의 활동을 알 수 있지만, 몸에 튜브를 넣어야 해서 불편했어요.

연구팀은 속옷에 센서를 달아 불편을 해소했어요. 센서에는 수소 농도 변화를 전기 신호로 바꾸는 전극과 데이터 저장 장치 등이 있어요. 센서는 지름 29mm로 500원 동전보다 조금 커요. 성인 19명이 이 속옷을 7일간 착용했더니, 그중 95%가 불편하지 않다고 답했어요.

연구팀은 참가자 38명에게 스마트 속옷을 입히고 탄수화물을 측정하기 위해 설탕과 섬유질이 든 젤리를 번갈아 먹였어요. 그 결과, 36명은 섬유질 젤리를 먹은 날 방귀의 수소 농도가 더 높았어요. 게다가 수소 농도가 높아지는 시점과 섬유질이 장내 미생물에 의해 분해되는 시점이 같았어요. 즉, 스마트 속옷이 장내 미생물 활동을 파악하는 데 성공한 거예요. 연구팀은 “식습관, 스트레스 등에 따라 변하는 장내 미생물의 활동을 손쉽게 알 수 있다”고 기대했습니다.

장 내부 모습

조현영 기자 | 미래 컴퓨터를 위한 표고버섯 메모리 등장

컴퓨터 등 전자기기에는 데이터를 저장하는 ‘메모리’가 필요해요.
그런데 금속도, 화학 물질도 아닌 버섯으로 이러한 메모리를 만든 연구자들이 나타났어요. 어떻게 된 일일까요?

컴퓨터에는 데이터를 저장하는 장치인 ‘멤리스터’가 있어요. 멤리스터는 전기가 지나간 경로의 변화를 기억하고, 전기 신호의 세기에 따라 내부 구조가 달라지는 장치예요. 전원이 끊겨도 기존 구조를 기억하는 게 특징이지요. 다만 희귀 원소인 희토류로 만들어 비싸고 만드는 과정이 까다로워요.

10월 10일, 미국 오하이오주립대학교 연구팀은 표고버섯 균사체●로 새로운 멤리스터를 만들었어요. 연구팀은 균사체가 주변 환경과 상호작용하고 그 흔적을 기억하는 특성이 멤리스터와 비슷하다는 데 주목했어요. 표고버섯은 저렴하고 구하기 쉬워 희토류의 대체재로 적합했죠.

연구팀은 접시에서 표고버섯 균사체를 기른 뒤, 일주일 동안 말렸어요. 이후 말린 균사체에 전기 자극을 가했지요. 그 결과, 표고버섯 균사체는 전기 신호에 따라 내부 구조가 변하고, 전기 신호가 끊겨도 그 구조가 유지되는 걸 확인했어요.

멤리스터는 전기 신호를 켜짐 혹은 꺼짐 상태로 구분해 데이터를 저장해요. 표고버섯 균사체는 약 90%의 정확도로 1초에 5850번이나 상태를 바꾸었어요. 희토류로 만든 멤리스터보다 속도는 느리지만, 온도를 감지하는 등 간단한 일에는 충분히 사용할 수 있어요.
연구팀은 “표고버섯 균사체는 강한 방사선에 맞아도 고장나지 않아서, 우주에서도 쓸 수 있을 것”이라고 내다봤습니다.

▲John LaRocco et al.

연구팀이 실험실에서 키운 표고버섯 균사체.

▲U.S. Department of Energy

희토류 등으로 만든 기존 멤리스터.

용어 설명

●균사체: 땅속에 퍼진 버섯의 본체로, 영양분을 흡수하는 섬유질 덩어리.