[해외연구보고서] “식수 배관 시스템, 슈퍼박테리아의 온상”

호주 플린더스대 등 공동연구팀 “식수 배관 시스템, 미생물의 중요한 저장소 역할” 

주거용 식수 및 생물막 샘플 73%가 최소 하나의 AMR(항생제 내성) 병원체 양성 반응”  

배수구 생물막은 항생제 내성 박테리아의 주요 저장고로 확인

WHO, “2050년까지 AMR 감염으로 연간 1천만명 사망 가능…전 세계적으로 암 제치고 주요 사망 원인 될 것” 경고

국제학술지 『병원감염저널(Journal of Hospital Infection)』 최근호에 발표

호주 플린더스대학교 등 공동연구팀이 연구한 논문에 따르면, 호주 식수 배관 시스템에서 박테리아의 지속성에 대한 놀라운 발견이 밝혀졌으며, 병원과 주거환경 모두에서 심각한 전염 위험이 있음을 확인했다. [사진출처(Photo source) = 플린더스대학교(Flinders University)]

항생제 내성(Antimicrobial Resistant, AMR) 병원균의 증가하는 위협은 공중보건에 심각한 위협이 되고 있으며, 특히 식수 배관 시스템은 이러한 문제가 있는 미생물의 중요한 저장소 역할을 하지만 간과되고 있다.

국제적인 AMR 퇴치 노력에도 불구하고, 감시는 주로 임상 사례에 초점을 맞추고 있으며, 식수 배관 시스템과 같은 환경적 저장고에 대한 이해는 여전히 부족하다.

최근 남호주주 애들레이드시에 소재한 플린더스대학교(Flinders University) 연구팀과 다른 주요 기관의 연구자들이 공동으로 수행한 연구에 따르면, 호주 식수 배관 시스템에서 박테리아의 지속성에 대한 놀라운 발견이 밝혀졌으며, 병원과 주거 환경 모두에서 심각한 전염 위험이 있음을 확인했다.

이번 연구를 주도한 플린더스 대학교의 해리엇 와일리(Harriet Whiley) 교수는 “주거 및 병원 식수 배관 시스템에서 이러한 항생제 내성 박테리아의 존재는 즉각적인 주의가 필요한 긴급한 공중보건 문제를 시사한다”라고 말했다.

세계적 권위의 SCI급 국제학술지 『병원감염저널(Journal of Hospital Infection)』 최근호에 발표된 이 연구는 호주 전역의 병원과 주거용 식수 및 생물박(Biofilm) 샘플에서 메티실린 내성 황색포도상구균(Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus, MRSA)과 카바페넴 내성 녹농균(Pseudomonas Aeruginosa), 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter Baumannii)  등 주요  항생제 내성(AMR) 위협의 유병률을 평가했다.

이 연구보고서의 주요 결과는 다음과 같다.

첫째, 주거용 식수 및 생물막 샘플의 73%가 최소 하나의 AMR 병원체에 대해 양성 반응을 보였으며, 병원 샘플에서는 38%가 양성 반응을 보였다.

둘째, 주거용 식수 배관 설비의 45%는 최소 두 가지 이상의 표적 AMR 병원체를 보유하고 있어 가정 위생환경의 위험성을 강조했다.

셋째, 배수구 생물막은 항생제 내성 박테리아의 주요 저장고로 확인되었으며, 이는 소독 후에도 항생제 내성 박테리아가 지속되는 데 기여하는 것으로 나타났다.

넷째, 녹농균(P. aeruginosa) 검사에서 음성 판정을 받은 생물막 샘플에서 카바페넴 내성 유전자가 발견되었다. 이는 생물막이 AMR 유전자의 장기적인 저장고 역할을 할 수 있으며, 이는 원래 박테리아가 죽은 후에도 내성이 확산될 수 있음을 시사한다.

다섯째, 일반적으로 침대 난간(Bed Rail)이나 문 손잡이와 같은 건조하고 접촉이 많은 표면과 관련된 MRSA(메티실린 내성 황색포도상구균)는 물과 생물막 샘플 모두에서 검출되었다. 이는 전통적으로 수인성으로 간주되지 않는 AMR 병원균이 배관 시스템에서 번성할 수 있음을 나타낸다.

AMR(항생제) 내성은 21세기 세계 보건의 가장 시급한 과제 중 하나이다. 세계보건기구(WHO)는 2050년까지 AMR 감염으로 인해 연간 1천만 명이 사망할 수 있으며, 따라서 전 세계적으로 암을 제치고 주요 사망 원인이 될 것이라고 경고했다.

내성 감염은 이미 병원 입원 기간 연장, 의료비 증가, 최후의 수단인 항생제에 대한 의존도 증가로 이어져 효과가 떨어지고 있다.

항생제 내성(AMR) 병원균의 증가하는 위협은 공중보건에 심각한 위협이 되고 있으며, 특히 식수 배관 시스템은 이러한 문제가 있는 미생물의 중요한 저장소 역할을 하지만 간과되고 있다. [사진출처(Photo source) = 플린더스대학교(Flinders University)]

플린더스 대학교의 수석 연구원인 클레어 헤이워드(Claire Hayward) 박사는 “우리의 연구는 식수 시스템, 특히 가정 의료 환경에서 AMR 병원균이 제기하는 위험을 완화하기 위해 강화된 감시와 표적 개입의 긴급한 필요성을 강조한다”라고 말했다.

이 연구는 특히 병원이나 노인 요양시설과 같이 취약한 인구가 거주하는 환경에서 물 인프라의 AMR 위험을 관리하기 위한 개선된 전략을 요구된다.

급수 시스템의 위생 강화, 일상적인 모니터링 및 혁신적인 생물막(Biofilm) 제어 방법은 이러한 증가하는 위협에 대처하는 데 중요한 역할을 할 수 있다.

클레어 헤이워드(Claire Hayward), 커스틴 로스(Kirstin Ross), 멜리사 브라운(Melissa Brown), 리처드 벤담(Richard Bentham), 제이슨 힌즈(Jason Hinds), 해리엇 와일리(Harriet Whiley) 등이 공동 연구한 이 연구논문은 ‘식수 배관 시스템은 항균 내성 병원균의 핫스팟(Drinking water plumbing systems are a hot spot for antimicrobial resistant pathogens)’이라는 제목으로 『병원감염저널(Journal of Hospital Infection)』 최근호에 게재되었다. 

[원문보기]

Plumbing a hotspot for superbugs

A growing threat of antimicrobial resistant (AMR) pathogens poses a critical public health threat?and drinking water plumbing systems serve as significant but overlooked reservoirs of these problematic microbes.

Despite international efforts to combat AMR, surveillance has primarily focused on clinical cases, while environmental reservoirs?such as drinking water plumbing systems?remain poorly understood.

A recent study by researchers from Flinders University and other leading institutions revealed alarming findings about bacterial persistence in Australian drinking water plumbing, and identified significant transmission risks in both hospital and residential environments.

"The presence of these antimicrobial-resistant bacteria in residential and hospital plumbing systems highlights a pressing public health concern that requires immediate attention," says Flinders University's Professor Harriet Whiley.

Published in the Journal of Hospital Infection, the study assessed the prevalence of key AMR threats?being methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), plus carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii?in hospital and residential drinking water and biofilm samples across Australia.

Key findings showed :

·73% of residential water and biofilm samples tested positive for at least one AMR pathogen, compared to 38% of hospital samples.

·45% of residential drinking water plumbing fixtures had at least two of the targeted AMR pathogens, highlighting the risks in home environments.

·Drain biofilms were identified as a major reservoir for AMR bacteria, contributing to their persistence even after disinfection efforts.

·Carbapenem resistance genes were found in biofilm samples that tested negative for P. aeruginosa, suggesting biofilms may act as long-term reservoirs for AMR genes, which will allow resistance to spread even after the original bacteria have died.

·MRSA, typically associated with dry, high-touch surfaces such as bed rails and doorknobs, was detected in both water and biofilm samples. This indicates that AMR pathogens that are not traditionally considered waterborne may thrive in plumbing systems.

Antimicrobial resistance is among the most pressing 21st century global health challenges. The World Health Organization (WHO) warns that by 2050, AMR infections could cause 10 million deaths a year, and would therefore surpass cancer as the leading cause of death worldwide.

Resistant infections already lead to prolonged hospital stays, higher medical costs and an increasing reliance on last-resort antibiotics, which are becoming less effective.

"Our research underscores the urgent need for enhanced surveillance and targeted interventions to mitigate the risks posed by AMR pathogens in drinking water systems, especially in home health care settings," said lead researcher Dr. Claire Hayward.

This study calls for improved strategies to manage AMR risks in water infrastructure, particularly in environments housing vulnerable populations, such as hospitals and aged care facilities.

Strengthening water system hygiene, routine monitoring, and innovative biofilm control methods could play a crucial role in addressing this growing threat.

The research - “Drinking water plumbing systems are a hot spot for antimicrobial resistant pathogens”, by Claire Hayward, Kirstin Ross, Melissa Brown, Richard Bentham, Jason Hinds and Harriet Whiley - has been published in the Journal of Hospital Infection. For access to the full study.

Funding statement : This work was supported by the Impact Seed Funding for Early Career Researcher and Flinders Foundation grant 2021.

[출처 = 플린더스대학교(Flinders University)(Plumbing a hotspot for superbugs – News) / 2025년 5월 5일] 

[연구논문 출처 = 『병원감염저널(Journal of Hospital Infection)』(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0195670125000593) / 2025년 5월 1일]