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  • 떫은 맛이 비만과 지방간 막는다

    떫은 맛이 비만과 지방간 막는다

    아직 덜 익은 감을 씹었을 때 입 안 가득 텁텁한 느낌은 아이들 뿐만 아니라 어른들도 얼굴을 찌푸리게 만든다. 이런 떫떠름한 맛은 탄닌이라는 성분 때문에 나는 것으로 정도의 차이는 있지만 도토리, 감, 포도 등에서도 느낄 수 있다. 그런데 한국식품연구원 식품기능연구본부, 울산대 의대, 한국생명공학연구원, 과학기술연합대학원대학교(UST), 연세대 의대 공동연구팀은 이렇듯 떫떠름한 맛을 내는 탄닌산이 비알콜성 지방간 질환은 물론 비만 억제에 효과적이라는 사실을 규명했다고 14일 밝혔다. 연구팀은 탄닌산 성분이 지방대사 관련 유전자들을 억제하기 때문이라는 사실도 밝혀내고 의학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 메타볼리즘’에 발표했다. 흔히 지방간은 잦은 음주 때문으로 알려져 있지만 최근에는 식생활 변화로 인한 지질대사 이상과 비만으로 인해 간세포 내 지방이 5% 이상 축적되는 비알콜성 지방간을 보유한 이들이 늘고 있다. 비알콜성 지방간은 2형 당뇨(성인성 당뇨), 비만, 대사증후군과 밀접한 관계가 있으며 실제로 비알콜성 지방간 환자의 69~90%는 비만환자이다. 특히 장기간 방치할 경우 간경변이나 간암으로 진행할 수 있는 것으로 알려져 있지만 정확한 발병 메커니즘과 치료법은 밝혀지지 않은 상태다. 탄닌산은 폴리페놀류의 일종으로 과일류, 감, 도토리, 녹차 등에 많이 함유돼 있어 혈액의 탄력을 높이고 충치 예방에도 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생쥐를 두 그룹으로 나눠 한 그룹에게는 지방이 많고 단 음식만 먹이고 다른 그룹은 똑같이 고지방, 고당분 음식을 먹이면서 탄닌산을 동시에 먹도록 한 뒤 관찰했다. 그 결과 탄닌산을 함께 섭취한 생쥐그룹은 그렇지 않은 생쥐들과 비교해 체중증가와 부고환지방 무게 증가량이 각각 67.2%, 81.9% 억제됐으며 혈액내 중성지방 함유량도 22.8%에 그친 것으로 나타났다. 연구팀은 탄닌산 성분이 p300이라는 단백질 활성을 차단하면서 신체 내 지방 축적과 관련된 유전자들의 발현을 억제하기 때문으로 분석했다. 식품연구원 최효경 박사는 “이번 연구는 지금까지 제대로 알려지지 않은 탄닌산 성분의 활성과 작용메커니즘을 밝혀낸 것으로 탄닌산에 의한 비알콜성 지방간 질환 억제효과를 후성유전학적 유전자 조절 관점에서 규명한 첫 연구성과라는 의미가 크다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 형광물질로 파상풍, 식중독, 각막염 빠르게 진단한다

    형광물질로 파상풍, 식중독, 각막염 빠르게 진단한다

    국내 연구진이 파상풍, 식중독, 각막염, 폐렴 등을 일으키는 원인 물질인 그람양성균을 빠르게 찾아낼 수 있는 형광물질을 개발했다. 포스텍 화학과 장영태 교수팀은 그람양성균을 빠르고 정확하게 파악할 수 있는 형광 분자인 ‘BacGO’를 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’ 최신호에 실렸다. 그람균은 체내에서 독소를 만들어 내 각종 질병을 유발시키는 박테리아로 과학자들은 1884년 그람염색법이라는 세균 염색기술을 활용해 그람균을 구분해 내는 방법을 개발했다. 그람염색법은 박테리아 분류를 위해 필수적인 기술이지만 여러 단계를 거쳐야 하고 복잡하기 때문에 실제 의료현장에서는 분석결과를 받아보기까지는 많은 시간이 걸린다는 단점이 있다. 이 때문에 형광 탐침들이 많이 개발되기는 했지만 세균 분류 능력이 떨어지거나 검출속도가 늦어진다는 문제가 있었다. 연구팀은 폐렴, 파상풍, 식중독, 각막염 등의 질병을 일으키는 그람양성균에 펩티도글리칸층에 있는 다당사슬에 주목했다. 연구팀은 다당사슬과 잘 결합하는 붕산을 이용해 그람양성균을 선별할 수 있는 형광분자를 골라냈고 이를 이용한 형광탐침을 개발했다. BacGO로 이름붙여진 이 기술을 활용하면 다양한 그람양성균을 모두 골라낼 수 있는 것으로 확인했다. 실제로 연구팀은 각종 환경 박테리아들이 모여있는 폐수 찌꺼기를 처리하는 폐수 처리과정에서 박테리아 비율을 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 각막염에 걸린 생쥐를 대상으로 박테리아 감염여부를 진단할 수 있다는 것을 확인했다. 장영태 교수는 “이번에 개발한 BacGO 기술은 그동안 활용된 그람염색법과 달리 최소한의 염색과정으로 다양한 그람양성균을 살아있는 상태로 탐지할 수 있다”며 “그동안 사용돼 온 그람양성균 형광탐침을 대체할 수 있을 뿐만 폐수모니터링, 박테리아 감염 진단 등 다양한 환경과 의료현장에서 사용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 우리은하 끝자락에서 별 만들어지는 모습 포착했다

    우리은하 끝자락에서 별 만들어지는 모습 포착했다

    국내 연구진이 우리은하 끝자락에서 별이 만들어지는 모습을 포착하는데 성공했다. 한국천문연구원 전파천문본부 연구진은 대전 대덕전파천문대에서 운용하고 있는 13.7m 전파망원경을 이용해 우리은하 가장자리에서 무거운 별을 만들어 내는 영역인 ‘CTB 102’라고 불리는 전리수소영역을 관측했다고 13일 밝혔다. 전리수소영역은 별이 만들어지는 영역으로 은하의 진화에 중요한 역할을 하는 곳으로 천문학자들에게는 중요한 연구 영역이다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’ 최신호(5월 1일자)에 실렸다. 이번에 고해상도 영상 관측에 성공한 CTB 102 구역은 매우 큰 질량을 가진 전리수소영역이지만 먼지와 가스로 가득찬 분자구름 뒤에 존재해 심도 있는 관측이 이루어지지 못했다. 연구팀은 수신성능을 개선한 대덕전파망원경을 이용해 낮은 주파수로 관측한 기존 영상에 비해 10배 정도 우수한 고해상도 영상을 얻는데 성공했다. 이번 측정으로 CTB 102 영역의 물리적 구조와 그 속에서 생성되고 있는 어린 별의 특성과 별 생성률 등을 알아냈다. 또 고해상도 일산화탄소 관측 결과에 따라 CTB 102는 크기가 180광년 정도이고 무게는 태양의 10만배에 이르는 것으로 파악됐다. 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)의 와이즈 적외선 망원경을 이용한 어린별 등급 분류방법으로 CTB 102 영역에서 별 생성률을 파악했는데 전체적으로는 5~10% 정도였지만 일부 특정 부분에서는 17~37%의 높은 어린 별 생성률을 보이는 것으로 나타났다. 강성주 천문연구원 박사는 “국내 전파망원경으로 우리은하 내 별 생성 영역의 고해상도 이미지를 관측하고 별 생성 특성을 파악했다는데 이번 연구의 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 곰만한 덩치가진 ‘자이언트 비버’는 왜 멸종됐을까?

    [와우! 과학] 곰만한 덩치가진 ‘자이언트 비버’는 왜 멸종됐을까?

    동물세계에서 최고로 꼽는 '건축가'가 있다면 바로 비버다. 하천 등지에 서식하는 비버는 이빨로 나무를 잘라와 돌, 진흙 등으로 자신 만의 댐을 만들고 그 중간에 자신의 보금자리를 마련한다.   지금의 비버는 몸길이 60∼70cm 정도로 작고 귀여운 모습이지만 1만 년 전에는 놀랍게도 곰만한 크기의 거대한 '자이언트 비버'도 존재했다. 최근 캐나다 웨스턴 대학 연구팀은 자이언트 비버의 멸종위기를 밝힌 흥미로운 연구결과를 국제학술지 사이언티픽 리포트(Scientific Report) 최신호에 발표했다. 몸무게가 무려 100㎏이 훌쩍 넘는 자이언트 비버는 약 260만 년 출현해 1만 1700년 전 신생대 가장 마지막 단계인 플라이스토세에 멸종됐다. 거대 포유류인 매머드와 비슷한 시기 같은 길을 걸은 셈이다.관련 학자들 사이에서의 관심은 자이언트 비버의 멸종 이유다. 대부분 기후변화가 그 원인으로 지목되고 있지만 이번에 연구팀은 과학적으로 이를 풀어냈다. 연구팀은 과거 발굴된 자이언트 비버의 화석화된 이빨과 뼈에 있는 질소와 탄소의 동위원소를 분석해 식단을 알아냈다. 그 결과 지금의 비버가 나무를 갉아먹는 것과는 달리 자이언트 비버는 수생식물을 먹은 것으로 확인됐다.이는 곧 자이언트 비버 멸종 원인의 단서로 이어진다. 마지막 빙하기가 끝난 후 기후가 훨씬 건조해지면서 점점 먹을 것을 구하기 힘들어진 것. 이는 현재의 비버 능력과 대비된다. 조상뻘인 자이언트 비버가 환경에 적응하지 못하고 멸종된 반면 비버는 특유의 건축능력으로 자신이 살만한 습지 서식지를 직접 만들 수 있기 때문이다.   논문 저자인 테사 플린트 연구원은 "자이언트 비버가 나무를 베거나 먹었다는 어떠한 증거도 발견하지 못했다"면서 "자이언트 비버는 현재의 비버같은 생태계 엔지니어는 아니었다"고 설명했다. 이어 "자이언트 비버와 비버는 오랜 시간 북미에서 함께 공존했는데 건축 능력의 차이가 운명을 바꾼 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • B형 간염바이러스 감염 전 과정 관찰 가능한 기술 나왔다

    B형 간염바이러스 감염 전 과정 관찰 가능한 기술 나왔다

    전 세계 3억명 이상, 국내 200만명 이상이 B형 간염바이러스에 감염된 것으로 알려져 있다. B형 간염바이러스는 만성간염, 간경화, 간암 등 간질환의 원인이 돼 매년 80만명의 사망자를 유발시키기도 하지만 여전히 완치는 불가능한 것으로 알려져 있다. 한국 파스퇴르연구소 마크 윈디쉬 박사팀은 소량의 혈액만으로도 B형 간염바이러스의 감염 시작부터 끝까지 전 과정을 재현해 관찰할 수 있는 세포배양 플랫폼을 개발했다고 13일 밝혔다. 특히 실제 환자의 간에서 바이러스가 어떻게 활동하고 움직이는지 이해할 수 있어 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘저널 오브 헤파톨로지’ 최신호(5월 9일자)에 실렸다. B형 간염을 완치할 수 있는 약물이나 치료법을 새로 개발하기 위해서는 실제 환자의 간에 있는 바이러스의 감염에서 확산까지 생활사 전체를 파악할 수 있어야 한다. 그렇지만 현재까지는 바이러스 생활사의 일부분만 관찰할 수 있다는 문제가 있다. 연구팀은 만성 B형 간염을 앓고 있는 환자에게서 혈액을 뽑아 바이러스의 진입, 유전체 복제, 방출, 확산까지 실제 간에서 일어나는 특성들을 정확히 재현할 수 있는 B형 간염바이러스 세포배양 플랫폼을 개발했다. 기존 기술에서는 바이러스의 생활사 중 1~3주 정도만 확인할 수 있었지만 이번 기술로는 8주 이상의 전체 생활사를 관찰할 수 있게 됐다. 초저온 전자현미경 분석법을 활용해 초기 세포내 바이러스 감염률 10%에서 8주 후 70%까지 확산된다는 것을 검증했으며 항바이러스제를 투여했을 때 바이러스 확산이 억제되는 모습까지 확인가능했다. 마크 윈디쉬 박사는 “이번 연구는 그동안 B형 간염바이러스 연구에 제한적이었던 바이러스 생활사 전체를 관찰할 수 있도록 해 만성 B형 간염환자의 개인 맞춤형 치료시스템을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 나이 들수록 화 다스려야…분노, 몸속 염증 키운다 (연구)

    나이 들수록 화 다스려야…분노, 몸속 염증 키운다 (연구)

    대략 80세가 넘어서까지 화를 내면 몸속 염증을 키워 건강이 급격히 나빠질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 캐나다 몬트리올 컨커디어대학 연구진이 59~93세 주민 226명을 대상으로 분노와 슬픔이라는 부정적 감정이 체내 면역 반응인 염증에 어떻게 관여하는지를 연구해 이런 결론에 이르렀다고 국제학술지 ‘심리학과 노화’ 최신호에 발표했다. 연구진은 모든 참가자 중 59~79세 주민을 초기고령자, 나머지 80세 이상 주민을 후기고령자로 분류하고, 이들에게 한 주 동안 얼마나 화나고 슬펐는지와 노화 관련 만성 질환이 있는지 등을 묻는 설문에 답하게 했다. 또한 이들 참가자로부터 채취한 혈액 표본을 검사해 혈중 염증 수치를 측정했다. 그 결과, 후기고령자 그룹에서는 초기고령자 그룹과 달리 분노가 염증이나 만성 질환과 깊은 관계가 있는 것으로 나타났다. 반면 슬픔은 예상과 달리 염증이나 만성 질환과 전혀 관계가 없는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구를 이끈 메건 발로 교수는 “대부분 사람은 나이가 들면 신체적 노화로 한때 자신이 할 수 있었던 신체 활동을 할 수 없거나 배우자의 갑작스러운 죽음 등을 경험하면서 화가 나거나 슬퍼할 수 있다”면서 “그런데 후기고령자의 경우 슬픔은 더는 이룰 목표가 없다는 인식에서 벗어나게 도와 노화 관련 신체 및 인지적 감퇴 같은 도전에 적응하게 한다”고 설명했다. 또 “반면 분노는 사람들에게 삶의 목표를 추구하게 동기를 부여하는 활기찬 감정이다. 초기고령자의 경우 분노는 삶의 도전과 새로운 노화 관련 손실을 극복하는 일종의 연료가 돼 이들이 건강을 유지하는 데 도움이 된다”고 말했다. 이어 “그런데 일단 80세에 들어서면 분노는 문제가 된다. 왜냐하면 이때가 바로 많은 사람이 신체적 손실을 돌이킬 수 없고 삶의 즐거움 중 일부를 느낄 수 없다는 것을 경험하기 때문”이라고 덧붙였다. 이에 따라 연구진은 후기고령자의 경우 교육과 치료로 감정을 조절하거나 노화로 인한 불가피한 변화를 관리하는 더 나은 대처 전략을 제시함으로써 이들의 분노를 줄이는 데 도움이 될 수 있다고 제시했다. 끝으로 발로 교수는 “우리가 어떤 부정적 감정이 고령자에게 해롭지 않고 심지어 이로운지 더 잘 이해한다면 이들에게 건강한 방식으로 신체적 노화와 배우자의 상실 등에 대처하는 법을 알려줄 수 있을 것”이라면서 “이는 이들의 분노를 다스리는 데 도움이 될지도 모른다”고 말했다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 와인 속 ‘드라이’한 떫은 맛 어떻게 나는걸까

    [달콤한 사이언스] 와인 속 ‘드라이’한 떫은 맛 어떻게 나는걸까

    2000년대 초반 한국에서는 ‘와인’ 열풍이 불었다. 당시에는 와인에 대해 이야기하지 않으면 트렌드에 뒤떨어지는 사람처럼 여겨지기도 해 와인 관련 책을 사서 공부하는 사람들도 많았다. 그 이후로 와인을 즐기는 사람들이 늘기 시작했다. 와인 공부를 위해 여러 책을 읽었다고 해도 와인 감정사인 소믈리에가 아닌 이상 어떤 것이 어느 정도 드라이한지, 어떤 것에서 어떤 맛이 나는지를 구분해 내기는 쉽지 않다. 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 포도재배학 및 와인양조학과 연구진은 와인의 드라이한 맛은 지금까지 알려진 것처럼 단순히 떫은 맛을 내는 탄닌 성분 뿐만 아니라 다른 와인 성분, 입 안의 침 성분이 섞이면서 나타나는 물리화학적 반응 때문에 나타난다고 10일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국 화학회에서 발행하는 농업 분야 국제학술지 ‘농학 및 식품화학’ 최신호에 실렸다. 와인의 드라이한 맛은 단맛을 기준으로 분류하는 것으로 리터당 남은 포도당이 10g 미만일 때 드라이한 와인이라고 하고 10~18g은 미디엄 드라이와인, 18g 이상이면 스위트 와인으로 구분된다. 대부분의 레드와인은 드라이 와인에 속하며 보통 고급 레드와인일수록 드라이한 맛이 강한 것으로 알려져 있다. 카베르네 소비뇽은 드라이한 맛이 강하지만 부르고뉴산 포도로 만드는 고급 와인 피노누아는 드라이하고 신 맛이 덜한 것으로 알려져 있다. 탄닌 성분이 드라이한 와인의 맛을 어떻게 조절하는지에 대해서는 구체적으로 알려져 있지 않았다. 연구팀은 드라이한 맛이 강한 카베르네 소비뇽과 덜 드라이한 피노누아에서 탄닌 성분을 추출해 분석했다. 그 결과 카베르네 소비뇽이 피노누아 보다 색소 함유 탄닌이 더 많았으며 이 탄닌 성분이 침 속에 포함된 단백질과 결합돼 상호 응집, 침전되면서 입 안을 건조하게 만들어 떫은 맛, 즉 드라이한 맛을 느끼게 한다는 사실이 확인됐다. 탄닌 성분을 카베르네 소비뇽과 피노누아에 추가한 뒤 소믈리에에게 맛을 보는 실험도 실시됐는데 소믈리에들은 탄닌이 추가된 것에 따른 맛의 변화는 느끼지 못했다. 연구팀은 물에 에탄올과 타타르산(주석산)을 섞은 용액을 오리지널 와인에 추가할 경우는 풍미에는 영향을 미치지 못하지만 드라이한 느낌은 더 강해지고 지속시간도 길어진다는 사실을 확인했다. 오드 와뜨루 UC데이비스 박사는 “이번 연구는 레드와인의 생명이라고 할 수 있는 드라이한 맛이 어떻게 만들어지는지를 밝혀낸 것이 중요한 의미를 갖는다”며 “와인 제조사들이 와인의 조성과 탄닌 특성에 따라 달라지는 드라이한 맛의 관리에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] ‘태초에 어둠이…’는 틀렸다? 130억년 전 빛 관측

    [달콤한 사이언스] ‘태초에 어둠이…’는 틀렸다? 130억년 전 빛 관측

    NASA 스피처우주망원경, 130억년 전 우주의 빛 관측 성공빅뱅으로 우주가 처음 만들어져 확장되기 시작할 무렵 원시우주는 그동안 예상됐던 것보다 밝았던 것으로 확인됐다. 스위스 제네바대 천문학과, 덴마크 닐스보어연구소, 호주 스윈번공과대 천체물리학 및 슈퍼컴퓨터센터, 네덜란드 라이덴대 천문대, 칠레 칠레국립대 천문학과, 카미노천문대, 영국 케임브리지대 캐번디쉬연구소, 카브리우주연구소, 미국 캘리포니아 산타크루즈대(UC산타크루즈) 릭천문대 공동연구팀은 미국 항공우주국(NASA)에서 운영하는 스피처우주망원경을 이용해 관측한 결과 우주 초기은하 중 일부는 예상보다 밝았던 것으로 확인됐다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실렸다. 연구팀은 재이온화 시대가 끝나기 직전의 모습을 관측하기 위해 우주의 두 지점을 선택해 200시간 이상 관측한 결과 빅뱅 이후 10억년이 흐른 시점으로 알려진 130억년 전 빛을 포착하는데 성공했다. 연구팀이 포착한 빛은 빅뱅 직후 만들어진 별은 아니지만 원시 우주에서 생성된 별에서 나오는 빛으로 분석결과 당시 원시 은하가 예상보다 밝게 빛난다는 사실을 확인했다. 당초 빅뱅 직후 초기 원시은하는 상당히 어두운 상태였던 것으로 알려져 있었지만 이번 관측으로 일부 은하는 오늘날 우리가 볼 수 있는 은하계보다도 밝은 것으로 조사되기도 했다. 연구팀은 이번 연구를 통해 중성 수소로 가득찬 우주에서 이온화된 수소로 채워진 우주로 전환되는 재이온화 시대를 만들어 낸 에너지의 근원도 찾아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 실제로 이번 연구는 오늘날 우리가 알고 있는 화려한 우주를 만들어 놓은 중요한 사건인 ‘재이온화 시대’에 대한 단서를 제공하는 것으로 천문학자들의 주목을 받고 있다. 초기 원시우주에서 별이 탄생하고 최초의 별과 은하, 블랙홀이 형성될 때 수소 원자가 중성 상태에서 양성자와 전자로 분리되는 ‘재이온화’가 이뤄졌다. 재이온화가 일어난 시기는 대략 빅뱅 이후 2억~10억년 사이로 추정되고 있지만 재이온화를 촉발한 에너지의 원천은 여전히 밝혀지지 않고 있는 상황이다. 2021년 발사될 제임스 웹 우주망원경은 스피처가 관찰한 것보다 다양한 파장에서 별을 관측할 수 있기 때문에 우주 생성 직후 초기우주 연구에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. 파스칼 외쉬 스위스 제네바대 교수는 “이번 연구는 우주의 진화에 중요한 시기인 재이온화 시기에 대한 비밀을 풀어낼 단초가 될 것”이라며 “초기 은하계의 물리적 조건이 현재 우리가 맞닥뜨리고 있는 은하계와는 매우 다르다는 것을 알 수 있으며 2021년 발사될 제임스 웹 우주망원경이 그 비밀을 풀어 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 브로콜리, 새싹야채가 뇌를 건강하게 만들어준다고?

    브로콜리, 새싹야채가 뇌를 건강하게 만들어준다고?

    봄이 짧아지기는 했지만 직장인이나 학생들은 점심 먹고 난 직후 이른바 춘곤증 때문에 졸음이 쏟아지는 것을 참기 쉽지 않다. 식곤증을 해결하기 위해서는 제철 야채 특히 새싹야채가 도움이 된다. 새싹야채는 각종 효소와 비타민, 아미노산 등이 풍부한 것으로 알려져 있다. 춘곤증 뿐만 아니라 항암효과가 우수한 브로콜리 싹이 뇌 속 화학물질의 불균형도 해결해줄 수 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 미국 존스홉킨스대 의대 연구진은 동물과 사람 대상 실험을 통해 브로콜리 새싹야채가 조현병(정신분열증) 환자의 뇌 속 화학 불균형을 조절해 증상을 완화하는데 도움이 된다는 연구결과를 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘JAMA 정신의학’, ‘분자신경정신과학’, 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNSA’ 등 최신호에 실렸다. 조현병은 사고, 감정, 지각, 행동 등에 문제가 발생해 환각, 망상, 무질서한 사고, 언어 장애 증상이 나타난다. 연구팀은 발병 2년이 지난 81명의 조현병 환자와 일반인 91명을 대상으로 뇌의 5개 영역을 자기공명분광기술(MRS)로 측정했다. MRS는 뇌 속 화학대사물질과 그 양을 확인할 수 있게 해주는 장치이다. 그 결과 조현병 환자들에게는 전뇌 피질 부분에서 신경전달물질인 글루탐산염 농도가 평균 4% 정도 낮다는 사실이 확인됐다. 글루탐산염은 뇌 세포들 사이에 신호를 전달해주는 역할을 해 우울증과 조현병과 밀접한 관계가 있는 뇌 속 물질로 알려져 있다. 연구팀은 쥐의 뇌 세포를 이용해 글루탐산염 농도를 조절할 수 있는지에 대한 실험을 실시했다. 이들이 실험에 사용한 물질은 브로콜리 새싹에 많은 설포라판이다. 설포라판은 새싹채소, 브로콜리, 양배추 등에 풍부한 물질로 암이나 심장질환, 당뇨를 막는데 도움이 되는 것으로도 알려져 있다. 생쥐실험 결과 설포라판이 뇌 속 비정상적인 글루탐산염 농도의 균형을 맞춰주는 것이 확인됐다. 이에 연구진은 9명의 건강한 성인남녀를 대상으로 100마이크로몰의 설포라판 캡슐을 하루 2알씩 일주일 동안 복용하도록 한 뒤 MRS로 5개 뇌 영역의 화학물질 조성을 확인했다. 그 결과 설포라판을 복용하면 뇌 속 평균 글루탐산염 수치가 약 30% 정도 증가한 것으로 나타났다. 연구팀은 설포라판이 부족한 뇌 신호전달물질을 보충해주는 것으로 확인됐지만 조현병 환자의 망상이나 환각 증상을 완화시킬 수 있는지에 대해서는 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 존스홉킨스대 의대 조현병연구센터를 총괄하고 있는 아키라 사와 교수(정신과 및 행동과학)는 “이번 연구결과에 따르면 브로콜리 새싹야채는 뇌 속 화학물질 균형을 이뤄 정신적 안정을 가져올 수 있을 뿐만 아니라 정신질환자의 경우는 항정신질환 약물의 복용량을 낮춰 약물 부작용을 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] 분노, 슬픔보다 더 아프다

    [사이언스 브런치] 분노, 슬픔보다 더 아프다

    순간의 ‘화’를 참지 못해 벌어지는 크고 작은 사건 사고들이 많다. 실제로 분에 못이겨 사고를 쳤다가 뒤늦게 “그 때 좀 참을 걸”이라고 후회하는 사람들이 적지 않다. 캐나다 컨커디어대 심리학과, 독일 라이프치히대 심리학연구소 공동연구팀은 분노나 화가 슬픔이나 우울감 같은 감정보다 건강에 악영향을 미친다는 연구결과를 발표했다. 특히 노년층에게서 화는 만성질환의 원인이 될 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국 심리학회에서 발행하는 국제학술지 ‘심리학과 노화’ 9일자에 실렸다. 연구팀은 캐나다 몬트리올, 퀘벡 지역에 거주하는 59~93세의 남녀 226명을 대상으로 최근 자주 느끼는 감정에 대한 설문조사와 함께 체질량지수(BMI), 만성질환 여부, 흡연과 음주 정도, 사회경제적 위치 등을 조사했다. 또 정기적으로 혈액을 채취해 각종 염증지수도 함께 분석했다. 그 결과 나이가 들수록 배우자나 주변 지인들의 사망, 활동력 저하 등으로 인해 우울감이나 슬픔보다는 분노 감정이 더 자주 나타나는 것으로 조사됐다. 분노 감정을 자주 느끼고 바깥으로 표출시키는 사람의 경우 체내 염증지수가 그렇지 않은 사람보다 높아 심장질환, 관절염, 당뇨 같은 만성질환은 물론 암 발병률도 높은 것으로 조사됐다. 분노는 흡연이 노년층 건강에 미치는 영향보다 더 큰 것으로 나타났으며 반면 슬픔은 체내 염증이나 만성질환 같은 신체 건강에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 카스텐 브로시 컨커디어대 교수는 “분노는 삶의 목표를 추구하도록 동기를 부여하는 열정 때문에 나타나는 경우가 많지만 분노라는 감정을 지나치게 자주 느끼고 외부로 표출시킬 경우 건강 악화, 노화의 가속화라는 신체적 건강뿐만 아니라 타인과의 관계라는 사회적 건강마저 악화시킬 수 있다는 사실을 명심해야 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 멋진 신세계] 망가진 폐를 살려낸다?

    [유용하 기자의 멋진 신세계] 망가진 폐를 살려낸다?

    사람의 장기 중 간(肝)은 70% 정도 잘라내도 되살아나는 탁월한 재생 능력을 갖고 있다. 그렇지만 간을 제외한 대부분의 장기는 그렇지 않다. 특히 폐는 한 번 손상되면 다시 살려낼 수 없어 의료기기에 의존하거나 장기 이식을 해야 한다. 이런 상황에서 미국 컬럼비아대 의대, 스티븐스공과대 생명공학과, 밴더빌트대 심장흉부외과 공동연구팀은 돼지의 손상된 폐를 장기 이식이 가능할 정도로 폐 조직과 기능을 재생하는데 성공했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 지난 8일자에 실렸다. 폐가 질병이나 외상으로 지나치게 손상되면 폐 이식도 사실상 불가능하다. 폐가 심하게 손상되면 위액이나 위에 있는 물질이 폐로 넘어가는 ‘위 호흡’ 현상이 나타나면서 폐의 상피세포가 파괴되는 악순환이 나타나기 때문이다. 연구팀은 이런 위 호흡 현상을 차단하고 이식 수술이 가능할 정도로 폐를 재생하는 방법을 찾아낸 것이다. 연구팀은 5~8개월 된 돼지 8마리에게 심각한 폐 손상을 입혀 위 호흡 현상이 나타나도록 했다. 연구팀은 일시적으로 혈액 순환을 차단해 위 호흡 현상을 막은 다음 항생제를 포함한 여러 종류의 약물을 주입해 손상된 폐 조직과 기능을 되살리는데 성공했다. 이렇게 일부 기능을 되찾은 폐와 정상 돼지의 폐를 외부 교차순환 시스템으로 연결해 자가 호흡 기능을 서서히 회복시킨 다음 이식 수술을 실시하는 것이다. 이번 기술을 활용하면 폐 이식을 위해 확보할 수 있는 시간이 현재 6시간보다 많은 36~56시간에 이르기 때문에 폐 이식 수술 성공률도 높일 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀은 이번에 사용된 장기교차 순환기술은 폐 이외에 심장, 신장 같은 다른 장기의 재생과 이식 수술에도 도움을 줄 수 있을 것으로 전망했다. edmondy@seoul.co.kr
  • 박쥐의 조상·티라노 축소판… 진화 알려주는 공룡 찾았다

    박쥐의 조상·티라노 축소판… 진화 알려주는 공룡 찾았다

    막날개 가진 쥐라기시대 암보프테릭스, 익룡이 새·박쥐로 변하는 과정 알려줘 백악기 중기 육식 공룡 수스키티라누스, 최대 2.7m·41㎏… 대형 티라노의 선조공룡에 대해 가장 잘 아는 사람은 누구일까. 어린이, 그다음으로는 그 부모, 마지막으로 공룡을 연구하는 고(古)생물학자라는 우스갯소리가 있다. 지금은 과학관이나 자연사박물관에서나 볼 수 있는 공룡은 지구의 오랜 역사 속에 살았던 생물 중 가장 큰 몸집을 가지고 있었지만 지금은 멸종해 흔적을 찾아볼 수 없기 때문에 아이들뿐만 아니라 많은 사람들이 열광한다. 일반인들이 공룡에 관심을 갖는 것이 단순한 호기심 때문이라고 한다면 화석으로 예전에 살았던 동식물의 모습, 생활환경 등을 연구하는 고생물학자들에게 공룡은 생물의 진화와 지구 환경변화를 파악할 수 있는 중요한 열쇠이다. 이렇듯 고지구 환경과 생물진화를 파악할 수 있는 새로운 종류의 공룡 화석을 중국과 미국 과학자들이 발견해 주목받고 있다. 중국 과학원 고(古)척추동물·고인류 연구소, 생물진화·환경센터 공동연구팀은 중국 랴오닝성에서 약 1억 6300만년 전인 중생대 2기 쥐라기 시대 중후반기에 살았던 박쥐와 비슷한 형태의 날개를 가진 새로운 수각류 공룡을 찾아내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 9일자에 발표했다. ‘암보프테릭스 론기브라키움’이라고 이름 붙여진 이 공룡은 2015년 4월 중국에서 발견된 익룡(翼龍) ‘이치’와는 비슷한 형태이지만 다른 공룡으로 분류됐다. 이치는 박쥐처럼 깃털이 없는 날개를 가진 비둘기 크기의 공룡으로 현생 조류의 조상으로 추정되고 있다. 이치는 손목 쪽에서 길게 뻗어 나온 뼈로 날개를 지탱하는 모습이 특징이지만 암보프테릭스는 넓고 긴 앞다리 뼈를 갖고 있으며 짧은 꼬리와 뒷다리를 갖고 있고 새와 비슷하지만 막(膜) 날개를 가져 새와 박쥐의 중간 단계 모습을 보인다는 차이가 있다. 특히 깃털이 없는 날개를 갖고 있는 암보프테릭스가 새로 발견됨에 따라 익룡이 어떻게 깃털을 가진 새와 박쥐처럼 깃털이 없는 막 날개 날짐승으로 독립 진화했는지를 알려주는 중요한 발견이라는 평가를 받고 있다.미국 버지니아공과대(버지니아텍) 지구과학과, 유타대 지질학·지구물리학과, 유타대 부설 자연사박물관, LA자연사박물관 공룡연구소, 뉴욕 스토니브룩대 해부학과, 애리조나 주니공룡연구소, 영국 에든버러대 지구과학부 공동연구팀도 미국 뉴멕시코 지역에서 ‘수스키티라누스 하제레’라는 새로운 육식 공룡을 발견했다. 수스키티라누스는 대표적인 육식공룡 티라노사우루스 렉스의 친척뻘인 것으로 밝혀졌다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화’ 7일자에 실렸다. 약 9200만년 전인 중생대 3기인 백악기 중기에 살았던 수스키티라누스의 크기는 0.9~2.7m, 몸무게는 20~41㎏ 정도였을 것으로 연구팀은 추정했다. 백악기 후기 지구를 정복했던 티라노사우루스와는 달리 두개골이 작고 길다랗고 다리뼈를 비롯한 몸통 뼈들이 가늘고 가벼운 수스키티라누스는 육식공룡이지만 자신보다 작은 동물들을 잡아먹었을 것으로 연구팀은 보고 있다. 백악기 후기에 등장한 티라노사우루스는 10~13m의 키에 최대 9t에 이르는 몸무게를 자랑했다. 스털링 네스빗 버지니아텍 지구과학과 교수는 “티라노사우루스의 친척으로 알려진 공룡들의 화석이 많이 발견되기는 했지만 티라노사우루스의 등장을 명확히 설명해주지는 못했다”면서 “수스키티라누스는 백악기 후대에 나타난 티라노사우루스와 그 밖의 몸집이 큰 육식공룡들의 진화를 설명해줄 수 있는 중요한 연결고리”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡]“엄마 아빠~ 기후 변화 걱정돼요” 아이 관심이 곧 부모 관심

    [유용하 기자의 사이언스 톡]“엄마 아빠~ 기후 변화 걱정돼요” 아이 관심이 곧 부모 관심

    여전히 5월은 ‘계절의 여왕’으로 불리며 아직 봄기운이 남아 있는 달이라고 표현되곤 합니다. 그렇지만 최근 몇 년 새 날씨를 보면 4월 말부터 기온이 오르기 시작해 5월이 되면 초여름을 방불케 하는 날씨가 이어지곤 합니다. 올해도 어김없이 5월 초 일부 내륙지방에서는 벌써 30도에 육박하는 더위가 찾아왔습니다. 이쯤 되니 “올여름은 얼마나 더우려고 그러나”라는 말이 절로 튀어나옵니다. 매년 여름 찌는 듯한 더위 때문에 발생하는 각종 사건사고는 이제 어느 한 나라만의 일이 아닙니다. 지구 온난화로 인한 기후변화로 지구 평균온도는 꾸준히 상승하고 있고 여름철 폭염은 점점 강도가 세지는 추세가 이어지고 있습니다. 그렇지만 겨울철 귀가 떨어져 나갈 것 같은 혹한이 찾아오면 지구 온난화를 잊는 사람들이 여전히 많습니다. 미국 도널드 트럼프 대통령이 대표적입니다. 트럼프 대통령은 폭염으로 사망자가 속출하고 고온 신기록이 경신될 때는 조용히 있다가 겨울이 돼 폭설이나 혹한이 찾아오면 트위터에 “기후변화는 거짓말”이라는 선동을 일삼고 있습니다. 과학적 분석을 통해 기후변화가 인류를 위협하는 가장 치명적인 문제라는 사실이 밝혀졌는데도 믿지 않는 사람들의 인식을 바꾸는 방법은 없을까요. 미국 노스캐롤라이나주립대 관광경영학과, 생물보존학과, 과학교육학과, 산림환경자원학과 공동연구팀은 설문 조사와 행동 실험을 통해 아이들에게 기후변화 관련 교육을 시키는 것이 부모들의 인식을 바꾸는데 효과적이라는 사실을 밝혀냈습니다. 이 같은 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 7일자에 실렸습니다. 연구팀은 중학교 과학교사들의 도움을 받아 초등학교 6학년~중학교 2학년 학생 238명과 학부모 292명(54가구는 부모 모두 응답 참여)을 대상으로 기후변화에 대한 관심도가 아이들 교육 전, 후에 어떻게 바뀌는지 실험했습니다. 학부모들의 연령대는 29~84세로 청년층에서 노년층까지 다양한 것으로 조사됐습니다. 연구팀은 학생 72명(학부모 93명)에게는 기후변화 관련 수업을 듣지 않도록 하고 166명의 학생(학부모 199명)에게는 기후변화 수업을 1년 동안 듣도록 했습니다. 설문조사 각 항목은 -8점(전혀 상관없음)~0점(무관심)~+8점(매우 우려됨), 17점 척도로 표시하도록 했습니다. 그 결과 기후변화 관련 수업을 들은 학생들은 이전보다 평균 2.78점, 학부모들은 3.89점이 증가해 기후변화에 대한 관심과 우려가 커진 것으로 나타났습니다. 특히 기후변화에 대한 우려는 트럼프 대통령을 지지하는 보수주의자, 딸을 가진 부모, 아빠들 세 그룹에서 두드러지게 상승했습니다. 이들 그룹은 각각 평균 점수보다 높은 4.77점, 4.15점, 4.31점씩 올랐다고 합니다. 연구팀은 이번 연구에 대해 “기후변화 같은 환경이나 과학적 이슈에 대한 부모의 행동과 입장에 아이들이 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준 첫 번째 실험연구 결과”라면서 “의사소통을 용이하게 할 수 있는 도구만 주어진다면 자녀와 부모가 정보를 공유하고 부모를 변화시킬 수 있다는 것을 보여준 사례”라고 평가했습니다. 이번 연구처럼 공교육에서 토론을 위한 주제 제시, 자식 세대와 부모 세대의 합리적 토론 유도라는 방식을 활용한다면 현재 사회적 문제가 되고 있는 가짜뉴스나 유사과학의 폐해도 해결할 수 있지 않을까 하는 생각이 들었습니다. edmondy@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금] 한의학 치료 과학적 검증 프로젝트

    한국한의학연구원(원장 김종열) 임상의학부 증례연구팀이 한의약 치료 사례들의 과학적 검증을 지원하는 ‘코어 프로젝트’를 본격 시행한다. 코어프로젝트는 일선 한방병의원에서 실제 치료 효과를 보인 사례들을 과학적 검증을 거쳐 국제학술지에 논문으로 발표하는 사업으로 관련 질환의 진단, 치료 정보 제공뿐만 아니라 한의학 치료기술의 신뢰 확보를 위한 임상 근거 마련, 후속 연구 확대를 목표로 하고 있다. 한방병의원에서 특정 질환 호전 치료 사례가 연구원에 접수되면 연구 가치, 정량화 가능성, 미래지향성이라는 3대 기준에 맞춰 사례를 분석하는 동시에 임상연구, 생명윤리심의위원회 심의를 받고 이를 통과하면 논문으로 만들어진다. 최근 국내 한 한방의원에서 스테로이드 치료로 효과가 없었던 건선환자가 탕약, 침, 식이요법 등 한의 통합치료를 받고 증세가 완화된 사례를 코어프로젝트를 통해 의학분야 국제학술지에 발표했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 대장암 항암제 내성 일으키는 유전자 찾았다

    대장암 항암제 내성 일으키는 유전자 찾았다

    과학기술의 발달로 암은 치료가 불가능한 난치병이 아닌 관리 가능한 질병으로 변하고 있다. 그럼에도 불구하고 암의 발견시기에 따라 여전히 불치병처럼 여겨지곤 한다. 대장암은 세계적으로 100만명 정도의 환자가 발생할 정도로 많이 발생하는 암종(種) 중 하나로 전이가 시작되면 5년 생존율이 20%까지 낮아지는 것으로 알려져 있다. 국내의 경우도 식습관 변화와 비만 등으로 발병률이 최근 10년간 가장 높게 증가하고 있다. 이 때문에 대장암 치료를 위한 다양한 기술이 개발되고 있으며 암세포만을 표적으로 하는 표적항암제가 개발돼 부작용을 줄이고 치료효과를 높일 수 있지만 약물에 효과를 보이는 환자가 많지 않고 약물 내성이 생겨 암이 재발하는 경우도 많다. 카이스트 바이오및뇌공학과 조광현 교수팀은 대장암 항암제 내성을 극복할 수 있는 단초를 마련해주는 유전자를 발견했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 생화학분야 국제학술지 ‘유럽 생화학저널’ 4월호 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 암세포의 복잡한 유전체 데이터와 수학모델링, 컴퓨터시뮬레이션 분석, 암세포주 실험을 융합한 시스템생물학 연구를 통해 최근 많이 쓰이고 있는 대장암 치료제인 ‘세툭시맙’에 내성을 보이는 유전자 5개를 발견했다. 세툭시맙은 KRAS 유전자 돌연변이가 없는 환자에게만 쓰이고 있는데 돌연변이가 없는 환자들도 세툭시맙 효과는 절반 정도에 불과하다. 연구팀이 발견한 DUSP4, ETV5, GNB5, NT5E, PHLDA1라는 5개의 새로운 유전자 활성을 억제하면 세툭시맙 내성을 극복할 수 있다는 것을 확인했다. 연구팀은 특히 GNB5에 주목했다. GNB5을 억제하면 KRAS 돌연변이가 있는 경우에도 세툭시맙의 치료효과가 나타날 뿐만 아니라 약물 내성을 극복할 수 있음이 확인됐다. 조광현 교수는 “이번 연구는 지금까지 대장암 치료효과를 좌우하고 예측할 때 GNB5 유전자를 활용한 첫 사례”라며 “이번에 발견한 유전자들을 바이오마커로 활용하면 세툭시맙에 잘 반응할 수 있는 민감 환자군을 미리 선별해 치료할 수 있는 정밀의학의 실현을 앞당길 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 여름철 바닷가의 골칫꺼리 해파리, 해파리 독 치료제 나올까

    여름철 바닷가의 골칫꺼리 해파리, 해파리 독 치료제 나올까

    계절의 여왕이자 여름의 초입인 ‘5월’이 되면서 점점 날씨가 더워지면서 시원한 바닷가를 찾는 사람들이 늘고 있다. 여름이 가까워오면서 바닷물이 따뜻해지고 더군다나 지구온난화로 바닷물이 따뜻해지면서 바다에 불청객들이 늘고 있다. 바로 ‘해파리 떼’이다. 한반도 주변에는 노무라입깃해파리가 늘고 있는데 해파리에 쏘이게 되면 발진과 통증 , 가려움이 생기고 심할 경우는 호흡곤란과 쇼크로 인해 사망에 이르기까지 한다. 특히 호주를 중심으로 태평양 일대에 분포해 있는 상자해파리는 가장 강력한 독을 갖고 있어 쏘이면 몇 분 내에 사망할 수도 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 상자해파리가 번식하는 경우는 해수욕장을 폐쇄하기도 하기도 한다. 그런데 호주 시드니대 생명환경과학부, 가반의학연구소, 뉴사우스웨일스대 성빈센트의대, 제임스쿡 분자개발치료센터, 국립열대보건의학연구소, 중국 중산대 제약과학부 공동연구팀이 상자해파리 독이 세포 내로 침투하는 메커니즘을 밝혀내고 크리스퍼 유전자 가위기술을 이용해 해파리 독성 해독제 개발 가능성을 확인했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호(5월 1일자)에 실렸다.연구팀은 살아 있는 상자해파리를 바닷물에 담궈 촉수에 있는 자세포를 채취한 다음 이것들을 파괴해 방출된 독을 동결 건조했다. 연구팀은 백혈병 환자에게서 채취된 골수세포를 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 수백만 개의 다양한 골수세포로 만들었다. 보통 골수세포는 유전적 세포선별검사에 많이 활용된다. 연구팀은 동결 건조된 해파리 독을 골수세포에 투입해 해파리 독에 파괴되지 않는 세포들을 찾아냈다. 독으로 파괴된 세포와 그렇지 않은 세포의 DNA를 분석해 그 유전자가 만드는 단백질이 무엇인지를 분석한 것이다. 그 결과 연구팀은 해파리 독이 겨냥하는 유전자가 4개라는 사실을 확인했다. 연구팀은 기존 약물들 중에 해파리 독이 영향을 미치는 유전자를 보호할 수 있는지를 찾아봤다. 그 결과 두 개의 약물이 인간 골수세포와 생쥐 적혈구 세포를 해파리 독에서 보호해준다는 사실을 알아냈다. 그 다음 강력한 해파리 독을 생쥐에게 주입한 다음 보호 약물을 주입한 결과 통증과 조직괴사, 상처 등을 막아주는 것을 관찰할 수 있었다. 그레고리 닐리 시드니대 교수는 “250개 이상의 단백질로 구성된 해파리 독을 하나의 약물로 차단할 수 있다는 사실을 확인해낸 것이 이번 연구의 가장 큰 성과”라며 “추가 연구를 통해 이번에 찾아낸 해독제 후보물질이 해파리 독으로 인한 쇼크나 심장 마비까지 막을 수 있는지 확인해 볼 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 다빈치가 말년에 그림을 그릴 수 없었던 이유, 알고보니…

    [달콤한 사이언스] 다빈치가 말년에 그림을 그릴 수 없었던 이유, 알고보니…

    지난 2일은 르네상스 이탈리아가 배출한 최고의 천재 레오나르도 다빈치(1452~1519)가 죽은 지 500년이 되는 날이었다. 서거 500주년을 맞아 미국의 전기작가 월터 아이작슨이 펴낸 평전 ‘레오나르도 다빈치‘가 최근 출간되면서 그의 삶과 창의력에 대한 관심이 높아지고 있다. 다빈치 최후의 작품이자 최고의 작품 중 하나로 꼽히는 ‘모나리자’가 미완성으로 남은 것에 대해서는 많은 예술사가들이 주목해 해석을 남겼는데 그의 게으른 천성 때문이라고 이야기됐지만 2005년 이탈리아 리오나르도박물관 연구진이 다빈치의 초상화를 분석한 결과 그의 게으름 때문이 아니라 말년에 뇌졸중이나 4, 5번째 손가락이 펴지지 않고 오그라들며 마비증상이 생기는 듀피트렌 증상 때문이라고 밝히기도 했다. 그런데 이탈리아 로마 빌라살라리아클리닉 성형외과, 폰테데라병원 신경외과 공동연구팀은 다빈치의 말년 작품들과 그의 기록, 전기 등을 분석한 결과 다빈치는 말년에 뇌졸중이 아닌 외상으로 인한 신경 손상을 앓아 작품활동이 어려웠다고 5일 밝혔다. 이 같은 분석결과는 의학분야 국제학술지 ‘영국 왕립의학회 저널’ 4일자에 실렸다. 이번 연구를 주도한 빌라 살라리아 다비드 라쩨리 박사팀은 2016년에도 르네상스 시대 또다른 예술가인 미켈란젤로의 작품과 초상화를 분석한 결과 손에 심각한 관절염을 앓았을 것이라는 연구결과를 ‘영국 왕립의학회 저널’에 발표하기도 했다. 연구팀은 16세기 화가 지오반 암브로시오 피구오가 그린 다빈치의 초상화와 다빈치와 동시대 인물인 마르칸토니오 라이몬디라는 작가가 남긴 다빈치의 연주하는 모습, 다빈치의 기록과 전기 등을 분석했다. 연구팀은 피구오가 그린 초상화에서 다빈치의 오른팔이 뻣뻣하고 수축된 모습으로 붕대처럼 접은 옷 안으로 들어가 있는 모습에 주목했다.일반적으로 뇌졸중 후 나타나는 근육경련에서는 손이 접혀 쥐어지게 되지만 다빈치의 손은 갈고리처럼 손가락이 휘어져 있는데 이는 척골신경마비로 인해 나타나는 증상이라고 연구팀은 설명했다. 척골신경마비는 질병이나 외상으로 인한 신경손상으로 인해 손에 힘이 빠져 손을 쥐는 힘이 떨어지고 4, 5번째 손가락에 감각상실이 나타나는 동시에 손가락의 움직임이 제멋대로 움직이게 되는 증상이다. 오랜 시간이 지나면 동물의 발톱처럼 손가락이 휘어져 고정되는 것으로 알려져 있다. 다비드 라쩨리 박사는 “모나리자를 포함한 많은 그림이 미완성으로 남겨지기는 했지만 말년에 여전히 제자를 가르치고 함께 그림을 그리고 많은 메모를 남긴 것을 보면 뇌졸중의 특징이라고 하는 반신불수나 지적 기능저하나 언어장애 등이 나타나지 않았다”라며 “프랑스에서 사망했을 때 급성 심혈관 질환이 사망원인이었을 수 있지만 이번 연구결과를 보면 뇌졸중과는 상관없을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 실험실에서 만든 고기 ‘배양육’, 식량 문제 만병통치약 아니다

    실험실에서 만든 고기 ‘배양육’, 식량 문제 만병통치약 아니다

    미국의 식물성 고기 ‘비욘드미트’가 뉴욕 증시에 화려하게 등장하면서, 덩달아 동물의 세포를 배양해 실험실에서 만든 고기 ‘배양육’에 대한 관심이 커진다. 배양육이란 사육, 도축 등 과정을 거치지 않고 실험실에서 만든 고기를 일컫는다. 초기에는 값이 너무 비싸 시장성이 떨어졌다는 평가였으나, 최근 기술의 발달로 값이 상당히 내려갔다. 과거 배양육 1파운드(453g)를 생산하는 데에는 연구비를 포함해 약 9000달러(1000만원)이 필요한 것으로 알려졌다. 그러나 최근 국제학술지 네이처는 “50달러로 얇은 스테이크를 배양하는 회사가 있다”면서 “가격은 더 싸질 것으로 예상된다”고 보도했다. 큰손들은 이미 배양육에 성장 가능성이 있다고 보고 투자했다. 뉴스위크에 따르면 지난해 중국은 이스라엘 배양육 기업인 ‘슈퍼미트’, ‘미래의고기’ 등으로부터 기술 이전을 받으려고 3억 달러 규모의 계약을 체결했다. 빌 게이츠 마이크로소프트 창업자와 리처드 브랜슨 버진그룹 회장도 배양육 기업 ‘멤피스미트’에 1700만 달러를 투자했다. 멤피스미트는 지난 3월 세계 최초로 닭고기 배양에 성공한 업체다. 그러나 문제는 남는다. 정보기술전문지 와이어드는 전문가를 인용해 “배양육이 가축의 도살을 줄이고, 사육 과정에서 발생하는 온실가스를 줄일 것이라는 관측이 있다. 그러나 이것은 가정에 불과하며 이를 뒷받침할 자료는 거의 없다”라면서 “소 등이 배출하는 메탄 가스는 줄겠지만, 배양육을 만드는 과정에서 소요되는 에너지와 발생하는 이산화탄소가 오히려 지구 온난화를 가속화 할 수 있다”고 지적했다. 또 다른 전문가는 “암소는 단순한 햄버거가 아니다. 가죽, 젤라틴, 애완동물 사료가 주재료는 암소다. 우유도 빼놓을 수 없다”면서 “배양육 산업은 햄버거 시장 점유율에 영향을 미칠 수는 있지만, 소와 관련된 다른 제품에는 영향을 주지 못한다”고 말했다. 개발도상국에서 소가 단순한 식량이 아니라 중요한 노동 자원이자, 통화로서 기능한다는 점도 간과할 수 없다. 윤리적인 문제도 있다. 포브스는 “배양육은 새로운 도덕적 수수께끼와 문화적 도전을 초래한다”라면서 “채식주의 자들은 배양육을 먹어도 되는가, 배양육은 인류를 자연으로부터 더 멀어지게 할 것인가, 만약 인간의 세포로 만든 배양육을 먹으면 식인하는 것인가, 배양육은 전통적인 고기와 다른 새로운 무엇인가“라고 반문했다. 각종 논란에도 불구하고 독일 도이치벨레는 “앞으로 30년간 전 세계 육류 소비는 70% 증가 할 것으로 예상된다. 인류는 2050년까지 약 97억명이 될 것”이라면서 “배양육은 환경 파괴를 줄이는 대안이 될 것”이라며 배양육의 불가피성에 무게를 실었다. 한편 콩·버섯·호박 등에서 추출한 단백질로 ‘100% 식물성 고기’ 제품을 만드는 비욘드미트는 지난 2일 나스닥 상장 첫날 공모가(25달러)보다 40.75달러 높은 65.75달러에 거래를 마쳤다. 주가 상승률은 163%로, 공모가의 3배 가까이로 뛰어올랐다. 시가총액은 37억 7600만 달러를 기록했다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 학대도 유전… 꽃으로도 때리지 말라, 하루 30분 이상 놀아주면 쑥쑥 자란다

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 학대도 유전… 꽃으로도 때리지 말라, 하루 30분 이상 놀아주면 쑥쑥 자란다

    “기쁘다 오늘날 오월 일일은/우리들 어린이의 명절날일세/복된 목숨 길이 품고 뛰어노는 날/오늘은 어린이의 날” 소파 방정환(1899~1931) 선생이 1925년 5월 1일 제3회 어린이날을 맞아 지은 ‘어린이날’ 노래 1절입니다. 며칠이 지나면 아이들이 손꼽아 기다리는 ‘어린이날’입니다. 소파 선생이 처음 사용한 ‘어린이’라는 단어에는 어린아이들을 하나의 인격체로 존중해 줘야 한다는 존대의 뜻이 담겨 있습니다. 요즘 뉴스를 보면 어린이들을 인격체는커녕 생명이 없는 물건처럼 막 대하는 듯한 사건들이 너무 많습니다. ‘꽃으로도 때리지 말라’는 말처럼 아이들을 왜 소중하게 대해야 하는지에 대한 연구 결과는 넘쳐납니다. 캐나다 맥길대 실험심리학과 연구팀은 1986~2012년 여름 캠프에 참여한 5~13세 저소득층 남녀 어린이 2292명을 대상으로 가정과 사회에서 어떻게 양육되고 있는지에 대한 추적 조사를 해 2015년 ‘미국의학협회 정신과학저널’에 발표했습니다. 조사 결과 협박, 조롱, 무시, 창피와 같은 감정적 폭력이 물리적 폭력이나 방치보다 더 많은 것으로 나타났습니다. 이런 감정적, 언어적 폭력은 물리적 폭력을 받았을 때와 똑같은 뇌 부위가 자극되고 뇌에 미치는 악영향은 더 심각하다고 합니다. 어린 시절 정신적 상처가 다양한 트라우마로 연결되는 사례도 다수 발견됐다고 합니다. 캐나다 브리티시 컬럼비아대 의대와 미국 하버드대 공중보건대 공동연구팀은 어린 시절 받은 학대는 DNA에 그대로 각인돼 다음 세대로 유전될 가능성이 높다는 연구 결과를 뇌과학 분야 국제학술지 ‘중개 정신의학’에 지난해 발표했습니다. 학대로 인해 특이하게 변형된 DNA는 자손들에게 영향을 미쳐 각종 정신질환을 유발할 가능성이 높아진다는 것입니다. 아이들을 위한다고 하면 어른들은 거창하고 물질적인 것을 떠올리기 십상입니다. 그렇지만 미국 콜로라도대 의대, 노스캐롤라이나대, 펜실베이니아주립대 연구진이 지난해 의학 분야 국제학술지 ‘국제 비만학’에 발표한 연구에 따르면 아이들을 위하는 일은 그리 어렵지 않습니다. 아이들과 하루 30분 이상씩만 함께한다면 아이들의 자아 통제력이 생겨 자기학습 능력이 높아지고 비만까지 막을 수 있다고 합니다. “어린이는 나무와 똑같다”고 합니다. 믿어 주는 만큼 쑥쑥 자란다는 말입니다. 그렇지만 어른들은 자신도 모르게 아이들에게 상처를 줄 때가 많습니다. 또 보호한다는 명목하에 아이들의 일거수일투족을 간섭하고 통제하려고도 합니다. 과학은 상처받거나 과잉 보호 받은 아이들이 많은 사회의 미래는 결코 밝지 않다는 것을 보여 줍니다. 방정환 선생이 1923년 1회 어린이날에 발표한 ‘어린이날의 약속’을 통해 어린이날의 의미를 되새기는 5월이 됐으면 합니다. “어린이의 생활을 항상 즐겁게 해 주십시오. 어린이는 항상 칭찬해 가며 기르십시오. 어린이의 몸을 자주 주의해 살펴주십시오. 희망을 위하여, 내일을 위하여 다 같이 어린이를 잘 키웁시다.” edmondy@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금] 알츠하이머 진단 새 가이드라인 제시

    미국 국립보건원(NIH) 산하 국립노화연구소(NIA)의 지원으로 미국, 스웨덴, 영국, 호주, 오스트리아, 일본 6개국 22개 연구기관의 뇌과학자들이 대표적인 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머를 진단하는 데 새로운 가이드라인을 마련하고 신경과학 분야 국제학술지 ‘브레인’ 5월 1일자에 발표했다. 치매라고 하면 대부분 ‘알츠하이머’를 떠올리지만 실제 치매는 다양한 요인으로 발병한다. 이 때문에 연구팀은 효과적인 치료와 예방을 위해 알츠하이머와 기타 치매를 명확히 구분해야 한다고 지적했다. 이번에 제시된 가이드라인은 ‘TDP43’이라는 뇌 단백질의 변형 여부에 따라 치매를 구분한다. 알츠하이머도 TDP43 변형이 발견되는 부위에 따라 편도체에서만 나타나면 1단계, 해마에서도 검출되면 2단계, 중전두회에서까지 검출되면 3단계로 구분해야 한다고 제안했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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