지난 6월, 미국 몬테나주(州) 빅스카이로 몇십 명의 과학자가 날아들었다. 최신 유전자 가위 기술을 논의하는 ‘크리스퍼 2017 콘퍼런스’에 참석하기 위함이었다. 회의 둘째 날, 일본에서 온 누레키 오사무 도쿄대 교수가 유전자 가위 기술로 DNA를 잘라내는 순간을 담은 영상을 공개했다. 이른바 ‘크리스퍼-캐스9’(CRISPR-Cas9)로 불리는 이 기술은 DNA에 돌연변이가 생기면 이를 잘라내고 정상 DNA를 붙이는 것이다. 캐스9 단백질 효소를 이용해 이전 기술들보다 정교하고 효율적인 3세대 유전자 가위 기술이다. 그런데 지금까지 캐스9로 DNA 가닥을 절단하는 과정을 직접 관측한 사례가 없었기에 이날 콘퍼런스에 모인 과학자들은 모두 숨죽인 채 영상을 뚫어져라 바라봤다. 실제로 현장에 있었던 미국 캘리포니아대학 버클리캠퍼스(UC 버클리)의 사무엘 스턴버그 박사는 “난 앞쪽에 앉아 있었는데 내 뒤에 있던 모든 사람이 숨소리도 내지 않았다”고 회상했다. 스턴버그 박사는 크리스퍼-캐스9를 개발한 제니퍼 다우드나 UC 버클리 교수 연구실에 소속돼 있다. 해당 영상은 지난 10일 트위터를 통해서도 공개됐다. 오사무 교수팀의 일원인 니시마스 히로시 연구원이 이날 관련 연구논문이 네이처 커뮤니케이션스에 실린 것을 기념하기 위해 자신의 트위터 계정에 공개했다. 영상을 보면 노란색 덩어리가 캐스9이고, 갈색 끈이 DNA 가닥인데 초 단위의 짧은 시간에 DNA 가닥을 잘라내는 것이다. 해당 영상은 공개되자마자 많은 사람의 관심을 끌었다. 4500여 명이 좋아요(추천)를 눌렀고 리트윗(공유) 횟수도 3300회를 넘었다. 그리고 “축하한다”, “멋지다”와 같은 호응이 이어졌다. 사진=니시마스 히로시/트위터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

하반신 마비 쥐들이 줄기세포 치료를 받은 뒤 다시 걸을 수 있게 된 연구 결과가 나왔다. 이에 따라 앞으로 척수 손상에 따른 마비 환자들을 치료하는 길에 한걸음 더 나아가게 됐다. 이스라엘 테크니온 등 연구진이 인간의 줄기세포로 만든 세포 조직을 쥐의 척수 손상 부위에 주입하는 치료를 시행했다. 줄기세포는 환경에 따라 특정 세포로 분화한 뒤 척수 신경계의 생장과 생존에 필요한 물질을 분비했다. 줄기세포는 쥐들의 척수에 따라 다양한 부위에 이식됐다. 또한 이들 쥐의 척수를 안정적으로 지탱하기 위해 단백질도 함께 주입했다. 그 결과, 이들 쥐 중 42%는 치료를 받은 지 3주 만에 뒷다리로 체중을 지탱하고 다시 걸을 수 있게 변했다. 또한 8주 차에는 75%의 쥐가 뒷다리와 꼬리에 자극을 주자 반응했다. 또한 척수의 손상 부위 역시 약간의 개선을 보였는데 이는 척수가 어느 정도 치유됐음을 의미한다. 하지만 이번 연구에서 모든 쥐가 성공적으로 치료된 것은 아니다. 그 이유 역시 아직 불분명해 왜 일부 쥐만이 효과를 봤는지 밝히기 위한 추가 연구가 필요하다. 이에 대해 연구진은 “이는 척수 손상에 관한 최적의 개입 치료를 정의하고 효능을 개선하기 위해 관찰된 회복에 숨겨진 메커니즘을 밝히기 위한 추가 연구를 보장한다”고 말했다. 이어 연구를 이끈 테크니온의 슐라미트 레벤버그 박사는 “인간에게 적용하기까지 아직 갈 길이 멀었지만, 이번 연구는 희망을 준다”고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘프론티어스 인 뉴로사이언스’(Frontiers in Neuroscience) 10월 31일자에 실렸다. 사진=ⓒ filin174 / Fotolia(위), Frontiers in Neuroscience 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중년 남성들의 가장 큰 고민 중 하나는 노안(老眼)이 오는 것과 날이 갈수록 모발이 가늘어지면서 머리가 빠지는 것이다. 집 안에 대머리라도 있을라치면 걱정은 한층 더 커진다.이 때문에 머리가 다른 사람보다 많이 빠지거나 할라치면 다양한 방법으로 탈모 진행을 막으려 한다. 최근에는 탈모를 억제하는 경구 치료제도 나오고 있지만 모발의 성장속도를 촉진시키는 것이어서 이미 탈모가 진행되고 있는 경우는 거의 효과가 없고 복용을 끊으면 다시 탈모가 진행된다. 또 남성호르몬을 억제하는 성분이 포함돼 있기 때문에 성욕감퇴, 발기부전은 물론 간기능 악화 등의 부작용도 발생한다. 국내 연구진이 기존 치료제와는 달리 모발을 자라게 하는 모낭 자체를 재생하는 탈모 치료제 후보물질을 개발해 동물실험에 성공해 대머리 환자들에게 희망을 주고 있다. 최강열 연세대 생명공학과 교수팀은 모발 생성을 억제하는 원인 단백질을 발견하고 이 단백질이 작동하는 것을 차단해 머리카락이 다시 날 수 있도록 하는 탈모 치료제 후보물질을 개발해 피부과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 인베스티게이티브 더마톨로지’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 탈모 진행 환자의 머리피부에 ‘CXXC5’라는 단백질의 양이 정상인보다 많다는 것에 주목했다. 이 단백질은 모발 형성은 물론 상처 치유에 관여하는 세포내 신호전달계인 ‘윈트신호전달계’의 기능을 차단하는 것으로 알려졌다. 연구팀은 CXXXC5 단백질과 윈트신호전달계가 결합되는 것을 막기 위한 생화학물질 ‘PTD-DBM’을 합성한 뒤 탈모를 유발시킨 쥐에게 주입했다. 28일 동안 꾸준히 PTD-DBM을 꾸준히 발라주자 모낭이 재생되고 털이 다시 자라는 것을 확인했다. 연구팀은 윈트신호전달계를 활성화시키는 화학물질인 ‘발프로산’을 함께 바르면 발모 효과가 더 높아졌다고도 밝혔다. 이번 탈모치료제는 기존 탈모치료제의 부작용은 나타나지 않은 것으로 확인돼 연구팀은 동물을 대상으로 다른 독성이 있는지를 시험 중에 있다. 최강열 교수는 “이번 연구는 모발형성 조절에 관련된 단백질을 찾고 이 단백질 기능을 제어해 모발 재생을 촉진할 수 있는 신물질을 개발했다는데 의미가 있다”며 “이번 성과를 바탕으로 손상된 피부조직 상처나 아토피 치료 등 적용범위를 넓힐 수 있는 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유명 학술지 웹사이트에 공개된 엑스레이 사진 한 장이 여러 외신에 소개되면서 관심이 쏠리고 있다. 환자의 두 손을 보여주는 사진에는 실처럼 보이는 무언가가 몇십 개씩 박혀 있다. 금으로 된 바늘, 이른바 ‘금침’(金鍼)이다. 미국 뉴욕포스트 등 외신은 9일(현지시간) 이날 ‘뉴잉글랜드의학회지’(NEJM·New England Journal of Medicine) 웹사이트에 있는 ‘임상의학 이미지’(IMAGES IN CLINICAL MEDICINE) 부문에 위와 같은 희소 임상 사례가 실렸다고 보도했다. 이는 특히 수원 가톨릭대 성빈센트병원의 박경수 교수(류마티스내과 과장)와 주영빈 교수(임상조교수)가 보고한 국내 사례로, 지금까지 4만 8000회가 넘는 열람 횟수를 기록하며 이번 주 두 번째로 많이 본 게시물로 기록되고 있다. 보고서에 따르면, 환자는 58세 여성으로, 엑스레이 사진은 2014년 4월 촬영한 것이다. 환자는 18세 때부터 손발 관절이 아프기 시작해 10년 전 48세 때 류머티즘성 관절염을 진단받았다. 특히 이 환자는 진단을 받기 전까지 이부프로펜(진통제)으로 버티고 통증을 줄이려고 금침 치료를 받은 것으로 전해졌다. 금침 치료는 동양 의학 중에서도 전통적인 침술로 얇은 순금을 1㎝ 미만의 길이로 나눠 살균 처리한 뒤 통증 부위에 주입하는 방식인데, 그 효과는 과학적으로 입증되지 않았다. 이에 대해 박경수 교수는 “환자는 증세가 가벼웠던 초기에 항류머티즘성 약물을 사용한 적절한 치료를 받는 대신 침구 같은 전통의학에 의존했다”면서 “관절이 이렇게까지 변형한 원인은 류머티즘성 관절염과 관련이 있는 혈액 속 특정 단백질 상승 등 다른 위험 인자를 안고 있던 것과도 관계가 있다”고 설명했다. 한편 NEJM은 세계적으로 가장 우수한 의학잡지로, 학회지 영향력과 권위도를 평가하는 인용지수에서 72.4를 기록하고 있는 부동의 세계 최고 학술지다. NEJM 인용지수는 최고의 과학저널로 알려진 네이처(40.1)나 사이언스(37.2)보다 높은 수준이다. 사진=NEJM 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

동물성 단백질의 제왕이라 불리는 소고기는 전 세계인들이 선호하는 식품 중 하나로 우리나라도 예외는 아니다. 농촌진흥청 국립축산과학원이 소비자 736명을 대상으로 진행한 ‘2017 농식품 소비트렌드’ 분석 결과에 따르면 국내 소비자 1인당 소고기 소비량은 2010년 8.8㎏에서 2016년 11.5㎏으로 증가했다. 그런데도 우리나라의 소고기 총소비량 가운데 국산 소고기 비중은 오히려 13년 만에 40% 이하로 떨어졌다. 한국농촌경제연구원의 ‘한육우 및 돼지 수급 동향과 전망’ 보고서에 따르면 2016년 소고기 자급률 추정치는 37.7%이며, 이는 2003년 36.3% 이후 13년 만에 최저라고 한다. 한?미 자유무역협정(FTA) 발효 시점인 2012년에 가격 폭락을 우려해 한우 사육 마릿수를 줄인 여파가 2015년부터 나타난 것이다. 소고기 소비량은 늘어나지만 소고기 가격이 높아지니 소비자는 수입산 소고기를 찾을 수밖에 없다. 이런 현상이 안타까운 것은 늘어나는 수입산에 대항할 수 있는 다른 자원이 있음에도 불구하고 정책 미비와 소비자 인식 부족으로 활용되지 못하고 있다는 점이다. 국내산 소고기 자원은 한우와 육우로 나누어진다. 육우는 홀스타인종 중 우유를 짜는 암소가 아닌 수소를 칭하며, 송아지 출생 직후부터 ‘식품위해요소중점관리기준’ 인증을 받은 깨끗한 목장에서 전문 고기소로 사육된다. 육우는 성장 기간이 짧기 때문에 육질이 연하고 지방이 적어 느끼하지 않고 담백한 것이 특징이다. 육우의 장점은 다양하다. 육우는 빠른 성장으로 사육 기간이 짧아 가격이 높지 않으며 수입산 소고기와 비슷한 가격대다. 수입 소고기가 대부분 냉동 유통돼 소비자 손에 들어가기까지 30~45일 이상이 소요되는데, 육우는 유통 단계가 짧아 냉장 상태로 소비자들에게 전해질 정도로 신선도가 높고 이력 추적도 가능하다. 육우를 맛본 사람들은 가성비와 맛에 반해 계속 찾는다고 한다. 하지만 육우를 접할 수 있는 유통망이 많지 않다 보니 육우 소비량은 늘지 않고 있다. 이런 유통의 한계를 개선하기 위해 육우자조금관리위원회는 육우를 알리고 장점을 확산시키기 위해 홈쇼핑에 진출해 완판을 기록하는 등 큰 호응을 받고 있다. 그리고 최대 1000만원까지 지원하는 ‘육우전문판매점 지원사업’도 시행 중이다. 자유경쟁을 기본으로 하는 자본주의 경제 체제에서 소비자는 생산품의 종류와 수량, 경제유형, 산업유형 등을 직접 선택할 수 있는 권리를 가진다. 하지만 우리나라 소고기 시장은 국내산인 한우와 육우, 그리고 수입 소고기가 있지만 육우는 소비자의 선택권에서 여전히 멀리 있다. 육우도 소비자의 선택 권리 중 하나가 될 수 있도록 유통망 확보는 필수다. 이를 위해 육우 육질 개선으로 소비자의 호응을 이끌어 낼 농가, 그 농가의 노력에 부응해 함께 정책적 뒷받침을 해 줄 관련 기관과 정부의 관심 역시 중요하다. 그리고 그 무엇보다 소비자들의 육우 소비에 대한 사회적 요구다. 한국에서 자란 국내산 소고기인 육우 판매를 당당하게 요구할 권리는 소비자들에게 있기 때문이다.

●신장암 발병 새로운 메커니즘 발견 서울대 생명과학부 김재범 교수와 서울대병원 곽철 교수, 삼성서울병원 남도현 교수 공동연구팀은 지방 합성으로 인한 세포주기 이상으로 인해 신장암이 발병하고 전이될 수 있다는 사실을 발견해 분자생물학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 셀룰러 바이올로지’ 11월호에 ‘주목할 만한 연구논문’으로 실렸다. 이번 연구는 신장암 진단 및 항암치료제 개발에 새로운 단서를 제공할 수 있을 것으로 기대되고 있다. ●초정밀 광학렌즈용 절삭기술 개발 한국생산기술연구원(원장 이성일) IT융합공정그룹 최영재 그룹장 연구팀은 국내 처음으로 700나노미터(㎚) 이하 미세패턴을 가공할 수 있는 초정밀 광학렌즈용 절삭가공 원천기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 연구팀은 1㎚ 움직임까지 제어가 가능한 절삭가공장치를 개발해 미세패턴을 만들어 낼 수 있게 됐다. 이번 기술은 가상 및 증강현실 기기, 자율주행 자동차용 적외선 카메라, 헤드업 디스플레이 등 다양한 스마트 기기에 활용될 것으로 보인다. ●식물 환경 스트레스 대응 유전자 발견 연세대 시스템생물학과 김우택, 양성욱 교수 공동연구팀이 다양한 환경 스트레스를 감지해 변형된 단백질을 제거하거나 원상태로 돌리는 메커니즘을 만들어 내는 유전자를 발견했다고 14일 밝혔다. 이번 연구는 미국국립과학원에서 발간하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 발표됐다. 연구팀은 세포 안에서 기능이 상실된 변성 단백질을 제거해 다양한 환경스트레스에 대응해 식물의 생존력을 높이는 핵심유전자를 발견하고 그 원리를 찾아냈다. 이번 연구로 가뭄에 강한 벼, 고온에 강한 배추나 상추 등 다양한 신기능성 작물 개발이 가능해질 것으로 보인다.

에프엑스 루나가 뷰티의 모든 것을 보여준다. 14일 방송되는 태광그룹 티캐스트 계열의 여성채널 패션앤(FashionN) ‘화장대를 부탁해3’에서는 루나가 게스트로 등장해 다이어트 비법과 메이크업 숍 부럽지 않은 화장대를 공개한다. 이날 방송에서 각종 예능과 뮤지컬 무대를 종횡무진하며 활동하고 있는 루나가 출연해 뷰티크리에이터의 아이템 공개와 더불어 혹독한 다이어트에 성공한 다이어트 비법을 전수한다. ‘화장대를 부탁해3’ 루나의 뷰티 프로필 코너에서 루나는 가장 적게 나갔을 당시 몸무게가 40kg 정도였다고 인생 최저 몸무게를 고백했다. 루나는 “근육을 다 빼는 다이어트를 했었다”며 “탄수화물은 전혀 섭취하지 않고 오로지 단백질 위주의 식사를 했다”고 밝히며 걸그룹다운 철저한 자기관리의 진수를 보여준다. 루나는 이어 5~6개월 동안 탄수화물은 섭취하지 않고 우유와 단백질 위주로만 식사를 했다고 덧붙였다. 이에 뷰티마스터 군단은 도저히 믿을 수 없다는 반응을 보인 가운데, 우현증 뷰티마스터는 “우리 나이 때 저렇게 하면 죽는다”고 말해 웃음을 자아냈다. 루나가 출연하는 ‘화장대를 부탁해3’은 오늘(14일) 오후 9시 방송된다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

지방 분해를 촉진하는 에너지 음료를 과학자들이 개발해냈다. 미군이 전장에서 초인적인 능력을 발휘하게 할 목적으로 고안된 이 보충 음료는 심신의 수행 능력 또한 높인다. 영국 일간 데일리메일은 10일(현지시간) 영국 옥스퍼드대학 연구진이 10년 동안 총 6000만 달러가 투입된 과학 연구를 기반으로 위와 같은 음료를 개발했다고 전했다. 연구진은 탄수화물을 줄이지 않고도 ‘케톤증 효과’를 볼 수 있는 합성 화합물 케톤 에스터를 개발했다. 케톤증은 인체가 탄수화물이 부족할 때 체내 지방을 근육과 두뇌의 에너지로 분해해 사용할 때 나타나는 것으로 지방 연소 효과가 강화돼 체중 감량이 상대적으로 빨라진다. 즉 케톤 에스터를 섭취하면 탄수화물을 줄이지 않고 지방 분해를 촉진하고 더 나아가 심신에 필요한 에너지를 극대화할 수 있다는 것이다. 이제 이 음료는 ‘케토 인 어 보틀’(keto in a bottle)이라는 이름으로 미국 샌프란시스코에 본사를 둔 신생업체 ‘휴먼’이 생산한다. 휴먼의 공동설립자이자 최고경영자(CEO)인 제프 우는 “케톤 에스터는 탄수화물, 지방, 단백질에 이어 네 번째 다량 영양소로 분류될 수 있다”면서도 “그렇지만 탄수화물, 지방, 단백질과 다른 방식으로 신체에 에너지를 보충할 수 있다”고 설명했다. 특히 이 음료는 심신에 더 나은 수행 능력을 제공해도 카페인 등의 각성제처럼 신체에 자극을 주지 않는다. 65㎖ 케톤 음료 1병에는 바나나 큰것 1개와 비슷한 120칼로리(㎉)의 열량이 들어있지만, 탄수화물, 지방, 단백질은 조금도 들어있지 않다. 이에 대해 연구를 이끈 키에란 클라크 옥스퍼드대 생리화학 교수는 피자 1조각 같이 탄수화물이 많은 음식과 함께 케톤 음료를 마시면 지금까지 본 적 없는 성능 향상을 얻을 수 있다고 설명했다. 미국 방위고등연구계획국(DARPA)은 10여 년 전 미군의 능력을 향상하기 위한 음식을 고안하기 위해 과학자들을 수소문했다. 그때 영국 옥스퍼드대학과 미국 국립보건원의 연구자들이 나섰고, 옥스퍼드의 생체 화학자들이 DARPA가 투자한 1000만 달러로 케톤 에스터를 발명해낸 것이다. 이들 연구자는 운동선수들을 대상으로 수많은 임상시험을 통해 음료의 효과를 입증했다. 2016년 세계적 학술지 셀의 자매지 ‘셀 메타볼리즘’에 발표된 이 연구에서 클라크 교수팀은 초기 케톤 음료를 올림픽 출전 경험자들이 포함된 세계 최고 수준의 실력을 갖춘 자전거 선수들에게 제공했다. 연구진은 참가자들을 대상으로 30분 동안 자전거를 타도록 했는데 이때 케톤 음료를 마신 선수들을 탄수화물이나 지방이 많은 음료를 마신 선수들과 비교 분석했다. 그 결과, 케톤 음료를 마신 선수들은 탄수화물이나 지방 음료를 마신 이들보다 평균 400m를 더 달릴 수 있는 것으로 나타났다. 현재 이 음료는 미국 식품의약품국(FDA)이 검토하고 있으며 FDA의 승인이 떨어지면 우선 운동선수들에게 제품을 판매할 계획이라고 휴먼 측은 밝혔다. 사진=HVMN 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

치즈는 서양에서 가장 오래된 발효식품 중 하나다. 고대 그리스 시인 호메로스의 서사시 ‘오디세이’에는 ‘미(美)의 여신 아프로디테가 제우스의 딸 헬레나에게 치즈와 와인과 달콤한 꿀을 먹여 기른 덕분에 헬레나가 최고의 아름다움과 지성을 갖게 됐다’는 구절이 나오기도 한다. 치즈가 인간의 건강한 성장에 필수적인 칼슘과 단백질, 비타민, 지방을 두루 갖췄다는 점을 고려하면 역사와 신화, 진실과 상상을 넘나든 위대한 시인의 찬양이 결코 허풍만은 아닐 것이다.치즈란 우유 등 포유동물의 젖을 응고시켜 만든 발효 유제품이다. 원유에 젖산균 또는 기타 응유 효소를 첨가해 단백질을 응고시킨 다음, 유청(응고물을 제외한 수용액)을 제거하고 숙성·발효하는 과정을 거친다. 영어 ‘치즈’(cheese)의 어원은 라틴어 ‘카세우스’(caseus)에서 유래했다. 한편 프랑스와 이탈리아에서는 치즈를 각각 ‘프로마주’(fromage), ‘포르마지오’(formaggio)라고 부르는데, 이는 고대 그리스에서 치즈를 만들 때 유청을 제거하는 데 사용했던 통을 지칭하던 라틴어 ‘포르모스’(formos)에서 비롯된 것이다. 치즈의 기원은 정확히 알려져 있지는 않지만, 기원전 3000년쯤 지금의 그리스 크레타섬 일대에서 발달했던 미노아 문명의 점토판에 치즈와 관련된 것으로 추정되는 기록이 남아 있다. 또 기원전 6000년쯤 메소포타미아 문명에도 치즈와 비슷한 식품을 섭취한 흔적이 발견된다. 본격적인 근대식 치즈 제조가 이뤄진 것은 19세기에 들어서면서다. 1850년대 이전까지는 살균하지 않은 원유로 치즈를 만들었지만, ‘미생물학의 아버지’라고 불리는 프랑스의 화학자 파스퇴르가 저온살균법을 개발한 이후 안정적인 치즈 생산이 가능해지면서 지역마다 고유한 치즈 특산품들이 자리잡게 됐다. 국내에 치즈가 처음 소개된 것은 일제 때인 1920년대 들어서다. 주한 외국인과 부유층을 위주로 해외에서 치즈를 소량 수입해 즐겼다. 우리나라에서 최초로 치즈의 직접 제조가 시작된 것은 1967년 무렵이다. 전북 임실성당의 주임신부로 부임한 벨기에 출신 디디에 세스테베스(한국명 지정환) 신부가 농촌지역 선교활동의 일환으로 가난한 농가에 먹거리를 제공하기 위해 본국에서 치즈 제조기술을 들여온 데서 출발했다. 처음에는 산양을 농민들에게 나눠줘 산양유로 치즈를 생산했으나, 젖소가 보급되면서 우유로 치즈를 제조하게 됐다. 현재 전 세계에서 즐기는 치즈의 종류는 2000개 이상으로 알려져 있다. 치즈는 크게 ‘자연 치즈’와 ‘가공 치즈’로 분류된다. 자연 치즈는 원유 또는 유가공품을 응고시켜 제조한 기본적인 형태의 치즈다. 가공 치즈는 자연 치즈에 다른 식품 또는 식품첨가물 등을 추가한 뒤 유화시켜 만든 치즈를 의미한다. 최초의 가공 치즈는 1911년 스위스에서 등장했다. 당시 제조업자들은 에멘탈 치즈의 보관 기간을 늘려 열대지방에 수출하기 위해 치즈에 유화제를 첨가해 열처리한 뒤 다시 냉각시켜 반고형 상태의 가공 치즈를 개발해냈다. 미국에서는 1916년 식품회사 크래프트가 유럽의 가공 치즈와는 별개로 체다 치즈를 증기 또는 뜨거운 물을 사용해 유화시킨 뒤 통조림캔에 넣어 밀봉하는 방법으로 특허를 취득했다의 초기의 가공 치즈는 통조림이나 은박지에 싸인 형태로 출시돼 필요할 때마다 적당한 크기로 잘라 먹었다. 그러나 이런 방법은 소형 포장에 적합하지 않고 내부의 곰팡이 생성 유무를 파악하기가 힘든 데다, 가공 치즈에서 나오는 산성물질 때문에 은박지가 변질돼 수축포장이 불가능하다는 단점이 있었다. 이를 보완하기 위해 등장한 것이 오늘날 흔히 볼 수 있는 얇은 종이와 같은 형태의 슬라이스 치즈다. 변질을 막기 위해 수분과 공기의 투과도가 낮고 수축률이 좋은 포장재를 사용했다. 특히 식빵이 보편화되면서 함께 먹기 편한 슬라이스 치즈는 더욱 빠르게 확산됐다. 치즈는 원산지에 따라서도 종류가 나뉜다. 18세기 프랑스 노르망디 지방의 카망베르 마을에서 만들어진 카망베르 치즈, 프랑스 파리 근교의 브리 지방이 원산지인 브리 치즈, 네덜란드 고다 지역에서 탄생한 고다 치즈 등이 대표적이다. 이 밖에도 치즈는 제조 방식에 따라 구분되기도 한다. 리코타 치즈는 ‘두 번 데운다’는 이름의 뜻에서 알 수 있듯이 우유를 데우고, 이 과정에서 모인 유청을 한 번 더 데워 만든다. 이렇게 열을 가한 유청이 작은 덩어리를 이룬 것이 리코타 치즈가 되며, 새콤한 맛이 나는 것이 특징이다. 또 블루 치즈는 독특한 향을 가미하기 위해 제조 과정에서 푸른곰팡이의 일종인 ‘페니실륨로케포르피’를 이용해 이런 이름이 붙었다. 치즈는 단백질, 지방, 칼슘, 비타민A·B 등이 풍부하게 함유돼 있다. 특히 소고기에 비해 단백질은 약 1.5배, 칼슘은 약 200배 많아 ‘흰 고기’라고 불리기도 한다. 치즈의 단백질은 필수 아미노산의 함량이 다른 식품보다 높기 때문에 양질의 단백질 공급원으로 불린다. 낙농진흥회에 따르면 우리나라 국민 1인당 치즈 소비량은 2010년 1.8㎏에서 지난해 2.8㎏으로 56% 증가했다. 특히 식생활이 서구화되고 치즈 소비연령이 낮아진 데다 다양한 종류의 치즈가 국내에 소개되는 등 시장 환경이 변화하면서 자연 치즈의 소비량이 1.3㎏에서 2.1㎏로 62%나 뛰었다. 이에 따라 그동안 가공 치즈 생산에 비중을 두던 국내 치즈업체들도 자연 치즈 시장으로의 진출을 본격화하고 있는 추세다. 주로 요리에 넣는 식재료로 활용되던 것에서 최근에는 큐브형, 막대형 등 다양한 제형으로 출시돼 독립된 간식으로 즐기는 ‘스낵 치즈’ 시장이 새롭게 형성된 것도 특징이다. 캠핑, 여행 등 여가시간에 외부로 나들이를 가는 문화가 보편화되면서 이 같은 시장은 더욱 커지고 있다.대표적인 국내 치즈 생산업체인 서울우유협동조합은 최근 우유로 만든 프리미엄 자연 치즈 ‘목장나들이’ 2종(구워구워·스트링)을 선보였다. 일단 공기에 노출되면 신선한 보관이 어려운 자연 치즈의 특성을 고려해 국내 최소 중량인 80g으로 출시했다. 앞서 서울우유협동조합은 1976년 1월 ‘서울 자연치즈’ 생산을 시작으로 1977년 8월 블록 형태의 가공 치즈를 선보인 데 이어 1988년 얇게 잘라 낱개 포장한 ‘서울우유 체다슬라이스 치즈’를 내놓는 등 다양한 상품으로 국내 치즈 시장을 견인해왔다. 특히 서울우유 체다슬라이스 치즈는 한국인의 입맛에 맞게 기존의 체다 치즈보다 짠맛을 낮춰 큰 인기를 끌었다. 서울우유협동조합 관계자는 “시대에 따라 소비되는 치즈의 형태도 변화하고 있는데, 최근에는 원재료의 신선한 맛을 살린 자연 치즈가 인기를 끄는 추세”라고 말했다.매일유업은 전북 고창군 상하면 공장에서 생산되는 치즈 전문 브랜드 ‘상하치즈’를 통해 다양한 치즈 상품을 선보이고 있다. 상하치즈의 자연 치즈 5종(까망베르 치즈, 브리 치즈, 후레쉬 모짜렐라, 스트링 치즈, 리코타 치즈)은 엄선한 국내 축산 농가에서 짠 원유를 사용하며, 보존료를 전혀 첨가하지 않아 안심하고 먹을 수 있다는 것이 특징이다.남양유업은 연령에 따라 성인용과 어린이용 치즈를 구분해 출시했다. 지난 3월 선보인 성인용 치즈 ‘드빈치 365일 자연방목 치즈’ 3종(체다, 모짜렐라, 고칼슘)은 호주의 청정한 자연에서 방목하며 목초를 먹고 자란 젖소의 우유로 만들어 오메가3와 오메가6의 비율이 1대4로, 이상적인 오메가 지방산 비율을 갖췄다는 설명이다. 또 유기농 아이 치즈는 6~18개월 아기를 위한 ‘유기농 시작부터 아기치즈 1단계’와 19~36개월 아기를 위한 ‘유기농 튼튼탄탄 아기치즈 2단계’, 4세 이상을 위한 ‘유기농 쑥쑥클때 어린이치즈 3단계’로 구성돼 있다. 김희리 기자 hitit@seoul.co.kr 그래픽 이다현기자 okong@seoul.co.kr

인도 델리의 국립간디박물관에 가면 간디가 노년에 쓰던 틀니가 전시돼 있다. 실제 간디의 치아를 모형으로 떠 놨는데 아랫니 2개만 보인다. 인도의 정신적 지도자인 간디도 나이 들어서는 여느 이 빠진 할아버지와 다를 바 없었다.흔히 치아는 ‘오복’(五福) 중의 하나라고 한다. 아무리 산해진미가 있어도 치아가 부실하면 ‘그림의 떡’이다. 지금은 시대가 좋아 임플란트 수술 등으로 망가진 치아를 대신하지만 젊은 시절의 치아와 겨룰 수는 없을 것이다. 고령화 시대에 이런저런 제약이 많은 노인들이 먹는 즐거움마저 빼앗긴다면 무슨 낙으로 살까. 다른 것은 몰라도 먹는 것만큼은 ‘노인을 위한 나라’를 향해 가는 추세다. 식품업계에서 노인들을 위한 ‘실버 푸드’ 경쟁에 돌입했다. 최근 급식업체 아워홈은 효소를 활용해 음식을 부드럽게 만드는 음식물 연화 기술을 국내에서 처음 개발해 특허 출원했다고 한다. 고기는 단백질 분해 효소인 프로테아제를 활용해 부드럽게 만들 수 있다. 떡과 견과류는 아밀라아제 효소와 당분을 활용해 단단함을 절반으로 줄였다. 이제 부드러운 갈비찜과 찰떡을 먹을 수 있게 됐다. 현대그린푸드도 지난달 국내 최초로 ‘포화증기 연화식 조리’ 기술을 개발했다. 포화증기 조리란 고압·고열로 조리를 해 식재료의 형태는 그대로 유지하지만 음식을 훨씬 부드럽게 조리하는 기법이다. 우리보다 앞서 고령사회에 접어든 일본에서는 실버 푸드가 이미 자리 잡았다. 쇼핑몰, 편의점, 슈퍼마켓 등을 통해 실버 푸드를 손쉽게 구입할 수 있다. 실버 푸드도 씹고 삼키기 용이한 정도에 따라 4단계로 세분화돼 있다고 한다. 실버 푸드 식품업체는 한술 더 떠 지방자치단체와 손을 잡고 고령 소비자의 집으로 원하는 음식을 배달해 주는 ‘가이고(介護·곁에서 돌봐 준다) 도시락 서비스’까지 하고 있다. 우리나라에도 머지않아 이런 서비스가 선보이지 않을까 싶다. 이제 실버산업은 나이 든 고령자만을 위한 것이 아니다. 식품산업에서 새로운 성장동력의 한 분야로 당당히 자리매김하고 있다. 진화하는 실버 푸드를 보니 점점 상상력이 발휘된다. 기술의 발달로 등장한 3D프린터가 처음에는 기껏해야 제조 기업에서 시제품 제작 속도를 높이는 데 활용됐다. 하지만 이제는 3D프린터로 집을 짓는 것도 모자라 음식도 만든다. 3D프린팅 기술을 이용한 파스타, 초콜릿, 사탕 등은 이미 판매되고 있다. 이제 음식을 만드는 것이 아니라 ‘찍어 내는 음식’ 시대로 접어들었다. 3D 실버 푸드가 등장할 날을 기대해 본다. bori@seoul.co.kr

겨울에서 봄으로 넘어갈 때나 가을에서 겨울로 넘어가는 환절기에는 몸에 이상을 호소하는 사람들이 많습니다.여느 때보다 병원을 찾는 이들도 많다고 합니다. 계절이 바뀌면서 체내 호르몬 분비의 변화 뿐만 아니라 흔히 생체리듬이라고 하는 생체시계의 변화 때문이기도 합니다. 이런 생체시계의 변화로 인한 후유증은 긴 휴가를 보내고 일상으로 복귀할 때도 마찬가지로 나타난다. 이 때문에 지난달 초 긴 추석 연휴 끝에 연휴 후유증으로 출근과 등교를 어려워 하는 사람들이 많이 눈에 띄기도 했다. 실제로 사람들은 태어날 때부터 누가 가르쳐 주지 않아도 날이 밝으면 잠에서 깨고 어두워지면 잠자리에 듭니다. 또 일정시간이 되면 배가 고파지는 것도 생체시계의 일종인 소위 ‘배꼽시계’가 작동해 소화효소를 배출하기 때문입니다. 사람을 비롯한 생명체들은 지구 자전으로 낮과 밤이 주기적으로 변하는 것에 맞춰 24~25시간을 주기로 일정하게 움직이는 신체리듬을 갖고 있습니다. 이 신체리듬을 ‘생체시계’(biological clock)나 ‘일주기 리듬’(Circadian Rhythm)이라고 부르는데 약 25억년 전 지구에 나타난 시아노박테리아도 24시간 주기의 생체시계를 갖고 있었다고 합니다. 지난달 2일 올해 첫 노벨상 수상자 발표인 노벨생리의학상은 초파리를 이용해 일주기 리듬을 제어하는 유전자를 분리하고 생체 시계의 작동 메커니즘을 밝혀낸 제프리 홀 미국 메인대 교수, 마이클 로스바시 브랜다이스대 교수, 마이클 영 록펠러대 교수에게 돌아갔습니다. 과학계에서 이들의 발견은 기존 생체시계에 대한 개념을 완전히 바꾼 일종의 ‘패러다임 쉬프트’로 받아들여졌습니다. 이들은 생체시계 작동에 필수적인 ‘피리어드’ 유전자를 활성화시키는데 필요한 단백질을 발견하고 빛이 생체시계와 일치하도록 만드는데 필요한 단백질들까지 발견했기 때문입니다. 피리어드 유전자가 만들어 내는 단백질 농도가 24시간 주기로 놀랄만큼 정확하게 변화함으로써 인간의 행동, 호르몬의 혈중농도, 수면, 체온, 대사 등 필수기능을 조절한다는 것입니다. 외부환경과 체내 생체시계가 일시적으로 차이를 보일 때는 시차부적응 현상 같은 단기적 증상이 나타나지만 계속 문제가 될 경우 면역계의 균형이 무너져 각종 알레르기나 자가면역질환 같은 난치성 만성질환에 시달릴 수 있게 된다고 합니다. 생체시계 교란으로 인해 면역체계가 완전히 무너질 경우 만성염증은 물론 심할 경우 패혈증으로 이어져 사망에 이르는 경우도 있다고 하네요. 그런데 의학 분야 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’ 8일자(현지시간)에는 영국 분자생물학연구소, 케임브리지대 의대 애든브룩스 병원, 맨체스터대 부속 사우스맨체스터 아너러리 대학병원 공동연구진이 수행한 생체시계와 관련한 재미있는 연구결과가 또 하나 실렸습니다.그동안 생물학자와 신경과학자들은 생체시계가 시각 신호를 전달받고 처리하는 시신경교차상핵이라는 시상하부의 영역에만 있다고 생각해 왔습니다. 그런데 신체 다른 각 부위의 세포에도 생체시계 조절기가 있다는 것이 밝혀졌다고 합니다. 연구팀은 상처 치유에 필수적인 섬유아세포라는 피부세포를 연구했는데 이 세포들도 생체시계를 갖고 자기조절력을 발휘한다는 것을 밝혀냈습니다. 연구팀은 섬유아세포를 성장시킨 피부세포를 실험접시에 놓고 8시간 간격으로 상처를 낸 다음 치유되는 과정을 살펴봤습니다. 생체시계 작동 시간이 다른 때를 잡아 상처를 내고 치료 속도와 과정을 살핀 것입니다. 그 결과 낮에 입은 상처가 밤에 난 상처보다 빨리 치유된다는 사실을 알게 된 것이지요. 실험접시의 실험에서 벗어나 실제 생쥐에게 서로 다른 생체시계 시간에 상처를 내고 치유과정을 살펴본 결과도 마찬가지였다고 합니다. 상처 치유를 위한 단백질이 낮시간에 더 활발히 작동한다는 것입니다. 상처치유 단백질도 밤 시간에는 잠이 든다는 얘기로 볼 수 있습니다. 연구진은 국제화상상해 데이터베이스를 조사한 결과 야간 화상환자가 낮 화상환자보다 치유기간이 평균 11일 이상 더 오래걸린다는 사실도 확인했습니다. 존 오닐 분자생물학연구소 박사는 “이번 연구를 통해 상처 발생시간이 치유속도에도 관여한다는 사실을 알게 됐다”며 “추가적이고 좀 더 명확히 통제된 임상시험을 해봐야겠지만 이 연구결과 대로라면 개인의 일주기 리듬에 맞춰 수술을 하는 것이 회복기간도 줄이고 회복속도를 높일 수 있음을 알 수 있다”고 말했습니다. 이 연구를 보고 갑자기 궁금증이 생기네요. 타인에게 입은 마음의 상처도 밤에 받은 것보다 낮에 받은 것이 더 빨리 잊혀지고 치유될까요. edmondy@seoul.co.kr

‘여자 헐크’로 불리던 보디빌더가 다시 돌아왔다. 6일(현지시간) 영국 데일리메일은 최근 러시아의 26살 여성 보디빌더 겸 파워리프터 나탈리아 쿠즈네초바(Natalia Kuznetsova)에 대해 보도했다. 시베리아 남동부 치타(Chita)의 나탈리아는 14살 때부터 역도를 시작했으며 벤치 프레스와 데드리프트에서 3개의 세계 기록을 보유한 유망했던 선수였다. 사람들의 기대에도 불구 지난해 나탈리아는 돌연 ‘은퇴’를 선언하며 “앞으론 다른 사람들이 자신의 잠재력을 발휘할 수 있도록 돕는 코치일에 전념할 것”이라고 밝혔지만 운동에 대한 갈망을 떨쳐낼 수 없었다. 결국 나탈리아는 18개월 만에 모스크바에서 열리는 대회를 통해 역도계로 복귀했다. 최근 그녀의 훈련 중인 사진을 인스타그램을 통해 공개되면서 소셜 이용자 사이에서 큰 화제를 모았다. 다시 운동선수로 돌아온 나탈리아는 몸무게 90kg을 유지하며 음식에 향신료나 소스 대신 단백질 가루를 첨가해 먹을 만큼 엄격한 식단을 준수하고 있다. 예전의 감각을 되살리기 위해 매일 대부분의 시간을 무거운 역기를 들며 체육관에서 보내고 있다. 현재 나탈리아의 인스타그램에는 19만 6천여 명의 팔로워를 보유 중이다. 사진·영상= Natalia Kuznetsova Instagram 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

최근 아토피 등 알레르기성 질환과 더불어 ‘식품 알레르기’에 대한 관심도 높아지고 있다. 중금속이나 곰팡이독은 누구에게나 같은 유해성을 갖기 때문에 기준으로 규제하지만 알레르기는 특정한 사람에게만 나타나기 때문에 식품 자체를 규제하기는 어렵다. 따라서 소비자가 스스로 피할 수 있도록 식품표시를 강화하고 있다. 식품 알레르기 반응은 왜 일어날까. 우리 몸은 세균이나 바이러스와 같은 병원체가 들어오면 이들을 제거해 몸을 지키는 면역 기능을 갖고 있다. 하지만 면역기능이 식품이나 꽃가루 등에 과잉 반응하는 경우도 있다. 이것이 알레르기 반응이다. 기원전 로마의 철학자인 루크레티우스는 그의 저서 ‘사물의 본성에 관하여’에서 “식품은 사람에 따라 독이 된다”고 기술했다. 1902년 프랑스의 샤를 리셰는 어부가 해파리에 쏘여 고통받는 문제를 연구하면서 개에게 해파리독을 소량 주사했다. 며칠 뒤 독을 다시 주사하니 개가 호흡곤란으로 죽었다. 그는 이것을 ‘과민증’이라는 용어로 설명했다. 1906년 오스트리아의 의사 피르케는 알레르기라는 용어를 만들었다. 일반적으로 음식물은 소화과정을 통해 면역반응을 일으키지 않고 영양소로 흡수된다. 그러나 소화기능이 미숙하거나 면역반응 조절 장치에 문제가 생기면 음식물을 이물로 인식해 알레르기 반응이 나타난다. 몸이 이물로 인식한 음식물 성분이 장에서 흡수돼 혈액을 통해 눈, 코, 목, 폐, 피부, 장으로 이동하면 그곳에서 알레르기 반응이 일어난다. 식품 알레르기는 해파리독 실험처럼 우선 알레르기 유발물질이 몸에 들어와 항체가 형성돼 있어야 일어난다. 때문에 식품 알레르기는 선조 때부터 흔히 먹어 왔던 식품에서 유발된다. 어린이에게 식품 알레르기가 많은 것은 소화기능이 아직 발달하지 않아 알레르기 유발물질인 단백질을 분해하는 능력이 미흡한 것이 하나의 원인이다. 성장하면서 소화기능이 성숙하면 완화된다. 반면 성인이 돼 나타나는 식품 알레르기는 아직까지 고치기 어렵다고 한다. 우리나라 식품위생법은 식품 알레르기 유발물질 표시를 의무화하고 있다. 현재 가금류의 알, 우유, 메밀, 땅콩, 대두, 고등어, 게, 새우, 돼지고기, 복숭아, 토마토, 호두, 닭고기, 소고기, 오징어, 조개류 등의 식품과 식품첨가물인 아황산류가 표시대상이다. 다만 알레르기를 피하기 위해 무조건 식품 섭취를 피할 경우 영양불균형도 우려된다. 또 표시대상이 아닌 식품이 알레르기를 일으킬 수도 있다. 따라서 식사 중 입 주변이 붉어지거나 이유 없이 토한다면 가족이 잘 관찰해야 한다. 먹은 식품과 증상이 나타난 시간을 기록해 두고 전문의와 상담하면 정확한 원인식품을 알 수 있고 불필요한 편식도 줄일 수 있다.

우리는 시계를 보고 시간을 안다. 시계의 핵심부품은 1초에 3만 2768번 진동하는 광물인 ‘석영’이나 시간당 2만 8800번 진동하는 ‘기계식 동력장치’다. 이 부품들이 단위 시간에 정확히 진동하는 특성을 이용해 시간을 측정한다. 일정한 시간마다 반복하는 현상이 있다면 어떤 것이라도 시계로서 기능할 수 있다. 우리의 선조 장영실이 물시계를 발명한 원리도 그와 같다. 그렇다면 생물에도 일정한 간격으로 반복하는 생체시계가 있는 것은 아닐까. 올해 노벨 생리의학상은 생체시계의 분자적 원리를 밝힌 3명의 미국인 과학자 제프리 홀, 마이클 로스배시, 마이클 영 교수가 받았다. 생체시계는 무엇이고 그 메커니즘은 무엇이길래 전 세계 과학계가 주목하는 것일까. 하루 24시간 주기로 반복하는 리듬을 ‘일주기 리듬’이라고 한다. 이 리듬을 총지휘하는 생체시계는 우리 뇌 안에 있다. 시상하부의 ‘시교차 상핵’에 있는 1만여개 세포는 뇌의 다양한 부위에 신호를 보내 일주기 리듬을 관장한다. 세포 핵에 존재하는 생체시계 관련 유전자를 해독해 단백질로 발현하면 그 단백질이 다시 핵으로 들어가서 스스로 단백질 발현을 막는 ‘음성되먹임’ 현상이 나타난다. 다양한 유전자의 복잡한 상호작용으로 24시간 주기로 단백질의 증가와 감소를 반복하는 리듬이 나타난다. 미시적인 분자생물학적 변화가 생물의 거시적 활동을 조절한다는 것이 놀라울 따름이다. 일주기 리듬의 존재를 처음 증명한 시기는 18세기다. 프랑스 과학자 장자크 도르투드메랑은 ‘미모사’라는 식물 특성에 착안해 ‘내인성 리듬’의 존재를 증명했다. 미모사는 낮에 잎을 활짝 폈다가 밤이 되면 잎을 모으고 늘어뜨린다. 빛이 없는 캄캄한 상자에 미모사를 두자 낮과 밤 시간을 구별해 잎을 활짝 펴고 접는 패턴을 유지했다. 미모사 잎의 변화는 외부 빛에 대한 반응이 아니라 식물 내부에서 스스로 돌아가는 생체시계에 의한 것임을 보여 준다. 사람은 어떨까. 1965년 독일 막스플랑크 연구소의 생리학자 위르겐 아쇼프 교수는 시간과 관련한 모든 단서를 차단한 지하 벙커에 실험실을 만들고 그 안에서 3~4주간 생활할 자원자를 모았다. 그 결과 25.9시간 주기로 수면과 각성이 일어나는 것을 발견했다. 30년 뒤 하버드의대 찰스 차이슬러 교수는 실험을 더 정교하게 설계해 24시간 11분 주기로 하루가 반복된다는 것을 확인했다. 일주기 리듬의 교란은 각종 암 , 비만, 고혈압, 당뇨 등 여러 질병과 연관돼 있다. 또 일주기 리듬은 사람마다 다양한 특성을 지닌다. 일찍 자고 일찍 일어나는 사람이 있고 늦게 자고 늦게 일어나는 사람도 있다. 따라서 어떤 사람의 건강상태를 이해할 때 일주기 리듬의 특성을 이해하는 것이 중요하다는 주장이 늘고 있다. 미국 노스웨스턴대의 프레드 튜렉 교수는 올해 미국 수면학회 연례회의에서 “인체 유전자의 10~30%가 일주기 리듬과 관련돼 있다. 많은 질환들이 일주기 리듬과 연관돼 있지만 의학적 치료에는 포함돼 있지 않다”고 역설했다. 똑같은 신체적 조건이어도 일주기 리듬은 다를 수 있다. 이것을 어떻게 개인화해 의학에 적용할지에 대한 고민은 일주기 리듬 연구자뿐만 아니라 모든 의학 연구자의 숙제다. 유전자나 신체적 특성과 더불어 일주기 리듬이라는 요소는 맞춤형 의학에서 매우 중요한 개인 특성 중 하나다. 일주기 리듬과 수면의학을 정밀의학에 융합해 진정한 맞춤형 의학이 이뤄지길 기대해 본다.

“DNA 완벽 교체한 새로운 자동차”, “소비 DNA와 소비 트렌드 집중 해부”, “화장품에 DNA를 담다”, “DNA를 보호하는 화장품”. 그야말로 DNA 만능시대라고 할 정도로 우리는 요즘 ‘DNA’라는 단어를 너무나 많이 듣고 산다. DNA가 제품의 기능을 향상시키고 디자인에 영향을 줄 것 같은 많은 문구가 넘쳐 나고 있다. 도대체 DNA가 뭐기에 이렇게 많은 분야에서 과다할 정도로 사용되는 것일까. 사람은 오래전부터 인간을 인간으로, 침팬지를 침팬지로, 개를 개로, 고양이를 고양이로 결정하는 무엇인가가 몸속에 있다는 것을 어렴풋이 눈치채고 있었다. 침팬지가 새끼로 개나 고양이를 낳지 않는 것으로 보아 생명체는 세대를 지나도 그 생명체의 특성을 그대로 유지하도록 결정하는 무엇인가가 있음을 알고 있었다는 말이다. 이를 유전 정보로 정의하고 이것이 어디에 있는지 밝히고자 지난 20세기에 많은 연구가 있었고 결국 그 답이 DNA에 있다는 것을 알게 됐다. DNA는 ‘디옥시리보 핵산’의 줄임말이다. 모든 생명체는 DNA를 통해 유전 정보를 주고받기 때문에 DNA 없이는 종을 유지할 수도 살아갈 수도 없다. 유전 정보인 청사진이 DNA 안에 들어 있다는 것이다. 많은 기업이 자신들의 제품이 완전히 변화했을 때나 소비심리의 결정 등 새로운 청사진을 제시한다는 개념으로 DNA라는 단어를 사용하는 이유도 이 때문이다. 또 인체에서 가장 중요한 물질인 DNA를 보호해야 한다는 인식을 이용해 화장품이나 건강식품 같은 제품을 만드는 기업들은 자신들의 상품을 광고하기도 한다.과학에 조금이라도 관심이 있는 사람이라면 DNA 하면 영국의 과학자 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭을 떠올린다. 두 사람은 DNA의 이중나선 구조를 밝혀낸 것으로 잘 알려져 있다. DNA의 존재 자체는 이들이 DNA 구조를 밝힌 1953년보다 훨씬 전인 1869년에 스위스 과학자 프리드리히 미셰르에 의해 발견됐다. DNA가 생명체의 유전정보를 가지고 있다는 것은 1944년 캐나다 과학자 오즈월드 에이버리가 처음 주장했고 1952년 미국의 앨프리드 허시, 마사 체이스의 실험으로 증명됐다. 특히 허시·체이스의 실험은 이전까지 유전정보가 어떤 물질에서 유래됐는지에 대한 의문에 종지부를 찍었다. 이 실험은 박테리아에 자신의 유전정보를 주입하여 살아가는 박테리오파지가 DNA를 박테리아에 넣는 것을 관찰한 것으로 그때까지 많은 과학자가 가지고 있던 ‘유전정보는 단백질에 있다’는 생각을 바꾼 생명과학의 역사적 사건이었다. DNA의 유전정보 저장은 컴퓨터에 정보를 넣는 개념과 비슷하다. 컴퓨터의 정보는 0과 1의 조합으로 이루어져 있다. 이와 유사하게 DNA는 4개의 조합으로 정보를 저장한다. 각각은 DNA의 염기의 종류에 따라 결정된다. 우리가 컴퓨터에 0과 1을 다른 조합으로 써서 정보를 저장하듯이 생명체는 DNA에 네 개의 염기인 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T)을 가지고 이들의 조합적인 나열로 정보를 저장한다. 이렇게 네 개의 염기로 구성된 정보를 이중나선이라는 구조로 생명체 안에서 안정적으로 보호하고 있는 것이다. 두 가닥의 DNA가 서로 포개져서 안정적으로 존재하는데, 이때 염기는 두 가닥의 DNA 안쪽에 위치한다. DNA는 안쪽의 염기들끼리의 상호 수소결합으로 안정화되는데 아데닌은 티민과, 구아닌은 시토신과 서로 마주 보며 수소결합을 한 구조를 만든다. 이러한 안정적 구조인 DNA 이중나선을 만들게 되므로 생명체는 스스로 특징을 결정 짓는 정보를 저장한다. 과학의 개념과 용어는 오랜 기간에 걸친 과학자들의 실험과 연구결과로 탄생한 것들이다. 그래서 과학적 개념과 용어를 사용할 때는 정확한 조건에서 사용해야 하는 것이 맞다. 기업들이 소비자들을 현혹시키려고 상품을 그럴듯하게 포장하기 위해 과학용어나 개념을 마구잡이로 사용해 훼손하는 것은 문제가 아닐까.

여성암 중 하나인 유방암은 발병 원인을 아직 정확하게 모르기 때문에 유방암 발병 확률을 정확히 어렵다는 문제가 있다.또 유방암 5년 생존율은 0기 암의 경우 100%에 가깝지만 4기의 경우는 20% 미만으로 떨어진다. 이 때문에 유방암 생존율을 높일 수 있는 방법은 조기 발견인데 정확한 진단을 위해서는 조직검사를 해야 하기 때문에 조기진단이 쉽지 않다는 문제가 있다. 한국원자력의학원 유방암 연구팀은 방사성동위원소인 구리-64(Cu-64)를 이용한 양전자방출단층촬영(PET-CT)로 유방암의 표적치료 효과와 진단을 예측하는 기술을 개발했다고 6일 밝혔다. PET-CT는 암조기진단과 치료에 사용되는 영상진단검사법 중 하나로 암세포 주변에 조영제인 방사성의약품이 집중되도록 해 암의 위치, 크기, 전이 및 성장정도를 파악하는 기술이다.유방암은 세포막 단백질 중 하나인 ‘HER2’를 표적으로 하는 표적치료제가 개발돼 치료효과가 높아지고 있으나 환자에게 이 치료제가 맞는지 확인하기 위해서는 조직검사를 시행해야 한다. 치료과정에서도 치료효과를 확인하기 위해 정기적으로 조직검사를 해야하기 때문에 환자에게 불편함이 많다는 단점이 있다. 연구팀은 유방암 환자에게 방사성동위원소 구리-64와 이의 결합력을 높이는 생체화합물질, 표적치료제를 결합시킨 약물을 주사한 뒤 PET-CT 촬영을 해 조직검사 없이 치료효과를 확인하는데 성공했다. 노우철 원자력병원장은 “이번 기술을 식품의약품안전처 승인을 받아 임상시험에 들어간 상태”라며 “환자의 불편감을 줄이는 동시에 예측 확률도 높임으로써 난치성 유방암 환자의 생존율을 높이는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류가 지구상에 등장한 이후 언제부터인지는 모르겠지만 ‘영원한 젊음’을 갈망했던 것 같습니다.그래서 중국 진나라 시황제 같은 경우는 여러 사람을 시켜 ‘불로초’를 찾게 했던 것이기도 하겠구요. 근대 시민사회가 되기 전까지 계급사회였던 시기에는 귀족들 중에는 지나치게 젊음을 갈망하다가 넘지 말아야 할 선을 넘은 경우도 있었습니다. 인류 역사상 가장 전무후무한 연쇄살인마이자 헝가리 왕족인 바토리 에르제베트(1560~1614) 남작부인이 대표적입니다. 에르제베트는 젊은 피가 자신의 젊음과 미모를 유지하는데 도움을 준다는 망상에 사로잡혀 자신의 영지 주변에 있는 소녀들을 비롯해 귀족 소녀들까지 납치해 피를 빨아 먹거나 욕조에 피를 모아 목욕을 했다고 합니다. 이렇게 죽인 소녀들의 숫자만 자그만치 1568명에 달했다고 합니다. 이 때문에 그녀는 현대 흡혈귀 전설의 모델이 되기도 했습니다. 꼬리가 길면 잡힌다고 했던가요 결국 헝가리 황제의 조사 끝에 잡혀 종신금고형을 선고받고 감옥에서 미쳐서 죽었다고 합니다. 그런데 현대에 와서는 과학자들이 실제로 젊은 피가 인체에 주는 의학적 효과들에 대한 연구들을 다양하게 진행하고 있습니다. 1950년대 미국 코넬대 클라이브 맥케이 교수팀이 젊은 쥐와 늙은 쥐의 옆구리에 상처를 내서 피가 섞이는 실험을 했습니다. 그 결과 젊은 쥐의 피와 섞인 늙은 쥐의 연골이 실험 전보다 젊어졌다는 사실을 확인했습니다. 당시에는 그저 엽기적인 실험으로만 취급됐을 뿐 정확한 이유를 밝혀내지는 못했습니다. 그런데 50년 정도가 지난 2000년대 미국 스탠퍼드대 의대 연구진이 비슷한 실험을 진행해 똑같은 결과를 얻었고 젊은 쥐의 혈액 속에는 늙은 줄기세포를 다시 활성화시키는 ‘GDF11’이라는 단백질이 있다는 사실을 확인했습니다. 2014년 미국 하버드대 연구팀도 젊은 쥐의 혈액을 늙은 쥐에게 수혈한 결과 근육량이 증가하고 뇌가 젊음을 되찾는 ‘안티에이징’ 효과가 나타났다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’에 발표했습니다. 과학계에서는 “동물실험에서는 효과가 있을지 모르겠지만 사람을 대상으로 한 임상시험에서도 같은 결과가 나올 것이라고 확신하기는 어렵다”고 알려져 있었습니다. 그런데 최근 미국의 바이오벤처기업 ‘알카이스트’와 스탠퍼드 의대 공동연구팀이 건강한 젊은이의 피를 치매환자에게 수혈한 결과 알츠하이머 환자의 일상생활을 약간이나마 개선하는 효과가 있었다는 사람을 대상으로 한 최초의 임상시험 보고서가 4일 보스턴에서 열리는 ‘제10차 알츠하이머 임상시험 컨퍼런스’에서 발표한다고 합니다. 연구팀은 다양한 증상의 알츠하이머 치매를 앓고 있는 54~86세 환자 18명을 대상으로 실험을 했습니다. 연구팀은 이들에게 18~30세의 건강한 성인남녀에게서 기증받은 혈액에서 혈장만 채취해 일주일에 한 번씩 4주 동안 환자들에게 수혈을 했습니다. 수혈하는 동안 연구팀은 환자들의 인지능력, 기분, 전반적인 일상생활을 점검했다고 합니다. 그 결과 수혈로 인한 부작용은 발견되지 않았지만 인지능력 자체를 개선하는 정도 역시 유의미한 수준은 아니었다고 합니다. 그러나 알츠하이머 환자들의 부자연스러운 일상생활 능력이 눈에 띄게 개선돼 혼자서도 일상생활을 영위할 수 있을 정도가 됐다고 합니다. 물론 연구팀 역시 “18명을 대상으로 한 소규모 임상시험 결과이기 때문에 결과를 확대해서는 안된다”면서도 “베타아밀로이드 단백질이 뇌에 축적되면서 알츠하이머 치매가 발생한다는 이론을 바탕으로 연구되어온 기존의 치매 치료방법들은 이렇다할 성과를 거두고 있지 못하기 때문에 이번 임상시험이 새로운 알츠하이머 치매 치료제 개발의 단초를 마련할 수도 있을 것”이라고 강조했습니다. 그러나 이번 실험에 대해서 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 의대 이리나 콘보이 신경학 교수는 “혈액 속에 있는 다양한 인자들이 복합적인 상호작용을 통해 이뤄지는 것이기 때문에 단순히 젊은 피 효과라고 단정지을 수 없다”라고 지적했습니다. 또 노인들에게 다른 사람의 혈장을 자주 주입하는 것은 면역계를 과도하게 활성화시켜 자가면역질환이나 염증질환을 유발시킬 수 있다고 우려를 표했습니다. 어쨌든 젊은 피의 수혈에 대한 과학적 효과에 대해서는 계속 연구가 진행되고 있으니 조만간 어떤 식으로든 결론이 나지 않을까 싶습니다. 그렇지만 한가지 우려스러운 점은 이렇게 늙음은 ‘피해야 할 것’, 젊음은 ‘되찾아야 할 것’이라는 이분법적 사고방식은 노화라는 인간에게 나타나는 자연현상을 거스르는 것 아닌가하는 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

감귤을 먹으면 기억력 향상 등 인지능력이 좋아진다는 연구 결과가 나왔다.농촌진흥청은 2일 제주대와 함께 동물실험 연구를 한 결과 감귤 추출물이 새로운 사물 인지능력과 공간 인지능력, 기억력 향상에 도움을 준다는 사실을 밝혀냈다고 밝혔다. 연구진은 실험용 쥐를 상대로 인지능력 개선 관련 테스트 3가지를 실했다. 새 물체 인지능력 테스트, 공간 인지능력 테스트, 학습 및 기억력 측정 등이다. 그 결과 감귤 추출물을 투여한 그룹의 새로운 사물 인지능력이 50% 정도 향상됐다. 공간 인지능력 검사에서도 감귤 추출물 투여군이 약 28% 유의하게 증가해 학습과 기억력 개선에 효과적인 것으로 나타났다. 농진청 관계자는 “감귤 추출물 투여로 신경영양인자 단백질(BNDF)의 발현이 증가해 기억력 장애 현상도 개선됐다”고 설명했다. 연구진은 향후 인체 적용시험을 비롯한 추가 시험을 거쳐 산업화로도 연계시킬 계획이다. 농진청은 한약재나 여러 용도로 폭넓게 활용돼온 감귤이 기능성 식품원료로 등록된다면 감귤 산업의 부가가치는 한층 높아질 것으로 기대했다. 최영훈 농진청 감귤연구소 소장은 “고품질 감귤의 재배기술을 개발하고 기능성분의 활용 연구를 꾸준히 추진해 맛도 좋고 건강 유지에도 도움이 되도록 노력하겠다”고 말했다. 강주리 기자 jurik@seoul.co.kr

국내 연구진이 가짜 세포를 이용해 환자의 현재 상태를 정확히 파악해 맞춤형 진료가 가능하도록 하는 기술을 개발해 주목받고 있다.카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 환자의 세포 대사 특성을 정확히 예측할 수 있는 ‘인체 가상세포’ 시스템을 만들었다고 2일 밝혔다. 이번 연구성과는 미국 국립과학원에서 펴내는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 발표됐다. 인체 가상세포는 세포 안에서 일어나는 각종 화학적, 생물학적 반응을 컴퓨터상에 만들어 낸 다음 환자에게서 나타날 수 있는 세포 반응을 예측하는 기술이다. 환자 개개인별로 나타나는 질병의 특성과 항암치료 같은 치료약물의 표적을 예측하기 위한 시뮬레이션에 활용되는 등 임상에 적용 가능성이 커지고 있는 연구 분야다. 문제는 기존에 나온 가상세포들은 인체 유전자 특성에 대한 정보가 정확히 반영되지 않는 등 불명확한 정보를 사용하기 때문에 시뮬레이션의 정확도도 떨어져 임상에 사용하기 어렵다는 것이다. 인체 유전자의 경우 선택적 이어맞추기라는 과정을 통해 하나의 유전자라도 서로 다른 기능을 갖는 단백질(단백질 이소형)을 만들어 내는데 기존의 가상세포들은 이런 유전자 특성을 반영하지 못하고 있다.연구팀은 기존 가상세포에 반영됐던 생물학 정보들을 표준화하고 선택적 이어맞추기를 통한 단백질 이소형처럼 반영되지 않았던 정보를 업데이트 했다. 이 과정에서 다양한 단백질 이소형이 만들어 내는 세포 대사 정보를 자동적으로 반영할 수 있도록 하는 ‘겟프라 프레임워크’라는 방법론을 개발해 인체 가상세포 완성도를 높이는데 활용했다. 연구팀은 이렇게 만들어진 인체 가상세포 시스템과 암 환자 446명의 생물학적 데이터를 이용해 446개의 환자 맞춤형 가상세포를 만들었다. 이렇게 만들어진 환자 맞춤형 가상세포는 환자 개개인의 암세포 특성과 치료 방법을 정확하게 예측한 것으로 나타났다. 이번 연구 1저자로 참여한 김현욱 박사는 “이번 연구로 정교한 환자 개별 맞춤형 가상세포를 구축해 시뮬레이션하는 것이 가능해졌다”며 “4차 산업혁명 시대의 정밀의료를 선도할 수 있는 기반기술이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘승인된 건강 유익’ 취소 추진 75일간 의견 수렴후 최종 결정 식품업체들이 ‘콩이 심장에 좋다’는 표현을 더이상 못 쓰게 될 수도 있다. 미국 식품의약국(FDA)은 지난달 30일(현지시간) “콩 단백질이 관상동맥성 심장질환(CHD) 위험을 줄여 준다”는 ‘승인된 건강 유익성 주장’(AHC)을 취소하는 규칙 개정안을 고시했다. 그동안 콩 단백질이 심장질환 위험을 줄여 준다는 표현을 식품업체들이 쓸 수 있도록 승인했는데, 이것을 18년 만에 취소하는 것이다. 승인 당시와 달리 그런 효과가 과학적으로 충분히 입증되지 않았다는 이유에서다. FDA는 앞으로 75일간 의견을 수렴한 뒤 취소 여부를 최종 결정할 것이라고 밝혔다. FDA는 1990년부터 어떤 식품이나 성분이 특정 질환에 대한 예방 효과가 과학적으로 충분히 입증됐을 경우 광고나 포장지에 ‘승인된 건강 유익성 주장’을 할 수 있도록 승인해 왔다. 콩 단백질은 1997년 승인됐다. 콩 단백질 섭취가 혈전의 원인인 이른바 나쁜 콜레스테롤(저밀도지질)을 줄여 주는 효과가 있다는 연구 결과에 근거한 것이었다. 그러나 이후 그런 효과가 없거나, 있더라도 매우 미미하다는 연구 결과들이 속속 나오자 FDA는 2007년 이에 대한 재검토에 들어갔고 10년 만에 취소 결론이 나왔다. FDA는 이번 취소 예고는 ‘콩 단백질과 CHD의 상관관계’에 대해서일 뿐이며 콩 식품은 건강에 유익하다고 강조했다. 그러나 ‘승인된 건강 유익성 주장’ 취소는 이 제도를 운용한 이래 처음 있는 일이어서 주목받고 있다. 의학·소비자단체들은 FDA 결정을 환영한 반면 식품업체들은 콩 단백질의 효과를 인정하는 나라들도 여럿 있다며 반발하고 나섰다. 최근 업체들의 공격적 마케팅과 웰빙 열풍이 맞물려 콩 가공식품과 콩 단백질 추출 제품 등이 늘어나는 추세다. 보건전문가들은 콩 단백질 농축 추출 제품이나 고기 등으로 단백질을 지나치게 섭취하면 심장질환이나 위산 역류, 통풍 등의 부작용 위험이 있다고 지적하고 있다. 김민희 기자 haru@seoul.co.kr