바이러스는 살아 있는 세포 안에서만 증식하는 미세한 감염체다. 유전물질(DNA나 RNA)과 이를 둘러싼 단백질로 구성돼 있다. 유전물질을 숙주 세포에 삽입한 뒤 자신을 복제하게끔 프로그램을 다시 짜서 증식한다. 동식물에서 박테리아, 고세균에 이르는 모든 생물과 공존한다. 생명체가 서식하는 모든 장소에서 발견된다. 강산성의 온천에서 남극의 빙하, 알칼리성의 염수를 가리지 않는다. 지구 표면 1㎡에는 날마다 8억개의 바이러스가 먼지 입자에 붙어서 떨어진다. 지구상의 총숫자는 10의31제곱개로 추정된다. 우주의 모든 별을 합친 것보다 100만배 이상 많다는 말이다. 바다 퇴적물 1㎏에는 100만종의 각기 다른 유전형이 있을 것으로 추산된다. 그렇지만 2018년 4월 현재까지 확인된 바이러스는 19만 5000종에 불과하다. 무엇보다 바이러스는 생태계 유지에 핵심적 역할을 한다. 우선 대양의 영양 성분이 재순환되도록 한다. 자신이 감염시킨 미생물을 죽이고 터뜨린다(바이러스의 절대 다수는 박테리아를 감염시키는 파지 종류다). 이를 통해 물속의 유기물 농도를 높인다. 죽은 미생물에서 방출된 영양 성분은 다른 생명체의 먹이가 되며, 물고기와 사람을 포함하는 먹이사슬 전체를 유지시켜 준다. 바이러스는 세상에서 가장 빨리 진화한다. 인간보다 100만배 빠르다. 주로 돌연변이율이 높은 탓이지만 숙주의 유전자를 자기 것으로 만드는 능력 덕분이기도 하다. 일부 바이러스는 자신이 감염시키는 생물에 새 유전자를 주입하는 능력을 갖는다. 이런 종류를 레트로(역전사)바이러스라고 한다. 처음에는 병을 일으켜 숙주를 죽게 만든다. 시간이 지나면 숙주는 저항성을 갖게 되고 자신에게 삽입된 DNA가 정자나 난자세포를 통해 다음 세대로 전달되는 것을 허용한다. 이렇게 자리잡은 것을 내생적 레트로바이러스(ERV)라고 한다. 인간이 지닌 DNA 전체의 8~9%가 이런 유래를 가진 것으로 생각된다. 최근까지만 해도 이것은 쓰레기 취급을 받았다. 수천, 수만년 전에 기능을 중단했다는 것이다. 하지만 그렇지 않다는 증거가 속속 드러나고 있다. 포유동물에서 태반이 발달하는 데 핵심 역할을 하는 유전자들이 그런 예다. 모든 태반 포유류의 선조가 한 차례 이상 바이러스에 감염된 결과로 출현한 것이다. 바이러스가 없었다면 태반을 통한 출산 자체가 없었을 것이다. 그뿐 아니다. 인간의 배아를 보호하는 유전자도 바이러스에서 온 것으로 보인다. 배아란 정자와 난자가 합쳐진 수정란이 세포 분열을 시작해 ‘태아’가 되기 전까지를 말한다. 2015년 4월 네이처에 발표된 연구를 보자. 불과 3일 된 배아에서 특정 바이러스(HERVK)의 유전자가 다수 발견됐다. 이것은 인플루엔자 등의 유해 바이러스가 침입하지 못하게 막는 역할을 하는 것으로 해석됐다. 또한 세포의 단백질 생산 공장에 유전적 지시를 내리는 것을 돕는 역할까지 하는 것으로 보인다. 줄기세포의 분화에까지 관여한다는 말이다. 그보다 근본적인 기능도 있다. 동물이 조직과 장기를 형성하고 유성생식을 할 수 있는 것은 바이러스에서 빌려 온 유전자 덕분이다. 이 모든 일에는 개별 세포를 서로 융합시킬 필요가 있다. 이런 기능을 하는 단백질은 신사이틴과 FF의 2종류가 지금껏 확인됐다. 신사이틴은 앞서 말한 인간의 태반을 만드는 데 결정적 역할을 한 단백질이기도 하다. 이것이 특정 바이러스에서 유래했다는 사실은 2000년 2월 네이처에 발표됐다. FF의 유래는 2014년 셀에 발표됐다. 이 단백질들이 없으면 동물은 단순한 세포 덩어리 이상으로 진화하지 못했을 것이다. 무엇보다 생명체의 진화는 바이러스가 없었다면 불가능했다. 몇십억년 전 모든 생물의 공통 조상이 분화하는 데 결정적 역할을 미쳤을 것으로 추정되고 있다. 만일 바이러스가 없었다면 지구는 어떤 모습일까. 2013년 미국 미생물학아카데미 콜로키엄에서 바이러스 학자 24명이 논의한 주제다. 결론은? 생명체라고는 전혀 없다는 의견부터 지표면을 몇 ㎞ 두께로 덮고 있는 진흙 같은 더께가 있을 것이라는 주장까지 다양했다. 공통점은 우리가 아는 그런 형태의 생명체는 존재하지 않을 것이라는 점이다. 바이러스의 기원은 생명 자체만큼 미스터리다.

2017년 11월 포항에서 발생한 규모 5.4의 지진은 1년 전에 발생한 규모 5.8의 경주 지진보다 피해가 컸다. 이는 토양 액상화 때문인 것으로 알려져 있는데, 국내 연구진이 지진 발생 시 지반 액상화를 예측할 수 있는 기술을 개발했다. 한국건설기술연구원 지진안전연구센터 연구팀은 지진 시 지반 액상화 현상을 미리 파악할 수 있는 ‘3차원 지진 액상화 위험지도’를 개발했다고 16일 밝혔다. 액상화는 지진으로 인해 지반에 반복적으로 큰 힘이 가해질 때 땅이 액체와 같은 상태로 변하는 현상으로 건물이나 구조물이 기울어지거나 쓰러져 인명과 재산상 피해를 유발시킨다. 연구팀은 전국 약 29만공의 시추정보 데이터베이스를 바탕으로 한 국토지반정보포털시스템과 연계해 액상화 위험지도를 만들었다. 지진이 일어나 액상화가 진행될 때 흙으로 된 지반은 고체 형태를 유지하려는 액상화 저항성을 보인다.연구팀은 지역별로 토질이 달라 액상화 저항성에도 차이를 보인다는 점에 착안해 연구를 진행했다. 지진이 발생했을 때 지반에 가해지는 힘과 지역별 토양의 액상화 저항성을 비교한 다음 안전율을 계산해 위험성을 지도화했다. 이번에 만들어진 3차원 지진 액상화 위험지도는 국토지반정보포털시스템과 연계해 운영될 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2017년 11월 포항에서 발생한 규모 5.4의 지진은 1년 전에 발생한 규모 5.8의 경주지진보다 피해가 컸다. 이는 토양액상화 때문인 것으로 알려져 있는데 국내 연구진이 지진 발생시 지반 액상화를 예측할 수 있는 기술을 개발했다. 한국건설기술연구원 지진안전연구센터 연구팀은 지진시 지반 액상화 현상을 미리 파악할 수 있는 ‘3차원 지진 액상화 위험지도’를 개발했다고 16일 밝혔다. 액상화는 지진으로 인해 지반에 반복적으로 큰 힘이 가해질 때 땅이 액체와 같은 상태로 변하는 현상으로 건물이나 구조물이 기울어지거나 쓰러져 인명상, 재산상 피해를 유발시킨다. 연구팀은 전국 약 29만공의 시추정보 데이터베이스를 바탕으로 한 국토지반정보포털시스템과 연계해 액상화 위험지도를 만들었다. 지진이 일어나 액상화가 진행될 때 흙으로 된 지반은 고체 형태를 유지하려는 액상화 저항성을 보인다.연구팀은 지역별로 토질이 달라 액상화 저항성에도 차이를 보인다는 점에 착안해 지진이 발생했을 때 지반에 가해지는 힘과 지역별 토양의 액상화 저항성을 비교한 다음 안전율을 계산해 위험성을 지도에 입체적으로 표현하도록 한 것이다. 이번에 만들어진 3차원 지진액상화 위험지도는 국토지반정보포털시스템에 연계돼 운영될 계획이다. 연구팀은 지하공간통합지도와 액상화 위험지도를 연계하는 연구도 진행 중이다. 이를 통해 땅 밑에 매설된 상하수도, 통신장비 등의 지진 피해를 예측하고 대책을 체계적으로 수립하기 위한 것이다. 한진태 지진안전연구센터 연구위원은 “국토지반정보포털시스템과 연계된 3차원 액상화 위험지도는 지하안전관리를 위한 3차원 지반정보와 함께 지진으로 인한 시설물과 인프라 안전관리에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 환자를 진료하는 의료진이 마스크를 착용하지 않으면 마스크를 착용한 의료진보다 바이러스에 감염될 위험이 465배나 높다는 연구 결과가 제시됐다. 이 연구에서 의료진이 착용한 마스크는 N95로 제시됐다. 14일 국제학술지 병원감염저널(Journal of Hospital Infection) 최신호에 따르면, 중국 우한시 종난병원 연구팀은 지난 1월 2~22일 코로나19 환자 진료에 참여한 의료진 493명(의사 135명, 간호사 358명)을 대상으로 마스크 착용 여부에 따른 감염 위험을 분석한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다. 이 연구에서 278명(의사 56명, 간호사 222명)은 감염 위험이 큰 환자 격리지역에 근무하면서 N95 방역 마스크를 착용했다. 반면, 나머지 215명(의사 79명, 간호사 136명)은 상대적으로 감염위험이 낮다고 판단되는 비격리지역에 주로 머무르면서 어떤 마스크도 착용하지 않았다. N95 마스크는 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립산업안전보건연구원(NIOSH)이 세운 기준에 따른 마스크 등급으로, 95는 공기에 떠다니는 1.0 마이크로미터(㎛) 이상 크기의 미세과립의 95% 이상을 걸러 준다는 뜻이고, N은 기름 성분에 대한 저항성이 없는 것을 말한다. 우한 종난병원에 당시 마스크를 착용하지 않은 의료진이 많았던 것은 초기에 코로나19의 위험도가 파악되지 않았기 때문이라고 연구팀은 설명했다.N95 마스크를 쓴 의료진의 환자 접촉 빈도는 어떤 마스크도 쓰지 않은 그룹보다 8배 이상 높았다. 연구팀은 두 그룹을 대상으로 코로나19 감염 여부를 비교 분석했다. 그 결과 N95 마스크를 착용한 의료진은 코로나19 환자와 빈번히 접촉했음에도 조사 기간 중 감염자가 단 한명도 나오지 않았다. 반면 환자 접촉이 상대적으로 적으면서도 마스크를 착용하지 않은 의료진 그룹에서는 10명의 감염자가 발생했다. 연구팀은 이러한 분석 결과를 바탕으로 N95 마스크 미착용 그룹의 코로나19 감염 위험이 464.8배 높다고 추산했다. 연구팀은 또 우한지역 다른 2개의 병원에서도 N95 마스크 착용과 코로나19 감염 사이에 이런 연관성이 관찰됐다고 덧붙였다. 연구팀은 논문에서 “N95 마스크를 착용한 의료진은 마스크를 쓰지 않은 의료진보다 손 씻기도 자주 했다”면서 “N95 마스크 착용과 손씻기가 코로나19 감염을 막는 효과적인 방법으로 생각된다”고 밝혔다. 의료진에게 마스크 우선 공급해야 병원 내 감염 막아 이러한 연구 결과가 사실이라면 병원 내 감염 위험성을 막기 위해서는 의료진에게 의료용 마스크가 우선 공급돼야 한다는 결론이 나온다. 의료진의 마스크 착용 필요성은 호주 뉴사우스웨일즈대학(UNSW)과 중국 질병통제센터의 공동 연구팀이 지난해 6월 국제학술지 ‘BMC 감염성 질환’(BMC infectious diseases)에 발표한 논문에서도 확인된다. 연구팀은 중국 베이징시 3개 병원의 고위험 병동에서 일하는 의료진 148명에게 6~8시간 동안에 걸쳐 의료용 마스크를 착용하도록 한 뒤 이들 마스크를 회수해 겉면에서 바이러스를 분리했다. 그 결과 전체 148개 마스크의 바이러스 양성률은 10.1%(15개)였다. 바이러스 양성률은 하루 6시간을 넘겨 착용한 마스크가 6시간 미만으로 착용한 마스크보다 7.9배나 높았다. 또 하루에 환자를 25명 이상 진료한 의료진이 쓴 마스크의 양성률은 그렇지 않은 마스크의 5.02배에 달했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

국내 연구진이 감염병 대응 최전선에서 고군분투하는 의료진을 보호하기 위한 기술개발에 나서고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 계산과학센터를 중심으로 한 고기능고글및마스크소재기술개발 연구진은 의료진의 보호안경(고글) 김서림 방지와 바이러스 함유 침방울에 대한 저항성을 높인 마스크 소재를 개발하고 있다고 10일 밝혔다. 정병선 과학기술정보통신부 제1차관은 이날 KIST를 방문해 관련 기술개발 현황을 점검하고 연구진을 격려했다. 연구진이 개발 중인 이번 기술은 소재 표면구조를 나노 단위로 제어해 본래 소재가 갖고 있는 수분에 대한 친수성, 발수성을 극대화시키는 것이 핵심이다. 김서림 방지 고글은 유리표면을 친수성 나노구조로 만들어 수증기가 방울 형태가 아닌 얇은 막 형태로 퍼지게 해 김서림을 원천 차단하는 것이다. 이렇게 되면 지금처럼 고글을 사용할 때마다 김서림 방지제를 뿌려야 하는 불편이 사라지게 된다. 또 외부 소재의 발수성을 극대화시킨 바이러스 차단 마스크는 바이러스가 포함된 침방울이 마스크 표면에 접촉하는 것을 어렵게 할 뿐만 아니라 표면에 붙은 침방울이 마스크 내부로 확산되는 것을 억제하게 된다. 연구진은 관련 기업과의 공동연구를 통해 내구성과 사용 편의성 등을 높여 시제품을 생산하고 상용화하기 위한 후속 연구를 진행할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 감염병 대응 최전선에서 고군분투하는 의료진을 보호하기 위한 기술개발에 박차를 가하고 있다. 그렇지만 기술개발 후 상용화돼 의료진이 직접 사용하기까지는 최소한 6개월 이상 걸릴 것으로 예상되고 있어 현재 코로나19 현장에서 활용되기는 어려울 것으로 보인다. 한국과학기술연구원(KIST) 계산과학센터를 중심으로 한 고기능고글및마스크소재기술개발 연구진은 의료진의 방호복 착용으로 인한 고글의 김서림 방지와 바이러스 함유 침방울에 대한 저항성을 높인 마스크 소재를 개발하고 있다고 10일 밝혔다. 연구진이 개발 중인 이번 기술은 소재 표면구조를 나노단위로 제어해 본래 소재가 갖고 있는 수분에 대한 친수성, 발수성을 극대화시키는 것이 핵심이다. 고글에 김서림을 막기 위해 현재는 고글 표면에 친수성 물질을 얇게 도포해주는 김서림 방지제가 쓰이는데 고글을 멸균하는 과정에서 제거되기 때문에 사용할 때마다 다시 뿌려줘야 한다는 불편함이 있었다. 그렇지만 이번에 개발 중에 있는 김서림 방지 고글은 유리표면이 초친수성을 나타내도록 나노구조화시키면 수증기가 방울 형태가 아닌 얇은 막 형태로 퍼지기 때문에 김서림이 생기지 않도록 하는 것이다. 마스크는 외부 소재의 발수성을 극대화시키면 바이러스가 포함된 침방울이 마스크 표면에 접촉하는 것을 어렵게 할 뿐만 아니라 표면에 붙은 침방울이 마스크 내부로 확산되는 것을 억제할 수 있다는 장점이 있다. 연구진은 관련 기업과 공동연구를 통해 내구성과 사용편의성 등을 높여 시제품을 생산하고 상용화하기 위한 후속연구를 진행할 계획이다. 이번 연구는 감염병 대응 기술개발 차원에서 이전부터 진행돼 왔던 것이지만 코로나19 상황을 맞아 기술개발 속도를 높이고 있다. 정병선 과학기술정보통신부 제1차관은 이날 KIST를 방문해 관련 기술개발 현황을 점검하고 연구진을 격려했다. 정 차관은 “감염의 위협을 무릅쓰고 최일선 현장에서 코로나19 해결에 애쓰고 있는 의료진의 건강과 안전이 무엇보다 중요하다”라며 “정부도 의료진의 안전을 확보할 수 있는 의료용 장비의 고기능화는 물론 신종 감염병으로부터 의료진과 국민들을 보호할 수 있는 기술개발에 대한 지원을 아끼지 않을테니 연구진도 좀 더 노력을 해달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학기술은 신의 영역을 인간의 영역으로 확대하는 유일한 수단이다. 우리 조상들은 역병이 돌거나 집안에 우환이 생기면 무당굿을 하거나 성황당 같은 곳에 가서 빌었다. 우매한 짓 같지만 그 마음은 충분히 이해할 수 있다. 병마의 원인을 모르면 인간은 속수무책의 나약한 존재가 될 수밖에 없다. 역사상 인류를 공포에 떨게 한 대표적인 전염병은 1918년의 스페인 독감, 1817년 콜레라, 1520년 남미 인디언에 퍼진 천연두, 14세기 유라시아 대륙을 강타한 페스트(흑사병) 등으로 몇천만 명 내지 수억 명의 사람이 희생을 당한 두렵고 아픈 상흔을 인류의 뇌리 속에 깊이 각인시켰다. 원인을 몰라 전염병을 하느님의 징벌로 생각하고 자신의 죄에 대한 가혹한 회개를 실행하고 때로는 다른 사람에게서 신의 응징거리를 찾아내어 가혹한 학살을 저지르기도 했다. 최근 코로나19의 대규모 확산으로 온 나라가 큰 충격에 휩싸여 있다. 시장과 길거리에 마스크를 낀 사람들이 무표정하게 지나가는 모습들이 생경하게 다가온다. 2003년 사스, 2009년 신종플루, 2015년 메르스 사태의 기억이 아직 생생한데, 또 이런 일을 당하니 앞으로 더 큰일이 터질 수도 있겠다는 불안한 생각이 든다. 옛날에는 역병의 원인을 아무도 몰랐지만 지금은 누구나 세균(박테리아)과 바이러스가 역병을 일으키는 원인이며 사람과 이동수단 등의 경로를 통해 전파된다는 사실을 알고 있다. 옛날 페스트는 캐러밴과 몽고기병을 따라, 콜레라는 증기선을 따라 퍼져나갔지만 현대에 들어서는 역병들이 비행기를 타고 초고속으로 전 세계로 퍼져 나가고 있다. 1674년 네덜란드의 레벤후크가 현미경을 제작해 세균을 처음으로 관찰했다. 그러나 19세기에 와서야 미생물이 여러 질병의 원인이 된다는 것을 알게 됐으며 영국의 제너가 천연두 예방을 위한 종두법을 개발(1796년)하고 프랑스의 파스퇴르는 광견병백신을 개발(1885년)해 백신이라 명명하였는데 이러한 모든 것이 바이러스 발견 이전의 성과였다. 세균여과기를 통과한 여과액에서도 감염 인자가 있는 것을 발견했으나 그 원인을 알지 못하다가 1892년 러시아의 이바노브스키가 담배모자이크병에서 최초로 바이러스의 존재를 알아냈다. 이후 대부분의 전염병에 대한 백신이 개발됐고, 20세기 중반까지 백신과 항생제의 적절한 사용으로 많은 질병이 예방되고 치료됐다. 그러나 백신 개발이 어려운 질병이나 새로운 질병, 바이러스의 변이, 항생제 저항성을 가지는 병원체의 출현 등으로 인해 백신 연구는 지금도 진행되고 있고 아직 감염병 문제가 해결되지 않고 있다. 마이크로소프트 창업자 빌 게이츠는 지난 2월 14일 시애틀에서 열린 전미과학기술진흥협회(AAAS) 2020 연차총회 특별연사로 초대돼 ‘질병에 대한 기술적 극복’에 대해 연설했다. 그는 코로나19가 의료시설 등이 취약한 아프리카 등으로 전파되면 대재앙을 초래할 수 있다고 우려했다. 그는 “우리는 인공지능과 유전자 편집 기술과 같은 도구의 발전으로 이 새로운 세대의 건강 솔루션을 만들어 지구상의 모든 사람들이 이용할 수 있는 기회를 갖게 됐다”고 언급했다. 그는 ‘빌 앤드 멀린다 게이츠 재단’을 통해 아프리카 지역 감염병의 퇴치와 예방을 위한 백신의 개발과 보급에 앞장서고 있다. “글로벌 전염병이 핵폭탄이나 기후변화보다 훨씬 더 위험한 재앙을 인류에게 가져올 것이라고 확신한다”는 빌 게이츠의 말에 결기가 느껴진다. 정부도 바이러스나 세균과의 전쟁에서 우리 국민을 어느 나라보다도 더 안전하게 보호할 수 있는, 지금보다 더 좋은 방안을 내 놓아야 한다. 우선 대학, 연구소, 바이오·제약업계, 질병관리본부와 정부가 기초 및 응용 연구, 백신의 개발과 보급, 보건의료체계 등을 포괄하는 과학적인 방역시스템을 구축해야 한다. 빌 게이츠가 말한 ‘질병의 기술적 극복’을 위해, 정부는 감염병 퇴치의 가장 강력한 수단인 첨단과학기술의 확보를 위한 연구개발에도 최우선적으로 그리고 지속적으로 투자해야 한다. 정부가 과학기술을 통해 신의 영역을 인간이 통제할 수 있는 영역으로 확대해 나가야 온 국민이 편안한 마음으로 생업에 종사할 수 있을 것이다.

만성염증은 노화나 스트레스 또는 환경의 독성물질로 인해 체내 면역체계가 과하게 활성할 때 나타나는 증상으로, 알츠하이머병이나 파킨슨병부터 당뇨나 암에 이르기까지 여러가지 치명적 질병에 관여할 수 있다고 알려져 있다. 이와 관련해 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리) 연구진이 체내에서 만성염증을 일으키는 면역체계를 제어하는 한 분자의 ‘스위치’를 찾아냈다고 6일(현지시간) 발표했다. 연구진은 연구에서 세포 내 염증조절 복합체인 ‘NLRP3 인플라마좀’가 탈아세틸화(아세틸기를 떼어내는 반응) 과정을 거치면 근본적으로 '끌 수 있다'는 점을 보여줬다. 동시에 노화방지 단백질인 SIRT2가 NLRP3 인플라마좀을 탈아세틸화하는 역할을 한다는 것을 확인했다. 연구진에 따르면 노화방지 단백질인 SIRT2를 생성하지 못하는 유전적 변이를 지닌 쥐는 고령(2세)의 나이에 다른 보통 쥐들보다 더 많은 염증 징후를 보였다. 제2형 당뇨병이나 대사증후군과 관련된 인슐린 저항성도 더 큰 것으로 나타냈다. 반대로 SIRT2가 정상적으로 생성돼서 NLRP3 인플라마좀이 탈아세틸화 된 쥐들은 6주 뒤 인슐린 저항성이 개선됐다는 것이 확인됐다. 이는 실제로 NLRP3 인플라마좀의 탈아세틸화가 대사질환 과정을 역전할 수 있음을 보여주는 것이다. 이에 대해 연구 책임저자인 대니카 첸 UC 버클리 부교수는 “이번 발견은 인간의 주요 만성질환을 치료하는 데 매우 중요한 의미를 갖는다”면서 “노화 관련 조건의 가역성을 이해하고 그 지식을 노화 관련 질병에 대한 치료제 개발을 돕는데 사용하는 것이 그 어느 때보다 시급하다고 생각한다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘셀 메타볼리즘’(Cell Metabolism) 최신호(6일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

간헐적 단식을 습관화하면 혈압이 낮아지고 체중이 줄어 수명이 늘어나는 효과를 기대할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 비만과 암, 당뇨, 그리고 심혈관계 질환 등을 예방하고 치료하는 데 간헐적 단식을 적극 활용할 수 있다는 것. CNN에 따르면, 미국 존스홉킨스대학의 마크 맷슨 신경과학과 교수가 이끄는 연구진이 기존에 사람과 동물을 대상으로 한 여러 연구의 결과를 검토해 간헐적 단식이 위와 같은 효과가 있다는 것을 확인했다고 밝혔다. 이 연구에서 맷슨 교수는 간헐적 단식의 대표적 방법 두 가지에 주목했다. 첫 번째는 하루에 16~18시간 단식하고 나머지 6~8시간 동안에만 식사하는 일일 시간제한 섭식이고, 나머지는 일주일에 이틀 단식하고 나머지 5일 동안 하루 500㎉까지 먹는 5:2 간헐적 단식이었다. 연구진이 검토한 여러 연구 가운데 과체중 이상인 성인과 쥐를 대상으로 한 연구에서는 이들 모두 간헐적 단식으로 건강 상태가 개선된 것으로 확인됐다. 다만 이런 효과가 체중 감량에 의한 것인지는 명확하지 않다고 연구진은 덧붙였다. 연구진은 또 이 연구에서 적은 열량으로 영양분이 풍부한 식사를 하는 습관을 지녀 장수하는 사람들이 많이 사는 일본 오키나와에서 수행한 한 연구에 대해서 언급하며, 간헐적 단식이 비만을 막아서 수명을 늘리는데 도움이 될 수도 있다고 설명했다. 단식이 인슐린 저항성을 개선하는 효과를 가져온다는 사실은 이미 과거 연구를 통해 입증됐다. 지난해 한 연구에서는 치료할 수 없다고 여겨진 제2형 당뇨병을 지닌 남성 환자 세 명이 간헐적 단식을 실천해서 체중을 감량한 결과, 인슐린 주사를 중단하는 추가적인 혜택을 볼 수 있었던 것으로 확인됐다. 다만 간헐적 단식의 장기적인 효과를 검증하려면 추가 연구가 필요하며, 현재 시점에서의 연구 결과는 한정돼 있다고 연구진은 지적했다. 이뿐만 아니라 간헐적 단식을 실천할 때 환자들은 배고픔을 느껴 짜증이 나면 집중력이 떨어질 수 있다. 2017년 미국 의사협회 저널(JAMA)에 실린 한 연구에 따르면, 단식을 권유받은 환자 중 거의 40%는 실패했기 때문이다. 이에 대해 맷슨 교수는 “처음에는 공복으로 짜증이 나는 게 일반적이지만, 이는 보통 적게는 2주, 많게는 한 달 정도 지나면 몸과 뇌가 새로운 습관에 적응할 것”이라면서 "전문가들이 환자들에게 간헐적 단식을 권하려면, 환자의 실천 경과를 관찰해 서서히 지속 기간이나 빈도를 늘리면서 바꿔나갈 수 있도록 조언하라"고 전했다. 자세한 연구 결과는 미국 의학 전문지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디신’ 최신호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 몸 속 세포는 새로 생기는 것도 있지만 수명을 다하고 사라지는 것들도 있다. 그런데 체내 세포조절 과정에 문제가 생기면 없어져야 하는 세포가 계속 살아 남게 된다. 이렇게 죽어야할 운명인 세포들이 모여 엉키면서 만들어지는 것이 암이다. 과학기술이 끊임없이 발달하고 있지만 암이 발생하는 원인에 대해 정확히 밝혀내지는 못한 상태이다. 이 때문에 과학자들은 다양한 암 생성 경로를 추적하고 이를 바탕으로 암세포를 없애기 위한 방법을 찾는 것이다. 이번에는 국내 연구진이 암세포의 보급로를 끊어 없애버리는 방법을 찾아냈다. 연세대 약학과, 연세대 의대 내과, 한국기초과학지원연구원, 국립암센터, 한국생명공학연구원 공동연구팀은 암세포가 영양분으로 삼는 글루타민을 ‘세포 공장’ 미토콘드리아로 전달하는 물질과 경로를 찾아내고 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 20일자에 발표했다. 암세포는 아미노산 중 글루타민을 식량으로 삼는다. 글루타민은 혈액에 가장 많은 아미노산으로 포도당과 함께 암세포 생존과 성장에 필수적인 것으로 알려져 있다. 문제는 글루타민이 암세포의 미토콘드리아 안으로 어떻게 들어가는지에 대해 아직 밝혀지지 않았다. 과학자들은 세포 공장인 미토콘드리아로 들어가는 경로만 차단하는 것은 전기를 만들어 내는 발전소나 식량공장을 막아버리는 것과 같기 때문에 암세포를 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 기대하고 있다.연구팀은 ‘SLC1A5’라는 유전자에서 만들어진 변이체가 미토콘드리아 아미노산 수송체 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 지금까지 SLC1A5는 세포막까지 글루타민을 수송하는 것으로만 알려져 있었지만 직접 세포공장까지 이동시키는 운반수단이라는 것을 보인 것이다. 또 이 유전자는 저산소 환경에서 특히 활발히 움직이는 것으로 확인됐다. 실제로 동물실험을 통해 해당 유전자가 활발히 활동을 하면 암세포의 에너지 호흡과 포도당 사용이 증가해 암세포가 커지고 쉽게 전이되는 것으로 확인됐다. 특히 췌장암의 경우 이 유전자가 활성화되면 항암제 저항성까지 보이는 것으로 나타났다. 연구팀은 해당 유전자 발현과 변이를 억제한 뒤 관찰한 결과 암 발생과 전이, 확대가 억제되는 것이 관찰됐다. 한정민 연세대 약학과 교수는 “지금까지 연구들은 암세포 신호전달 경로를 억제하는 측면에 주목해 왔는데 저항성이 생기기 쉽다는 한계가 있었다”라며 “이번 연구는 암세포 성장과 생존에 필요한 영양분 자체에 주목해 공략하는 대사적 측면에서 접근했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

중년의 나이에 과체중이 되면 뇌졸중이나 심근경색 등 심혈관계 질환에 걸릴 위험이 25% 더 커진다는 연구 결과가 나왔다. 미국 밴더빌트 의대 연구진이 만 40~59세 중국인 남녀 8만4366명을 대상으로 한 코호트 연구 자료를 분석해 이런 결과를 얻었다고 밝혔다. 이 연구에서는 과체중 이상인 이들 남녀가 5㎏까지 체중이 늘면 사망률은 26% 더 치솟는 것으로 나타났다. 또 체중이 늘어 어떤 이유로든 사망할 확률은 남녀에 다른 것으로 확인됐다. 남성은 10%, 여성은 15%까지 높아졌다. 이밖에도 중년의 나이에 체중이 20㎏ 이상 늘면 비만과 관련한 암에 걸릴 확률은 남성의 경우 34%, 여성의 경우 45% 더 높았다. 이는 체질량지수(BMI)가 23 아래로 정상으로 간주되는 사람들에게도 마찬가지인 것으로 나타났다고 연구진은 설명했다. 폐경 후 여성의 경우 체중이 늘면 유방암과 자궁암 위험이 두 배 이상 커졌다. 연구 교신저자인 웨이 정 박사는 “이 연구는 성인 초기부터 중년까지 체중 증가가 노년기의 질병 발생률과 사망률과 관련이 있음을 발견한 것”이라고 말했다. 이어 “이 연구는 일생 동안 건강한 체중을 유지하는 것의 중요성을 강조한다”고 덧붙였다. 실제로 지방 과다와 관련한 비만은 디양한 만성 질환이 생길 위험과 연관성이 있다. 이에 대해 정 박사는 “비만이라는 전염병은 지난 20년간 미국과 여러 고소득 국가에서 심각한 건강상 문제가 돼왔다”면서 “지방 과다로 인한 부작용은 호르몬 과잉 생성과 만성 염증 그리고 인슐린 저항성 등이 있다”고 설명했다. 이번 연구 대상이 된 중국을 비롯해 한국 등 아시아에서는 예전에 대다수 사람들은 체중이 적게 나갔다. 하지만 지난 수십 년간 급격한 경제 발전과 좌식 생활 문화가 확산하면서 중국 등 여러 아시아 국가에서 비만과 비만 관련 질병이 현저하게 늘어난 것이다. 허리둘레의 증가는 중년의 나이에서 흔히 볼 수 있는 모습이다. 신진대사는 나이가 들수록 느려져 이른바 ‘중년층 복부 비만’으로 불리는 신체 구성의 자연스러운 변화가 일어나기 때문이다. 그렇지만 허리둘레가 늘어나는 현상을 외면하면 미래에 건강 문제가 일어날 수 있다고 알려졌다. 그런데도 허리둘레의 증가를 질병 위험과 연관성이 있는지 지금까지 제대로 연구하지 않았다고 정 박사는 지적했다. 연구진은 가장 포괄적인 분석으로 중년에 체중이 늘면 여러 질병으로 사망할 위험이 증가하는 것과 관련이 있다는 점을 발견했다. 정 박사는 “성인 초기부터 중년까지 체중이 상당히 증가해 BMI가 23 이상에 도달한 경우에만 노년기에 다양한 비만 관련 암이 생길 위험과 사망 위험이 높은 것과 관련이 있었다”면서도 “그렇지만 BMI와 무관하게 체중이 늘면 제2형 당뇨병과 고혈압, 지방간 질환, 뇌졸중, 통풍, 담석이 생길 위험 역시 증가하는 것으로 나타났다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 미국 의사협회 저널 네트워크 오픈(JAMA Network Open) 최신호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

얼마전 세계기상기구(WMO)는 지난해 온실가스 농도가 역대 최고치를 경신했다는 분석결과를 발표했다. 증가하는 온실가스는 인류 멸종이라는 극단적 결과를 불러올 수도 있다는 우려를 불러일으키고 있다. 석탄, 석유와 같은 화석연료 사용으로 인한 온실가스 증가와 미세먼지 발생 같은 환경문제를 줄이기 위한 대안 중 하나로 바이오연료가 꼽히고 있다. 바이오연료는 현재 휘발유나 경유에 약 30%까지 혼합돼 사용되고 있다. 현재 바이오연료 생산에 주로 쓰이는 원료는 옥수수에서 추출하는 전분, 사탕수수에서 나오는 당, 팜에서 나오는 식물성 오일이다. 문제는 이것들은 식재료로 쓰이는 작물들로 바이오연료 생산에 쓰이면서 곡물가격을 높인다는 지적이 꾸준하게 나오고 있다. 이 때문에 많은 연구자들은 폐목재를 비롯해 식량으로 쓰이지 않는 목질계 바이오매스를 이용한 바이오연료 생산 연구에 주력하고 있다. 그러나 목질계 바이오매스를 바이오연료로 전환하는 공정에서 쓰이는 미생물의 활동이 둔화돼 생산효율이 낮아진다. 국내 연구진이 이런 전환과정에서 낮아지는 생산효율을 개선할 수 있는 방법을 만들어 냈다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 연구진은 유전자가위를 이용해 목질계 바이오매스에서 고농도의 바이오연료를 생산할 수 있는 미생물을 만들어 내는데 성공했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘글로벌 체인지 바이올로지 바이오에너지’(Global Change Biology Bioenergy)에 실렸다.연구팀은 생물학 분야 최신기술이라고 불리는 유전자 가위기술을 활용, 바이오연료 생산 미생물의 유전체를 편집함으로써 자연계에서 발생하는 진화과정을 실험실 내에서 단기간에 효과적으로 발생시킬 수 있는 적응진화공법을 적용했다. 이렇게 유전자 편집된 미생물은 목질계 바이오매스를 이용해 바이오연료를 생산할 때 효율을 저하시키는 아세트산에 대한 저항성이 강해졌다. 이 신규 미생물을 활용하면 기존에 바이오연료를 생산할 때 버려지던 성분에서 이론적 최대수치인 98%의 수율로 바이오연료를 생산할 수 있는 것으로 확인됐다. 또 설탕을 추출한 뒤 버려지는 사탕수수 부산물에서도 바이오연료를 생산해낼 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번에 개발된 미생물은 유전자 가위를 이용한 유전자 편집기술을 활용해 개발됐기 때문에 추가적 변형을 통해 바이오플라스틱, 바이오폴리머 등도 생산가능해질 것으로 기대되고 있다. 이선미 KIST 박사는 “이번 연구결과는 현재 쓰이고 있는 1세대 바이오연료의 한계를 넘어서는 동시에 2세대 바이오연료의 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라며 “미생물의 변형에 따라 바이오연료 뿐만 아니라 바이오소재를 생산할 수 있는 바이오리파이너리 플랫폼 균주로 활용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

무심코 버리는 바나나 껍질에 유익한 영양분이 다량 함유돼 있으므로, 버리기 보다는 깨끗하게 세척한 뒤 먹는 것이 좋다는 주장이 영국 일간지 데일리메일에 소개됐다. 호주에서 영양사로 활동하는 수지 버렐은 자신의 블로그 및 데일리메일을 통해 바나나 껍질의 순기능을 강조했다. 이 영양사에 따르면 바나나 껍질에는 섬유소가 매우 풍부해, 바나나 껍질 하나만으로도 권장 섬유소 섭취량의 10%를 섭취할 수 있다. 뿐만 아니라 바나나 속살에 비해 비타민 B6와 비타민 C도 더 풍부하며, 바나나 껍질을 섭취하는 것이 피부미용뿐만 아니라 다이어트와 숙면에도 도움이 된다고 주장했다. 버렐은 “다만 바나나 껍질을 생으로 씹어먹기보다는 스무디나 머핀, 빵이나 카레 등에 섞어 먹기를 권장한다. 고기를 요리할 때 바나나 껍질을 아래에 깔아두는 것도 방법 중 하나”라며 “바나나 껍질을 부드럽게 만들면 껍질을 감싸고 있는 세포벽이 함께 약해져 영양분을 흡수하는데 도움이 된다”고 설명했다. 이어 “색이 밝은 바나나 껍질은 항암효과가 있는 산화방지 물질이 풍부하다. 반면 약간 덜 익은 초록색 바나나는 숙면에 도움을 주는 필수 아미노산인 트립토판 및 다이어트에 도움이 되고 장에 유익한 저항성 전분(resistance starch)이 풍부하다”고 덧붙였다.이와 관련해 과거 호주의 또 다른 영양 전문가는 바나나 껍질의 색깔에 따라 영양성분의 차이가 존재한다고 소개한 바 있다. 예컨대 덜 숙성된 초록색 바나나에는 유익한 전분이 다량 함유돼 있어 금세 포만감을 느낄 수 있지만, 가스가 쉽게 차거나 더부룩함을 느낄 수 있다. 알맞게 숙성된 노란색 바나나는 초록색 바나나에 비해 탄수화물 비율이 낮고 당 비율이 높다. GI지수(혈당지수)가높아서 쉽게 소화되며, 색이 진해질수록 비타민 C와 E 같은 산화방지 성분이 높아지고 섬유소의 양도 풍부한 상태가 유지된다. 반면 검게 변한 과숙성 바나나는 기존의 건강한 탄수화물 성분이 대부분 모두 당으로 변한다. 섬유소도 적어지기 때문에 너무 많이 익은 바나나는 먹지 않는 것이 더 나을 수 있다고 전문가는 권장했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

0.02~0.2㎛ 바이러스 차단 의료용 N95 미세먼지용과 인증기관·방식 완전 달라 노인·어린이 사용 때 호흡곤란 올 수도 0.4㎛인 미세먼지 막는 보건용 KF94 세탁땐 정전기력 사라져… 1회 사용만 호흡 편한 밸브형, 자주 사용하면 세균 경기 파주에 사는 이모(51)씨는 미세먼지가 심할 때나 목공예 작업을 할 때 ‘N95’ 마스크를 사용한다. 이씨는 “미세먼지 차단 효과가 높다는 광고를 보고 N95 마스크를 구입해 사용하고 있다”며 “KF94나 N95 모두 미세먼지 차단 효과가 90% 넘는 좋은 제품 아니냐”고 말했다. 최근 수년간 미세먼지가 기승을 부리면서 ‘미세먼지 마스크’에 대한 관심이 높아지고 있지만 이처럼 ‘의료용 마스크’를 미세먼지 차단용으로 잘못 사용하는 사례가 빈번해 주의가 요구된다. 특히 일부 언론과 인터넷 쇼핑몰 등에서 의료용인 ‘N95’와 미세먼지 차단용인 ‘KF94’의 기능이 같다고 추천하고 있어 전문가들이 문제를 제기하고 나섰다. 27일 가천대 길병원 직업환경의학과 연구팀이 한국환경보건학회지에 발표한 ‘식품의약품안전처에서 허가된 보건용 마스크의 특성 분석’ 보고서에 따르면 시중에 N95와 KF94 마스크를 동일한 마스크로 분류하는 사례가 있는 것으로 조사됐다. 그러나 두 마스크는 얼핏 미세먼지를 각각 95%, 94% 차단하는 것으로 오인하기 쉽지만 인증기관과 용도, 시험 방식이 완전히 다른 마스크다. N95는 미국 산업안전보건연구원(NIOSH)이 인증한 산업용 마스크로, 호흡기 감염을 막기 위해 주로 의사와 간호사들이 사용한다. 0.02~0.2㎛ 크기인 바이러스의 침투를 막는 것이 주요 목적이다. 따라서 일부 노인이, 어린이는 사용할 때 호흡곤란을 경험할 수 있다. N95는 2015년 중동호흡기증후군(메르스) 사태 당시 재고가 동이 날 정도로 유행하기도 했다. 그러나 보건복지부는 당시에도 “N95는 환자를 가까이에서 진료·치료하는 의료진에게 권고하는 장비로, 일반인이 사용하는 마스크가 아니다”라며 사용 자제를 권고한 바 있다. 반면 KF94는 평균 입자 크기가 0.4㎛인 미세먼지를 94%까지 차단하며 식약처가 허가한 제품이다. 식약처가 인증한 제품은 포장지 겉면에 ‘의약외품’이라는 표기도 있다. KF94와 KF99는 바이러스 등 감염원으로부터 호흡기를 보호할 수 있다. 연구팀에 따르면 KF94는 기본적으로 ‘염화나트륨’과 함께 미세먼지에 포함된 유분(기름) 차단 효과를 검증하기 위해 ‘파라핀오일’ 투과 시험을 한다. N95도 분진포집효율이 95%로, 성능이 비슷한 것 같지만 유분에 저항성이 있는 제품인 ‘P’, 저항성이 없는 ‘N’, 8시간만 저항성이 있는 ‘R’ 등 3개 제품으로 구분돼 있어 동일한 기능으로 분류하기 어렵다. 또 기본 제품은 염화나트륨 시험만 하기 때문에 유분 차단 효과가 검증돼 있지 않다. 길병원 연구팀은 “식약처에서 진료, 처치, 수술을 할 때 감염 예방 목적으로 사용하는 수술용 마스크를 허가해주고 있지만 일반 환경 노출에 사용하는 보건용 마스크 대용으로는 적절치 않다”며 “보건용 마스크를 표현할 때 ‘KF 등급’을 사용해야 하며, ‘N95 마스크’라는 표현은 사용하지 말아야 한다”고 조언했다. KF80은 평균 입자 크기가 0.6㎛인 미세먼지를 80%까지 차단한다. KF94, KF99와 달리 병원체 감염 차단 효과는 없다. 노인이나 어린이의 경우 KF94 이상 등급을 착용하다 호흡곤란을 경험했다면 KF80으로 등급을 낮추거나 밸브형 마스크를 사용하는 것이 좋다. 마스크를 세탁하면 미세먼지를 달라붙게 하는 ‘정전기력’이 사라지기 때문에 가급적 1회용으로 사용하고 버려야 한다. 호흡이 편한 밸브형 마스크도 세균 증식 위험이 있어 여러 차례 사용하는 것은 권장하지 않는다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

N95 ‘의료용’ KF94 ‘미세먼지 차단’“N95, 일반인 사용하는 마스크 아냐”KF94, 유분 차단 시험…식약처 인증호흡 곤란하면 KF80 등으로 교체해야 최근 수년간 미세먼지가 기승을 부리면서 ‘미세먼지 마스크’에 대한 관심이 높아지고 있지만, ‘의료용 마스크’를 미세먼지 차단용으로 잘못 사용하는 사례가 빈번해 주의가 요구된다. 특히 일부 언론과 인터넷 쇼핑몰 등에서 의료용인 ‘N95’와 미세먼지 차단용 ‘KF94’의 기능이 같다고 추천하고 있어 전문가들이 문제를 제기하고 나섰다. 26일 가천대 길병원 직업환경의학과 연구팀이 한국환경보건학회지에 발표한 ‘식품의약품안전처에서 허가된 보건용 마스크의 특성 분석’ 보고서에 따르면 시중에 N95와 KF94 마스크를 동일한 마스크로 분류하는 사례가 있는 것으로 조사됐다. 두 마스크는 얼핏 미세먼지를 각각 95%, 94% 차단하는 것으로 오인하기 쉽지만 인증기관과 용도, 시험 방식이 완전히 다른 마스크다. N95는 미국 산업안전보건연구원(NIOSH)이 인증한 산업용 마스크로, 호흡기 감염을 막기 위해 주로 의사와 간호사들이 사용한다. 0.02~0.2㎛ 크기인 바이러스의 침투를 막는 것이 주요 목적이다. 따라서 일부 노인이나 어린이는 사용할 때 호흡곤란을 경험할 수 있다. N95는 2015년 중동호흡기증후군(메르스) 사태 당시 재고가 동이 날 정도로 유행하기도 했다. 그러나 보건복지부는 당시에도 “N95는 환자를 가까이에서 진료·치료하는 의료진에게 권고하는 장비로, 일반인이 사용하는 마스크가 아니다”라며 사용 자제를 권고한 바 있다. KF94는 평균 입자 크기가 0.4㎛인 미세먼지를 94%까지 차단하며 식약처가 허가한 제품이다. 식약처가 인증한 제품은 포장지 겉면에 ‘의약외품’이라는 표기도 있다. KF94와 KF99는 바이러스 등 감염원으로부터 호흡기를 보호할 수 있다. 연구팀에 따르면 KF94는 기본적으로 ‘염화나트륨’과 함께 미세먼지에 포함된 유분(기름) 차단 효과를 검증하기 위해 ‘파라핀오일’ 투과 시험을 한다. N95도 분진포집효율이 95%로, 성능이 비슷한 것 같지만 유분에 저항성이 있는 제품인 ‘P’, 저항성이 없는 ‘N’, 8시간만 저항성이 있는 ‘R’ 등 3개 제품으로 구분돼 있어 동일한 기능으로 분류하기 어렵다. 또 기본 제품은 염화나트륨 시험만 하기 때문에 유분 차단 효과가 검증돼 있지 않다. 길병원 연구팀은 “식약처에서 진료, 처치, 수술을 할 때 감염 예방 목적으로 사용하는 수술용 마스크를 허가해주고 있지만 일반 환경 노출에 사용하는 보건용 마스크 대용으로는 적절치 않다”며 “보건용 마스크를 표현할 때 ‘KF 등급’을 사용해야 하며, ‘N95 마스크’라는 표현은 사용하지 말아야 한다”고 조언했다. KF80은 평균 입자 크기가 0.6㎛인 미세먼지를 80%까지 차단한다. KF94, KF99와 달리 감염 차단 효과는 없다. 노인이나 어린이의 경우 KF94 이상 등급을 착용하다 호흡곤란을 경험했다면 KF80으로 등급을 낮추거나 밸브형 마스크를 사용하는 것이 좋다. 마스크를 세탁하면 미세먼지를 달라붙게 하는 ‘정전기력’이 사라지기 때문에 가급적 1회용으로 사용하고 버려야 한다. 호흡이 편한 밸브형 마스크도 세균 증식 위험이 있어 여러차례 사용하는 것은 권장하지 않는다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

한식·양식·결식 그룹 청소년 12주 시험한식 먹으면 체중·체지방 모두 감소 인지기능·주의력·집중력 향상 ‘긍정적’ 아침에 규칙적으로 쌀밥 위주의 한식을 먹으면 체지방이 감소할 뿐 아니라 인지능력과 집중력이 개선돼 학업성취도가 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 전북대 식품영양학과 차연수 교수 연구팀과 농촌진흥청 국립농업과학원 식생활영양과는 최근 12주간 지역 중고생 105명을 대상으로 ‘쌀 중심의 아침식사가 청소년의 건강 증진에 미치는 영향’을 주제로 시험해 이 같은 결과를 도출했다고 22일 밝혔다. 연구는 아침식사를 거르는 청소년 105명을 선발해 쌀 중심 한식, 밀 중심 양식, 결식 등 3개 그룹으로 각각 35명씩 나눠 진행했다. 한식을 먹는 아이들에겐 흑미, 현미 등 잡곡을 혼합한 쌀밥과 아욱국, 미역국, 김치, 양파감자볶음 등 국과 반찬을 함께 줬다. 양식을 먹는 학생들에게는 햄치즈샌드위치, 베이글과 크림치즈, 햄버거 등 빵과 고기류, 치즈, 샐러드 등을 제공한 뒤 시험 전후를 비교했다. 체중은 한식을 먹은 학생에 비해 양식을 먹은 학생이나 결식한 학생이 늘었다. 한식섭취군은 12주 동안 체중이 0.07㎏ 증가한 데 그친 반면 양식섭취군은 0.94㎏ 늘었다. 결식 학생 집단 역시 0.5㎏ 늘었다. 체지방의 경우 한식섭취군은 0.15g 줄어든 반면 양식섭취군은 0.49g, 결식 학생들은 0.02g 증가했다. LDL콜레스테롤도 한식섭취군은 2.35㎎/dl 높아졌지만 양식섭취군은 2.96㎎/dl, 결식 학생은 5.12㎎/dl 높아졌다. 아침을 거르면 오히려 중성지방과 LDL콜레스테롤 농도가 높아져 건강을 해친다는 견해가 인체 시험으로 입증된 것이다. 당뇨예방지표는 아침에 한식을 먹은 학생들은 먹기 전에 비해 인슐린 저항성 수치(HOMA IR)가 19.48% 감소했다. 양식섭취군(6.80%)과 결식 집단(7.77%)보다 두 배 이상 줄어든 것이다. 간이인지척도는 한식섭취군의 경우 5.27점 증가해 아침밥을 먹으면 인지기능 개선에 효과가 있음을 보여 줬다. 양식섭취군은 1.24점 증가에 그쳤다. 주의력과 집중력은 뇌파검사 결과 한식섭취군이 다른 집단에 비해 긍정적 반응이 의미 있는 증가현상을 보였다는 설명이다. 차 교수는 “매일 일하고 공부하는 사람은 뇌 기능을 활성화하기 위해 아침에 쌀밥 위주의 한식을 먹는 게 좋다는 사실이 입증됐다”며 “과체중, 대사증후군 등 질병 예방을 위해서라도 아침밥은 꼭 챙겨 먹는 게 좋다”고 말했다. 전주 임송학 기자 shlim@seoul.co.kr

“나 요즘 다이어트 시작했어”라고 말하는 사람들을 보면 가장 먼저 식단을 육류와 탄수화물류를 빼고 신선한 야채와 과일로 바꾼다. 실제로 조리 음식이 장내미생물의 종류와 숫자에 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 미생물학·면역학과, 글래드스톤 연구소, 하버드대 시스템생물학센터, 인간진화생물학과, 화학·화학생물학과, 로렌스 버클리국립연구소 환경유전학및시스템생물학부, 에너지부(DOE) 산하 조인트게놈연구소, 보스턴대 의학과, 캐나다 맥길대 마이크로옴·질병센터 공동연구팀은 조리된 음식이 장내 미생물을 변화시킨다는 사실을 확인했다고 2일 밝혔다. 이같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 1일자에 실렸다. 지금까지 많은 연구에서 장내 미생물은 만성염증, 체중증가는 물론 암 발생까지 건강에 다양한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 식단이 장내미생물에 어떤 영향을 미치는지 구체적으로 확인하기 위해 생후 21일된 생쥐 24마리를 4그룹으로 나눠 생고기, 조리된 고기, 생야채, 조리된 야채를 8주 동안 먹였다. 실험에 사용된 야채는 고구마, 감자, 옥수수, 완두콩, 당근, 사탕무였다. 8주 뒤 각각의 생쥐들 장내미생물을 채취해 분석한 결과 생고기와 조리된 고기를 먹은 생쥐들의 장내미생물은 크게 차이를 보이지 않았지만 야채의 경우는 조리된 것과 그렇지 않은 것들을 먹은 생쥐들 장내미생물의 종류나 숫자에 차이를 보였다. 연구팀은 생쥐 실험결과를 바탕으로 사람에게도 비슷한 결과가 나타나는지 확인하기 위해 8명의 건강한 남녀 대학생을 두 그룹으로 나눠 3일 동안 각각 조리된 음식과 조리되지 않은 음식만을 먹도록 한 뒤 분변 검사를 실시했다. 그 결과 사람에게서도 생쥐들과 똑같은 연구결과를 얻었다. 생쥐나 사람이나 조리되지 않은 음식을 먹는 사람들의 장내미생물 숫자와 종류가 다양한 것으로 조사됐으며 외부에서 침투하는 각종 세균이나 바이러스에 대항할 수 있는 면역력을 가진 장내미생물이 많은 것으로도 확인됐다. 조리된 음식을 많이 먹는 사람의 장내미생물들은 영양분을 더 많이 흡수하도록 돕기는 하지만 외부에서 침투한 물질에 대한 저항성은 낮은 것으로 나타났다. 피터 턴보 UCSF 교수는 “그동안 장내미생물 변화는 탄수화물 대사 변화 때문에 나타나는 것으로 알려져 있는데 이번 연구를 통해 장내미생물 군집 변화가 야채나 채소에 포함된 화학물질 때문에도 나타날 수 있다는 것을 밝혀낸 것이 이번 연구의 의미”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

장애인 육상 400m 국가대표인 정준수(27)는 숨이 차오를 때마다 ‘52초60’을 떠올린다. 오는 10월 12일 호주 브리즈번에서 개막하는 국제지적장애인경기연맹(INAS)의 글로벌게임에 한국 대표로 출전하는 정준수는 52초60 내로 안착하면 도쿄올림픽 패럴림픽 출전권을 확보한다. 52초60은 국제패럴림픽위원회(IPC)가 패럴림픽 출전권을 부여하는 하한선이다. “52초60보다 빨리 뛰면 내년 도쿄 대회에 출전할 수 있어요.” 지적장애 2급으로 자폐증을 갖고 있는 정준수는 의사 표현에 어려움을 겪는다. 낯선 사람을 극도로 경계하면서도 이따금 맥락 없는 문장이 툭툭 튀어나오는 그가 항상 외치는 숫자가 52초60이다. 지난 9일 만난 정준수는 글로벌게임 출전 준비로 서울 송파구 서울체고 운동장에서 매일 5~6시간을 뛴다. 정준수는 국내 장애인 육상 400m 한국신기록(52초63) 보유자다. 2014년부터 5년 연속 전국장애인체전 400m 신기록을 경신하면서 우승했다. 국내에는 적수가 없다. 그의 목표도 국제대회 메달이다. 정준수를 지도하고 있는 안점호(43) 경북장애인체육회 육상실업팀 감독은 “준수가 51초70까지 단축하면 2022 항저우 장애인아시안게임에서 메달을 노릴 수 있다”며 “지도자로선 솔직히 욕심이 난다”고 말했다. 비장애인 남자 육상 400m 한국신기록인 45초37이 1994년 세워진 이후 25년간 깨지지 않는 저항성을 감안하면 한국신기록 보유자인 정준수의 기록 단축은 그야말로 거대한 도전이다. 안 감독은 “목표를 알려 준 후 그 목표를 이루기 위해서 100m는 몇 초에 뛰어야 하고 200m는 몇 초 안에 주파해야 하는지 반복적으로 알려 준다. 준수가 자신의 꿈이 그 목표를 이룰 때 가까워진다는 걸 받아들이는 데 시간이 걸린다”고 말했다. 안 감독에 따르면 정준수는 성장하고 있다. 그는 “예전에는 자기보다 앞서가는 선수가 없을 정도로만 뛰었다”며 “지금은 훈련을 하면서 자신의 기록을 의식하고 단축하기 위해 스스로 욕심을 낸다”고 평가했다. 정준수의 어머니 손진순(58)씨는 생후 7개월 때 아들의 장애를 인지했고 생후 15개월부터 특수교육을 시작했다. 스포츠는 정준수의 삶에 우연한 계기로 다가와 그에게 삶의 원천이 됐다. 손씨는 틈만 나면 이리저리 뛰어다니는 아들을 어떻게 할지 고민하다 “‘수영장에 있으면 딴 데 도망을 못 갈 것 같아’ 수영을 시켰다”고 말했다. 수영으로 기초체력을 다진 정준수는 쇼트트랙과 인라인스케이트에도 재능을 드러냈다. 정준수는 2008년부터 2014년까지 전국장애인체전 쇼트트랙 선수로 활동했고, 2011년 장애인 인라인 국제대회에서 100m 세계신기록을 세웠다. 정준수는 2010년 육상에 입문한 지 4년 만에 경북장애인체육회 육상실업팀 선수로 선발됐다. 손씨는 “준수가 매일 아침 7㎞를 조깅할 정도로 뛰는 걸 즐긴다”며 “꼭 메달의 꿈을 이뤘으면 한다”고 말했다. 정준수는 다음달 5일 서울 마포구 월드컵공원에서 열리는 2019 슈퍼블루마라톤 10㎞ 코스에 특별 출전한다. 장애인과 비장애인이 함께 달리며 장애에 대한 우리 사회의 편견을 깨자는 취지로 열리는 마라톤 대회다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

여름철 밤잠을 설치게 만드는 것은 열대야와 모기이다. 지난해와는 달리 올해는 열대야도 그리 길지 않았고 모기도 기승을 부리지 않았다. 올해 모기가 많지 않았다고 내년에도 적을 것이라는 생각은 착각이다. 모기는 열대지역과 온대지역 등에서 살면서 일본뇌염, 뎅기열, 지카바이러스 등을 옮기는 역할을 한다. 이 때문에 많은 과학자들이 다양한 방법으로 모기 박멸을 연구하고 있다. 그 중 하나가 볼바키아 박테리아를 이용해 모기의 생식 능력과 바이러스 전파 능력을 차단하는 것이다. 그러나 많은 사람들이 볼바키아 박테리아에 감염시킨 모기가 세대를 거치는 과정에서 기대효과가 떨어지거나 내성을 가질 수 있다는 우려가 있다. 미국 펜실베니아주립대 감염병역학센터, 호주 모나쉬대 생명과학부, 퀸즈랜드대 생명과학부, 영국 옥스포드대 동물학과 공동연구팀은 볼바키아 박테리아에 감염된 바이러스 전파 차단능력과 생식능력 저하는 자연선택이라는 진화과정에서도 그대로 후손에게 이어지고 시간의 변화에도 감소되지 않는다는 사실을 확인했다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 27일자에 실렸다.연구팀은 뎅기열, 일본뇌염, 말라리아 등을 옮기는 것으로 잘 알려진 이집트 숲모기에게 볼바키아 박테리아를 감염시킨 뒤 뎅기열 바이러스 차단 능력을 실험했다. 연구팀은 실험실에서 유전자 재조합을 통해 모기의 신체 능력을 다양하게 만든 뒤 볼바키아 박테리아를 감염시켰다. 그 다음 감염된 모기들에게 뎅기열 바이러스를 주입하고 바이러스 전파 능력을 측정한 것이다. 그 결과 볼바키아 박테리아에는 막단백질을 통과할 수 있는 캐드헤린 단백질 중 하나인 ‘AAEL023845’가 포함돼 있다는 사실을 확인했다. 이 유전자가 모기의 면역 체계를 가동시켜 바이러스 활동을 억제시키고 바이러스의 전파를 막는 것이라는 설명이다. 이와 함께 이 단백질이 모기의 바이러스 전파 차단 능력을 다음 세대로 전달할 수 있다고 설명했다. 엘리자베스 맥그로우 펜실베니아주립대 교수(곤충학)는 “이번 연구결과는 볼바키아 박테리아가 뎅기열 바이러스 전파를 효과적으로 차단할 수 있다는 것을 보여줌으로써 생물학적 살충제로서의 효과가 우수하다는 것을 보여줬다”라며 “또한 세대를 거쳐가면서 볼바키아 박테리아에 대한 내성이나 저항성이 증가할 것이라는 우려도 사실이 아니라는 것을 확인한 연구”라고 말?다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“오늘날 사망 원인의 대부분을 차지하는 질병은 나쁜 생활습관 탓에 발생한다. 지금까지 그렇게 생각돼 왔다. 하지만 오늘날 증거가 가리키는 방향은 박테리아(세균)가 원흉이라는 것이다. 이는 의학의 혁명을 예고하고 있다.” 지난 7일 영국의 과학잡지 ‘뉴사이언티스트’에 실린 특집의 도입부다. 제목은 ‘당뇨·뇌졸중·알츠하이머병의 진정한 원인을 우리는 찾아낸 것일까?’ 잇몸병을 일으키는 특정 세균이 만성 염증을 일으키며 이것이 성인병의 주된 원인일지 모른다는 내용이다. 이 같은 ‘세균 가설’의 주장을 따라가 보자. 수많은 생활습관병에 세균이 관련돼 있다는 사실은 최근에야 드러났다. 진행 과정이 매우 느리며 휴면 상태에 들어가 있거나 세포 내에 숨어 있기 때문이다. 이 탓에 실험실에서 배양하기가 어렵다. 하지만 이제는 DNA 염기서열 결정법이 나와 있다. 그 덕분에 예전에 존재하리라고 전혀 예상하지 못했던 장소에 세균이 있다는 사실이 드러났다. 가장 많은 질병에서 역할을 하는 것으로 보이는 최악의 원흉은 잇몸 질환을 일으키는 특정 세균이다. 잇몸병은 “인류에게 가장 널리 퍼져 있는 질병”이라고 홍콩대학의 모리지오 토네티는 말했다. 노화 관련 질병의 대다수는 잇몸병을 가진 사람에게 나타난다. 그런 사람은 증상이 더 심각한 경향이 있다. 그 이유는 우리의 면역계로 하여금 신체를 계속 공격하게 만들기 때문이라고 한다. 치아의 플라크(세균막)가 잇몸으로 뚫고 들어가면 염증을 일으킨다. 염증이란 면역 세포가 몰려들어 미생물과 이에 감염된 세포를 모두 파괴하는 반응을 말한다. 이것이 오래 지속되면 치아와 잇몸 사이의 공간에 몇몇 세균이 증식한다. 그중 한 종(포르피로모나스 진지발리스)은 특히 교활해서 염증이 계속되게 만든다. 염증은 병원균을 죽인 다음 종료되는 게 정상이다. 문제는 30~40대부터 염증이 만성화하는 현상이 일어나기 시작한다는 점이다. “이 세균은 실제로 염증 과정의 일부를 차단하는 분자를 만들어 낸다.” 미국 터프츠대학의 캐럴라인 젠코 박사가 하는 말이다. 약해진 염증은 인체 세포를 죽인다. 죽은 세포의 파편은 진지발리스의 좋은 먹을거리가 된다. 세포가 파괴되면 박테리아가 필요로 하는 철분도 방출된다. “이 균은 번식을 위해 숙주의 면역계와 상호작용을 스스로 조절한다.” 미국 펜실베이니아대학의 조지 하지셍갈리스의 말이다. 문제의 균은 혈류 속으로 숨어든다. 인체 면역계는 이에 대항하는 항체를 만들어 낸다. 이것은 세균으로부터 우리를 보호해 주는 것이 보통이다. 하지만 진지발리스의 항체는 세균이 통과했다는 신호에 가깝다. 이런 항체를 지닌 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 다음 10년 내에 사망할 확률이 실제로 높다. 또한 류마티스 관절염, 심근경색, 뇌졸중이 발생할 위험도 더 크다. 이 세균의 가장 큰 혐의는 알츠하이머의 원인이라는 것이다. 지금껏 아밀로이드와 타우 단백질이 지목돼 왔다. 하지만 이를 줄이는 요법으로 증상이 개선된 사례는 없다. 최근 생쥐 연구에서 문제의 세균이 구강에서 뇌로 이동하는 사실이 확인됐다. 이 세균은 심근경색과 뇌졸중을 일으키는 죽상동맥경화의 원인으로도 꼽힌다. 연관성은 성인형 당뇨병에서 더욱 명백하다. 잇몸병 치료의 효과는 당뇨약 한 종류를 추가하는 것과 동일한 수준이라고 미국 치주학아카데미는 밝히고 있다. 미국 코르텍사임사의 연구에 따르면 항생제는 생쥐의 해당 세균을 죽였지만 저항성이 빠른 속도로 나타났다. 지난 1월 이 회사는 미국 등의 8개 대학과 함께 진지발리스만이 만들어 내는 진지페인이라는 단백질 소화 효소를 발견했다. 해당 효소는 알츠하이머병으로 사망한 사람들의 뇌 표본 99%에서 발견됐으며, 병이 심했을수록 수치가 높았다. 이 회사는 진지페인을 차단해 알츠하이머를 막는 약을 개발 중이다. 생쥐는 저항성을 유발하지 않고도 알츠하이머 비슷한 뇌 손상을 회복시켰다. 현재 대규모 임상시험이 진행 중이다. 치료약이 나올 때까지 대책은 두 가지다. 치아를 잘 관리하고 좋은 생활습관을 유지한다. 음주와 흡연은 잇몸병을 부르며 운동은 염증을 줄여 준다. 건강한 식단은 혈액 내 철분 방출을 막아 세균의 증식을 방지해 준다.