효소란 동식물 및 미생물의 생활 세포에 의하여 생산되는 물질이다.
촉매작용을 하는 고분자의 유기 화합물이다.
동물은 물론이고 식물에 이르기까지 모든 생물 하나하나의 세포 속에는 여러 가지 효소가 널리 있다.
효소는 신체의 모든 장기와 조직에 많으며 서로서로 독특한 역할을 한다.
사람이 먹은 음식이 체내에 들어가서 영양분이 골고루 흡수되고,신체에 도움이 되기 위해서는 무엇보다
소화가 잘 되어야 하는데 음식물의 소화가 잘 되게 하는 일 또한 효소의 역할이다.
효소가 없으면 아무리 좋은 보약을 먹어도 몸으로 가지 않으며, 효소가 충분하면 밥 한 공기를 먹어도
보약이 된다.
효소의 정확한 정의는 '체내 생물학, 화학적 반응에서 촉매작용을 하는 특정 단백질'이며 살아 있는 모든 동물과 식물의 몸 속에는 효소가 있다.
즉, 효소는 모든 동식물에 있어서 생명의 일부분이며 살아 있는 물질의 일부분이다.
효소는 색상이 없고 투명하며 1억분의 1mm의 극히 미세한 크기의 둥근 공 모양인 단백질 조각이어서
눈으로는 볼수가 없다. 혈액 속에 흐르거나, 각 장기의 세포 속에서 각기 다른 일을 하고 있다.
인체는 위, 장, 간, 심장, 폐, 간장, 근육, 피부 할 것없이 모두 세포로 이루어져 있는데 이 세포는 필요한
효소를 주로 스스로 만든다.공기가 없으면 모든 생물은 죽지만, 실제로 우리는 그 소중함을 잘 모른다.
효소에 대한 인식 역시 이와 비슷하다. 아직까지 사람들은 효소가 음식물의 소화와 영양분의 흡수를 돕는 물질 정도로만 생각하고 있는데, 실은 효소가 없으면 삶 자체가 불가능해진다.
섭취한 음식이 에너지가 되고 인체 조직을 생성하며, 그 찌꺼기가 배설 되는 모든 과정에 효소가
작용하기 때문이다.
또한 적혈구에 철을 결합 시키고 정자와 난자의 벽을 뚫고 들어가도록 한다든지,노폐물과 독성물질을
정화하는 것도 모두 효소 없이는 불가능한 일이다. 효소는 우리 몸 속에서 음식을 소화시키고 뼈와
피부를 생성하며 해독작용을 돕는 일을 하는 등의 중요한 역할을 해내는 단백질 분자이다.
효소는 동맥이 막히는 것도 막아주며 관절의 움직임이 나빠지지 않도록 도와준다.
외부물질과 결합하여 독소를 분해하기도 하는데, 이처럼 인체 내에서 청소도구로서의 역할 덕분에
우리 몸은 독성으로부터 영향을 받지 않게 된다.
우리는 우리의 면역체계, 혈류, 간, 신장, 이자, 췌장, 볼 수 있는 능력, 생각하는 것, 심지어 숨쉬는
것까지도 효소에 의존하고 있다.
지방은 지방분해효소인 리파아제에 의해 적절하게 소화 되지 않으면 소화 도지 않은 불순물 상태로
장에서 흡수될 수 있다. 리파아제가 부족하여 적절하게 소화되지 않은 지방은 나중에 혈관 벽이나
동맥에서 발견되며 동맥경화, 고혈압등의 질환을 유발한다.
이처럼 지방 침전물은 혈관이 혈액을 심장까지 운반하는 것을 방해해 심장 마비를 일으킬 수 있다.
심장이 좁아진 혈관을 통하여 피를 운반하려면 더 많은 부하를 받게 되어 혈압이 올라가고 심장이
커지게 된다. 이러한 문제의 범인은 동물성 지방에 많은 포화지방, 수소화지방, 다불포화 지방이다.
지방은 면역 세포계의 혈액세포순환을 느리게 함으로써 그 기능을 저하시킨다.
이것이 비만인 사람이 더 쉽게 여러 질병에 감염되는 이유이다.
혈액내의 높은 지방 농도는 당의 흡수를 돕는 물질인 인슐린의 정상적인 작용을 방해한다.
그러므로 혈액내의 당 농도가 높아져 당뇨병의 원인이 되기도 한다.
인체의 어느 부분에서건 효소가 부족하면 이로 인해 많은 해를 받게 된다.
효소의 부족이 병의 원인이 될 수 있다. 쉽게 말하자면 음식을 소화시키거나 영양을 흡수하거나
하다못해 상처가 나도 효소가 꼭 필요하다.
인체 내에서 일어나는 모든 화학반응에는 효소작용이 필수적이라는 말이다.
이러한 효소의 중요성 때문에 미국에서 효소치료의 선구자라 불리는 에드워드 호델박사는 "모든 질병의
원인은 바로 엔자임(효소)의 결핍 또는 불균형이다. 암, 비만, 심장병을 비롯한 퇴행성 질환들 모두가
엔자임의 결핍 때문에 비롯된다. 효소는 생물이 살아가기 위해 꼭 필요한 것이지만 우리 몸이 스스로
만들어 낼 수 있는 효소의 양은 정해져 있다. 엔자임의 낭비 때문에 많은 사람들이 중년의 나이에
죽음을 맞는다. 효소를 빨리 낭비하면 할수록 생명의 시간은 더 짧아진다."
이렇게 중요한 효소가 무엇인지,또 효소가 우리 몸 안에 존재하고 있는지,음식에도 효소가 들어
있다는데 왜 굳이 효소 식품을 추가로 먹어야 하는지를 대부분의 사람들은 잘 모르고 있다.
효소에 대한 인지도가 낮은 이유는 효소가 체내에서도 생성되므로 특정 영양소로 분류되지 않았기
때문이다.
요즘에 와서 효소가 건강식품으로 큰 이슈가 되고 있는데 바로 우리의 식습관 때문이다.
80년대에 들어서면서 우리 나라에 라면이나, 햄버거 같은 인스턴트 식품과 가공식품이 생기면서
우리의 먹거리가 혼탁해졌다. 또한 오염된 공기,식수,토양,화학비료,농약등이 더해져서 직,간접적으로
많은 양의 효소가 소모되었다. 이 때문에 몸속에 보존되어 있어야 할 효소가 점차 고갈되어 가고 있다.
체내 환경이 오염된 상황은 다음과 같은 세가지로 알 수 있다.
첫째는 내장지방으로, 혈관 및 중요 장기마다 독소, 노폐물이 석회 덩어리처럼 구석구석 쌓여 있어서
기술자라 할 수 있는 효소가 기계를 작동하기가 힘이 든다.
둘째는 대변으로, 장 건강이 좋지 않다는 것이다.
이는 정화조를 몇 년간 푸지 않아 독소를 뿜어내고 있는 상황과 흡사하다.
장의 오염은 만병의 근원이 된다.
셋째는 소변으로, 사구체의 거름망에 기름때가 잔뜩 꼈기 때문이다.
소변이 원활하지 않다면 이는 하수구가 오염된 채로 막혀가는 것과 비슷하다.
우리 몸이 건강하다는 것은 효소의 활성화를 의미한다. 이 것은 부족한 효소를 채운다는 의미이기도 하다.
효소는 조리되지 않은 '살아 있는' 음식에 들어 있다.
이들 효소는 발효과정을 통해서 음식을 삭힐 뿐 아니라 생식으로 섭취했을 때 소화를 돕는 작용을 한다. 많은 종류의 효소가 있지만 의학적 기능성으로 각광을 받고 있는 것이 단백질 분해효소다.
단백질 분해 효소들의 역할은 다음과 같다.
1. 면역체계를 억제 시키지 않고도 염증을 막을 수 있다.
(많은 약물들은 염증을 억제하기 위해 우리의 면역체계를 억제하는 작용을 한다.) 2. 고통과 부종을 감소시킨다. 3. 색전물질(혈전)의 형성을 막고 용해시킨다. 4. 혈액공급을 증진시켜 상처 입은 조직에 영양을 공급한다. 5. 혈액순환을 돕는다.
효소를 많이, 잘 먹기 위한 팁 생과일이나 생야채, 된장, 김치 같은 발효식품에 많이 있다.
효소는 열에 무지 약해서 열을 가하면 다 죽어버린다. 섭씨 45도만 넘어가면 살 수 없다.
따라서 야채나 과일 생것을 먹으며, 원상태 그대로 자연적인 것을 먹으면 효소를 많이 섭취할 수 있다.
효소 연구에 획을 그은 인물
*************************************
① 호메로스(Homeros) 고대 그리스의 서사시인으로서『일리아드』와『오디세이』의 작가인 호메로스는 그의 작품에서
우유에 무화과즙을 넣을 경우에 우유가 응고되는 현상을 묘사하였습니다.
이 현상은 현대에 레닛(rennet)이라는 효소를 이용하여 우유에서 치즈를 만드는 산업으로 발전하게
됩니다. 그러나 이후 효소에 관한 본격적인 연구는 18세기까지 미루어지게 됩니다.
그래도 인류는 효소를 이용한 반응으로 맥주와 치즈 등을 만들어 먹으면서 잘 살게 되었지요.
② 라짜로 스팔라차니(Lazzaro Spallanzani) 이탈리아의 과학자로서, 어떤 물질이 다른 물질에 의해서 분해되는 현상을 발효(fermentation)라고
명명하였습니다. 그러나 19세기 초반까지도 발효는 어떤 물질에 의한 화학적 변화로만 인식되었습니다.
이때까지는 아직까지 발효가 복잡한 생화학적 반응의 연속이라는 것을 모르고 있었다고 할 수 있습니다.
③ 키르코프(Gottieb Sigismund Constantin Kirchoff) 독일 과학자로서 상트페테르스부르크학회의 회원이던 키르코프는 1814년 싹이 난 곡식에서 전분을
당분으로 분해하는 물질이 함유되어 있는 것을 증명하였습니다. 우리나라에서도 엿기름을 이용하여
식혜를 만들어 먹고 있으니 키르코프에서 빚을 지고 있는 셈이죠.
④ 앙셀름 파얜(Anselme Payen) 1800년대 중반 파리 설탕공장의 공장장이었던 파얜은 그의 동료인 페르소(Jean Francois Persoz)와 같이 전분을 분해하여 당분을 만드는 물질을 발견했습니다. 그리고 나중에 디아스타아제(diastase)로 알려진
효소를 식물로부터 순수하게 정제하기에 이르렀습니다. 이제 본격적인 효소 연구의 단계로 접어들고 있죠?
⑤ 슈반(Theodor Schwann) 세포학의 공동 창립자이기도 한 슈반은 1800년대 중반 동물의 소화효소로서 널리 알려진
펩신(pepsin)을 순수하게 분리하여 여러 기능을 연구하였습니다.
⑥ 베르셀리우스(Jons Jakob Berzelius) 위대한 스웨덴의 화학자인 베르셀리우스는 발효가 촉매반응으로 이루어져 있을 것이라고 예측하였습니다. 1836년에 쓴 어떤 글에“살아 있는 식물과 동물의 세포와 조직에서는 수천 가지의 촉매반응이 일어난다”고 했다니 참으로 놀랍습니다.
⑦ 쿤(Wihelm Friedrich Kuhne) 쿤은 발효과정을 설명하기 위하여 최초로 효소(엔자임, enzyme)라는 명칭을 제안하였습니다.
이 enzyme이라는 단어는 1878년에 본격적으로 도입되었습니다.
우리가 효소를 엔자임이라로 하는 이유도 쿤이 이 용어를 만들어서 그렇게 된 것입니다.
그런데 이 엔자임이라는 말은 사실‘효모 안에 있다’라는 뜻이라고 합니다.
⑧ 부흐너(Eduard Buchner) 그전까지는 발효를 하려면 효모균(이스트, yeast)을 넣어야 했습니다.
그러나 부흐너는 효모를 넣지 않고도 알코올 발효를 할 수 있다는 것을 증명했습니다.
물론 지금이야 효소가 있으면 발효가 된다는 것을 알고 있지만 말이죠. 알코올 생성을 하는 효소는
치마아제(zymase)라고 명명하였는데, 부흐너는 이 업적으로 1907년 노벨화학상을 수상하게 됩니다.
이제 본격적으로 효소를 연구하는 시대가 되었습니다. 왜냐고요? 효소로 노벨상을 받았다는 것은 많은
사람이 효소에 대해 관심을 갖게 된 계기가 된 것이니까요.
⑨ 서머(James B. Summer) 효소 연구의 역사에서 가장 혁명적인 일이 벌어졌습니다. 그 이유는 효소가 결정화되었기 때문입니다.
효소가 보석처럼 빛나는 형태의 결정입자로 만들어졌습니다.
미국 코넬 대학의 서머 박사는 우레아제(urease)를 분리하고 정제하고 결정화하였습니다.
이 기술은 나중에 효소의 구조와 모양을 알아내는 방법으로 가장 널리 사용됩니다.
몇 년 후에 록펠러연구소의 노스럽(John H. Northrop)은 소화효소들을 결정화하였는데, 많은 논쟁 끝에
이 결정이 단백질이라는 것이 밝혀졌습니다. 이 두 분은 1946년에 노벨화학상을 공동 수상하게 됩니다.
효소를 연구하여 노벨상을 받은 사람이 점점 늘어나네요.
⑩ 플레밍(Alexander Fleming) 알렉산더 플레밍이라고 하면 페니실린이라는 항생제를 발견한 사람으로 유명한데,사실은 효소의
연구에서도 유명합니다. 1922년에 대표적인 단백질 분해효소인 라이소자임(lysozyme)을 최초로
발견했기 때문이지요.
⑪ 켄드루와 퍼루츠(John C. Kendrew, Max F. Perutz) 피 속에 들어 있는 붉은색 단백질인 헤모글로빈과 근육 속에 들어 있는 미오글로빈이라는 단백질의
3차원 구조를 엑스선 구조분석법으로 밝혀서 1962년에 노벨화학상을 받은 분들입니다.
이분들이 사용한 방법은 앞서 말씀드린 효소의 결정화 연구와 결합하여 놀라운 과학의 역사를
만들어 냈습니다.
⑫ 필립스(David Philipps) 런던 왕립연구소에서 근무하던 필립스 박사는 1965년 드디어 라이소자임의 3차원 구조를 밝혀냈습니다.
이제야 비로소 효소의 활성과 관련된 여러 가지 가정이 사실로 밝혀지면서 효소 연구의 장막이 걷히게
됩니다. 필립스 박사는 지난 1999년에 75세를 일기로 세상을 떠났습니다.
흥미 있는 일은 1994년 7월 8일에 일어났습니다.
미국의 우주왕복선 컬럼비아호가 지구를 떠나 우주로 나갈 때 라이소자임 효소를 싣고 가서 결정화
실험을 하였는데, 그 결과 우주에서는 효소가 더 잘 결정화된다는 사실을 밝혀냈습니다.
이제 바야흐로 효소가 우주까지 진출하게 된 것입니다.
⑬ 호웰(Edward Howell) 호웰 박사는 1898년 미국 일리노이주의 시카고에서 태어났습니다.
1924년 일리노이주에서 의사면허를 취득하고 린들라 요양소(Lindlahr Sanitarium)에서 근무하며
만성퇴행성 질환을 치료하였는데, 이때 생식과 과일주스를 위주로 한 식단으로 많은 치유 사례를
기록하였다고 합니다. 이때부터 효소활성과 관련된 연구를 진행하여‘효소영양학(enzyme nutrition)’
이라는 학문 분야를 발전시켰으며, 1932년에는 개인병원을 내고 영양과 물리요법 치료를 이용한 진료를
시작하였습니다. 이때 식물효소를 추출하는 방법을 이용하였으며 식단에 효소를 첨가하였습니다.
내셔널 엔자임 컴퍼니(National Enzyme Company, NEC)라는 회사를 창립하여 자신만의 효소
브랜드로 제품을 포장 하여 판매하였으며, 현재까지도 그 판매가 이어지고 있습니다.
국내 효소건강식품에도 이 회사의 효소가 첨가되고 있습니다. 1946년『The Status of Food Enzymes in Digestion and Metabolism』이란 책을 집필하였고 그 후 20년 이상 여러 서적을 집필하며 효소영양학
분야에 헌신하였습니다.
⑭ 비어드(John Beard) 비어드 박사는 스코틀랜드 출신의 의사로서 1902년에 암의 단일영양막 이론
(The Unitarian Trophoblastic Theory)을 제창했습니다.
췌장효소의 부족이 암의 원인이라는 이론을 바탕으로 많은 환자를 치료했습니다.
그는 췌장의 기능 이상으로 췌장효소가 적절히 분비되지 못하면 암이 생성된다고 예측했는데,
나중에 임상적으로 증명되기도 하였습니다.
우리나라에서 판매되는 소화제나 건강식품에도 췌장효소인 판크레아틴이 다량 함유되어 있습니다. |