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▣ 약을 섞어 먹을 때는 절대 주의 ! ▣ |
☞ 감기약, 위장약, 항생물질..... 당신의 약 복용법은 올바른가 ? ◎ 갑자기 추워지면 감기에 걸리는 사람이 늘어날 수 있다. 인플루엔자가 유행할 때는 더욱 그렇다. 몸이 안 좋아 약을 먹을 때, 우리는 어떤 주의를 하는가 ? 최근에는 강한 효과를 가진 약이 쓰이는 예가 늘어나는 추세이므로, 복용 방법에 더더욱 주의가 필요하다. 약의 상호 작용, 한께 먹는 음식, 올바른 복용법을 소개한다.
⊙ 날씨가 추워지면서 감기에 걸리는 사람이 늘어날 수 있다. 약국에서 구입하거나 병원에서 처방받아 약을 먹을 기회도 늘어난다. 일본의 경우 약품의 연간 매출액은 약 7조 3000억 엔이나 된다. 그래서 일본인은 미국인에 이어 세계에서 둘째로 약을 좋아한다는 말이 나올 정도이다. 당신은 약을 먹을때 "먹는 방법"에 얼마나 주의를 기울이고 있는가 ? 약과 약을 섞어 먹는 것이나 약과 먹는 음식물의 배합은 때로 약의 효가를 없애거나 반대로 증가시켜서 몸에 해를 끼칠 수 있다. 고열과 심한 두통에 시달려 병원에 간 A씨의 예를 소개한다. A씨는 병원에서 세균 감염으로 진단되어 항생물질을 처방받았다. 항생물질은 몸속 세균의 활동을 억제하는 역할을 한다. 위가 약한 A씨는 "약 때문에 위가 상하는 일이 없도록" 하기 위해, 항생물질과 함께 시판되는 위장약을 먹었다. 며칠 후, 약을 먹었는데 두통이 심하고 열도 내리지 않았다. A씨는 의심스러운 생각이 들어 병원에서 다시 진료를 받았는데, 문제가 밝혀졌다. 항생물질을 위장약과 함께 먹었기 때문에 효과가 없어져 버린 것이다.
□ 약은 어떻게 효과를 만들어 낼까 ? □ 약을 섞어 먹을 생각을 한다면, 약이 몸 속에서 어떻게 효과를 나타내는지 알아야 한다. 먹는 약의 경우, 입으로 들어간 약은 위와 장에서 흡수되어 혈류를 타고 먼저 간장으로 운반된다. 그리고 간장에서 일부 분해된다. 분해되지 않고 남은 약은 심장을 통해 온몸으로 전달된다(분해됨으로써 효과를 내는 약도 일부 있다). 그 뒤 약이 세포의 표면에 있는 "수용체" 에 결합함으로써 세포의 작용을 활발하게 하거나, 그 작용을 자극 하거나 방해해 효과를 일으킨다. 혈액 안을 돌던 약은 마침내 간장에서 분해되어 소변으로 배설 된다. 약의 양은 위와 장에서 어는 정도 흡수되는지, 혈액을 돌기 전에 간장에서 어느 정도 분해되는지, 어디에 작용하는지 등을 고려해 효과를 잘 발휘하도록 계산되어 있다.
그러므로 그 중간 과정에서 "방해" 가 있으면 본래의 약의 역할은 다른 결과를 가져오게 된다. "먹는 약" 은 크게 두 가지로 나누어진다. 의사의 처방이 필요한 "처방약" 과 처방 없이 약국에서 구일할 수 있는 "일반약(비처방약, OTC약)" 이다. 처방약은 일반약보다 효력이 강한 성분이 사용 되거나, 같은 성분이라도 양이 많은 특징이 있다. 그리고 환자의 증상에 맞도록 의사가 판단하기 때문에, 처방약은 더욱 정확하게 효과를 발휘하는 것이 많다. 거기에 비해 일반약은 "두통, 콧물, 기침에 효과가 있는 감기약" 과 같이 몇 가지 유효 성분을 조합시켜 배합해, 폭넓은 효능을 가진 것이 많다. 최근에 처방약(의료약)에서 일반약으로 바뀌는 경우가 늘어났다. 위궤양약(H②브로커)이나 수면 개선약 등 효과가 강한 일반약이 많이 나오게 되었다. 개인이 약국에서 사는 일반약은 처방약보다 "부담 없이" 먹을 수 있다. 그래서 "먹는 방법" 을 잘 생각하는 일이 더욱 중요해졌다.
□ 차(茶)와 함께 약을 먹으면 안 될까 ? □ 약을 먹는 방법에 관해 여러 가지 조언을 들을 것이다. 예를 들어 "약을 차와 함께 먹어서는 안된다. 포도 쥬스와 함께 먹어서는 안된다." 등등 이다. 그러면 과연 그럴까 ? 약학 전문가인 일본 메이지 의과대학의 에라젠 히로토시 교수는 "대부분의 약은 차와 함께 먹어도 큰 문제는 없다." 고 설명했다. 하나의 예로, 빈혈 치료를 위한 철분제를 차와 함께 먹으면, 차에 함유된 떫은 물질 "타닌" 이 철과 결합한다. 그리고 철의 흡수를 방해하기 때문에 차와 함께 먹으면 안 된다고 했다. 그러나 그 뒤의 연구에서는 빈혈 치료의 목적으로 식사에 포함되는 철의 양보다 훨씬 많은 양의 철을 알약으로 차와 함께 복용하더라도, 약의 효과가 없어지는 등의 영향은 없다는 것이 보고 되었다. 그러므로 현재에도 약의 설명서에는 기재되어 있으나, 특별히 문제는 없다고 한다.
□ 약을 포도 쥬스와 함께 먹는 것은 ? □ 포도 쥬스와 함께 먹는 것이 금지된 의약품이 있다. 고혈압에 대한 약(혈압 강하제)이다. 혈압 강하제 중에서도 "디히드로피리딘" 이라는 화학 구조를 가진 "칼슘 길항약" 이 사용된 것에 주의가 필요하다. 이 약은 혈관의 세포에 결합해, 칼슘 이온이 세포 안에 들어가는 것을 막음으로써 혈관을 확장 시키는 역할을 한다. 그 결과로 혈압을 내리는 것이다. B씨의 예를 들어보자. B씨는 혈압이 높아서 의사로부터 받은 혈압 강하제(디히드로피리딘계 칼슘 길항약)를 1일 2회 먹고 있다. 그 결과 최고 혈압이 130 전후, 최저 혈압이 80 전후로 안정되었다. 어느 날, B씨는 아침 식사 때 포도 쥬스를 마셨다. 그 뒤 보통 때처럼 약을 먹었으나 컨디션이 이상했다. 혈압을 측정 했더니 치고 혈압이 100, 최저 혈압이 60으로 모두 낮아져 있었다. 이것은 포도 쥬스에 함유된 쓴맛의 천연 성분인 "플라보노이드" 가 원인이다. 칼슘 길항약의 일부는 소장에서 흡수되는 과정에서 단백질(효소)에 의해 분해된다. 플라보노이드는 그 효소의 역할을 방해한다. 그래서 본래 분해되어야 할 약도 흡수되어서 다량의 약이 혈액을 통해 순환된다. 그리고 급격하게 혈압이 낮아지는 것이다. 때로는 현기증을 일으키므로 넘어져서 다치기도 한다. 충분히 주의를 기울여야 한다.
□ 주변에서 흔히 보는 "섞어먹기" □ 포도 쥬스의 예는 음식과 처방약의 조합이었다. 혈압 강하제와 같은 처방약이 아니라 누그든살 수 있는 일반약과 음식물을 섞어 먹음으로써 위험한 경우는 없을까 ? 그런 경우가 많이 보고되어 있다. 감기약이나 진통제의 예를 보자. 첫째는 감기약과 양배추를 섞어 먹는 경우로, 약의 효과가 약해 진다는 설이다. 감기약의 해열 진통 성분인 "아세트아미노펜"은 간장에서 일부 분해된 다음 핏속을 돌아 효과를 낸다. 양배추에 함유된 "글루쿠론산" 이 간장에서의 아세트아미노펜 분해를 돕기 때문에 원래보다 많이 아세트아미노펜이 분해된다. 결과적으로 약이 혈액 속에 흐르는 양이 줄어들어, 해열 진통의 효과가 낮아진다는 것이다. 그리고 숯불구이 고기나 훈제 식품의 성분이, 감기약의 해열 진통 성분인 "페나세틴" 이 간장에서 일으키는 분해 반응을 촉진한다는 설이 있다. 또 진통제(아스피린)를 콜라와 함께 먹으면 흡수가 늦어져서 효과가 줄어든다는 등의 설도 있다. 그러나 에라젠 교수는 "이 같은 일반약과 음식의 조합은 크게 신경쓸 필요는 없다." 고 말한다. 감기약과 양배추를 섞어 먹는 이야기는 20년 정도의 보고에 바탕을 두고 있다. 양배추와 섞어 먹음으로써 생기는 몸 속에서의 감기약 농도 변화는 약 20%에 지나지 않아, 임상적으로 주의할 만큼의 효과 변화가 없기 때문이라고 한다.
다른 예도 대부분은 약물의효과에 변화가 있다 해도 임상적으로 문제가 될 정도는 아니라고 한다. 정말 주의해야 할 내용에 관해서는 약의 설명서에 적혀 있다. 그러면 섞어 먹으면 안 되는데 아직 발견되지 않는 것은 없을까 ? 만약 이제까지 알지 못했던 음식과 약을 함께 먹어 버렸다면....... 에라젠 교수는 "물론 모든 음료와 음식으로 실험되지는 않았다." 고 말했다. 약의 설명서에는 대부분 물로 먹도록 적혀 있듯이, 새로운 약의 효과와 부작용을 조사하는 "임상 시험" 에서는 약을 물로 먹도록 정하는 것이 대부분이다. 포도 쥬스와 혈압 강하제와의 관계는 임상 시험 도중에 우연히 발견되었다고 한다. 어떤 칼슘 길항약과 술의 상호 작용을 검토하는 임상 시험에서, 알코올의 냄새와 맛을 감추기 위해 약을 포도 쥬스로 먹도록 계획했다. 그랬더니 예측할 수 없었던 약 효과가 강하게 나타난 것이다. "임상 시험에서는 수백 명 단위로 약이 투여된다. 그러나 수 천 명에 1명꼴로 일어나는 부작용은 임상 시험만으로는 알 수 없다. 그래서 신약으로 나온 뒤에도 정보를 수집해 부작용을 파악하게 된다." (에라젠 교수) 시판되는 감기약 등은 이제까지 수백만 명이 먹엇다. 그러므로 이미 다양한 음식과 함께 복용 되었으며, 특정한 음식에 의한 심한 부작용은 일어나지 않았다. 물론 새로 알게 된 주의 사항은 설명서에 기재하게 된다.
□ 부작용으로 인지증에 걸릴 우려가 있다 □ 약과 약을 섞어 먹는 것은 음식과 섞어 먹는 것 보다 부작용이 생기기 쉽다. 효과가 강한 처방약끼리 섞어 먹으면 심한 부작용이 생기는 경우도 있다. 그에 비해 일반약은 "부담 없이" 먹기 때문에 처방약과 일반약, 일반약끼리 섞어 먹는 경우가 자주 일어난다. 처방약끼리 섞어 먹는 예로 다음과 같은 것이 있다. 뇌에 작용하는 약물인 신경 안정제나 특수한 고혈압 치료약, 중추신경 작용약 등을 함께 먹음으로써 정신이 희미해지는 증상이 일어나는 경우가 있다. 고령인 경우 인지증(치매)이 될 우려가 있다. 각각 먹을 때는 문제가 없는 약을 두세 가지 섞어 먹음으로써 생활의 질과 관계되는 심한 부작용이 나타나기도 한다. 물론 그 경우에는 약의 종류를 조정해 치료하면 개선된다. 이와 같이 처방약을 섞어 먹음으로써 일어나는 부작용을 예방하기 위해서도 의약 분업은 중요하다. 의사가 처방한 처방전을 가지고 단골 약국에 가는 것도 중요하다. 이것을 지키면 내과와 피부과 등 여러 병원에 다니더라도, 단골 약국에서 사정을 알고 부작용을 막을 수 있을 것이다.
다만 이것은 처방약의 경우이다. 일반약을 사 먹으면서 약국에서 자세하게 상담하는 사람은 별로 없을 것이다. 물론 주의를 기울이고 있는 사람도 있을 것이다. 예컨대 두 종류의 두통약을 동시에 먹으면 부작용이 생기므로 웬만큼 아파도 먹지 않는 등의 경우이다. 물론 그것은 바람직 하다. 그러면 앞에서 소개한 항생물질과 시판되는 위장약을 먹는 경우는 어떤가 ? 이것도 일반약과 섞어 먹는 경우인데 왜 위험한지 알기 어렵다. 실은 "뉴카이런계' 라는 항생물질과 "수산화 마그네슘" 을 주성분으로 하는 제산제(위산 중화제) 를 섞어 먹으면 항생물질이 위에서 흡수되기 어려워진다. 세균에 저항하기 위해 먹은 항생물질의 효과를 얻을 수 없게 되어 버리는 것이다. 약은 예컨대 같은 두통약이라도 그 약효 성분은 다양하다. 성분에 따라 어떤 약과 섞어 먹는 것이 문제인지 달라진다. 약의 성분이 어떻게 흡수되어 효과를 내는지 알 수 없으면, 섞어 먹음으로써 어떤 부작용이 일어나는지 상상할 수 없다. 그러므로 반드시 의사나 약사와 상담해야 한다.
□ 개인차가 큰 약의 효과 □ 앞서 약을 섞어 먹는 예를 몇 가지 들었다. 그러나 실제로 그 효과는 개인차가 크다. 약의 효과를 말할 때는 흔히 "있다, 없다" 의 기준으로 판단한다. 그러나 "효과가 없다." 고 하더라도 효과가 전혀 없는 것은 아니다. 에라젠 교수는 이렇게 말한다. "약을 개발하는 단계의 시험에서는 정해진 값으로 선을 그어서 효과가 "있다, 없다" 로 판단한다. 그러나 실제로는 효과가 "없다" 고 한 사람도 약의 영향을 받고있다." 그리고 효과가 "있는" 사람들의 경우도 그 효과의 정도는 사람마다 다르다. 약효의 개인차는 여러 가지 요인을 생각할 수 있다. 예컨대 어떤 약이 잘 듣지 않는 경우, 그 약을 간장에서 분해하는 능력이 높다거나 약이 작용할 때에 관계하는 수용체의 수가 적은 등의 이유를 생각할 수 있다. 이와 같은 약의 효과는 유전으로 결정되는 경우도 많다. 다만 모든 약에 똑같이 적용되는 것은 아니고, 각각의성분에 대해 개인차가 있다. 다른 사람에게 좋았기 때문에 나도 좋을 것이라고 판단해 약을 섞어 먹는 것은 위험하다.
게다가 어린이인지 성인인지, 고령자인지에 따라 반응이 다른 약도 있다. 약은 주로 간장에서 분해되어 약의 작용이 없는 물질로 바뀌어 신장에서 소변과 함께 배출된다. 나이에 따라 이 처리 능력이 다른 것이다. 예컨대 어린이는 처리 능력이 높다. 이에 비해고령자는 낮다. 70세가 되면 신장의 기능은 성인의 70% 수준으로 떨어진다. 그만큼 약을 소변으로 배설할 수 없게되고, 장시간에 걸쳐 많은 약이 몸 속에 머무르는 셈이다. 그것에 의해서 효과가 강하게 나타나는 경우가 있다. 그렇기 때문에 신약으로 대부분의 환자에게 사용될 때, 약에 따라서는 부작용이 고령자에게 집중해 나타나는 경우가 있다. 70세나 80세 등의 고령자에게는 임상 시험이 이루어지지 않으므로 부작용이 발견되지 않는 수도 있다.
□ 약의 올바른 복용법은 ? □ 이제까지는 약을 섞어 먹는 것에 관해 설명했다. 그러면 약을 섞어 먹는 것 이외에 주의해야 할 약 복용법에는 어떤 것이 있을까 ? 에라젠 교수의 의하면, 약은 상체를 세운 상태에서 한 컵의 물과 함께 먹는 것이 어떤 약에서나 적합한 복용법이라고 한다. 약을 물 없이 먹거나 옆으로 누운 채로 먹으면 몇천 번에 한 번의 확율로 약이 식도 중간에서 머물고, 거기에서 녹아 버린다. 그것이 자극성 높은 약이라면, 약이 직접 식도에 닿아서 궤양의 원인이 된다. 그것은 "필(약이라는 의미) 식도염" 이라 불리는데, 실제로 골다공증 약인 "알렌드론산" 이나 항생물질 "테트라사이클린" 을 복용하는 예에서 보고되어 있다. 골다공증 약은 발매 후 약 48만 명 정도가 복용한 시점에서, 약 200명의 환자가 식도에 어떤 종류의 부작용을 일으켰다. 그 가운데 일부는 식도의 짓무름이나 궤양으로 입원 했다고 한다. 당신의 약 복용법은 어떠한가 ? 질병을 치료하려고 먹은 약 때문에 몸이 더 나빠진다면 의미가 없다. "약을 섞어 먹을 때는 약국 등에서 반드시 상담하기 바란다." (에라젠 교수) |
▣ 약이 효과를 내는 구조와 위험한 섞어먹기, 올바른 복용법은 ? ▣ |
□ 1. 약을 먹는다 □ ▶ 약 → 입 → 식도 (먹는 약은 물 등과 함께 입에서 식도, 위로 운반된다.) ※ 위험한 예 : 약을 물 없이 먹거나 옆으로 누운 채로 먹으면, 몇천 번에 한 번의 확율로 약이 식도 중간에 머물게 된다. 그것이 자극성 높은 약이면, 녹은 약이 직접 식도에 닿아서 궤양을 일으키는 경우가 있다.
□ 2. 약이 흡수되어 온몸으로 운반된다 □ ▷ ① 약은 위나 소장에서 흡수되어, 먼저 간장으로 운반된다. ② 간장에서 약의 일부가 분해되고, 분해되지 않고 남은 약은 심장으로 간다. ③ 심장에서 혈류를 타고 온몸으로 운반된다. ※ 위 - 위험한 섞어먹기의 예 : 항생물질(뉴카이런계) 과 위장약(제산제)을 섞어 먹으면 항생물질의 효과가 없어진다. 위장약 의 성분이 항생물질과 결합함으로써, 항생물질의 흡수를 방해하기 때문이다. 소장 - 위험한 섞어먹기의 예 : 혈압 강하제(디히드로피리딘계 칼슘 길항약)와 포도 쥬스를 함께 먹으면 약의 효과가 강하게 나타나, 혈압이 지나치게 내려갈 수 있다. 이 종류의 강하제는 소장에서 흡수되는 과정에서 그 일부가 분해된다. 그 러나 포도 쥬스의 함유된 "플라보노이드" 에 의해 분해가 방해되므로, 보통 때보다 많은 양이 몸 속에 들어와 부작용 이 생긴다.
□ 3. 약이 세포에 작용해 효과를 낸다 □ ▶ 작용약 → 약이 세포 수용체에 결합해 효과를 낸다. ※ 위험한 섞어먹기의 예 : 삶은 콩의 비타민 K는 혈액을 응고시키는 기능을 가진 단백질을 만들게 한다. 그래서 혈액을 잘 응 고되지 않도록 하는 약(와파린)의 효과를 방해한다. ▷ 길항약 → 약이 세포 수용체에 결합함으로써, 본래 결합해야 될 물질이 결합하는 것을 방해해 작용을 저해한다. ※ 위험한 섞어먹기의 예 : 기관지염 치료약(프로카테롤)과 커피(카페인)를 함께 먹으면 부정맥을 일으키는 경우가 있다. 교감 신경계에 관계하는 수용체에 작용을 강하게 해서, 박동의 이상을 일으킬 가는성이 있다. ▶ 채널 작용약 → 약이 세포로의 수송경로(이온 채널)에 작용해 물질 수송을 방해한다. ※ 위험한 섞어먹기의 예 : 술(알코올)과 수면제는 모두 뇌 기능을 억제하는 작용을 한다. 두 가지를 함께 먹으면 기능이 어우 러져 강한 억제 효과가 나타난다. 때로는 호흡을 유지하는 뇌로부터의 명령이 약해져서 목숨을 잃 기도 한다.
□ 4. 약이 분해되어 몸 밖으로 배출된다 □ ▷ 약 → 간장 (약은 간장에서 분해된다.) ※ 위험한 예 : 담배를 피우면 천식 치료약 "테오필린" 이 효과를 내기 힘들다. 담배의 연기 성분이 간장의 특정 효소의 분해 기 능을 높인다. 그럼으로써 테오필린의 분해 속도가 빨라져, 혈액 속의 테오필린 양이 금세 줄어들어 효과를 내 기 어려워진다. ▶ 신장 → 약의 작용이 없는 물질 → 신장에 의해 배출 ※ 위험한 예 : 신장의 기능은 나이와 더불어 저하한다. 70세에서는 성인의 70% 수준까지 떨어진다. 그래서 신장에서 분해하 는 약은 부작용이 일어나기 쉽다. ▷ 소변과 함께 몸 밖으로 배출 |
▣ 글리아 세포(glia cell)란 ? |
신경계에서 신경세포를 둘러싸고 있는 세포. 신경교세포라고도 하며 성세포, 희돌기교세포, 소교세포의 3가지 형이 있다. 사람 뇌의 경우 신경교세포가 신경세포보다 10배 정도 많다. 따라서 뇌의 기능에서 신경교세포가 중요한 역할을 하고 있으리라 추정되지만 알려진 것은 적다. 다만, 신경교세포가, 신경세포가 역할을 수행할 수 있도록 지원하는 기능을 하고 있음을 보여 주는 예가 많이 발견되고 있다. 특히 신경계의 발생 과정이나 손상된 신경의 재생 과정 등에서 신경교세포가 중요한 역할을 하고 있는 것으로 보인다. |
▣ 마이크로파 란 ? |
보통 진동수가 1~300GHz 까지이고 파장이 1mm에서 1m까지인 전자기파. 일반적으로 파장이 짧아 직진성이나 반사, 굴절, 간섭 등의 성질이 빛과 비슷하다. 극초단파(UHF), 센티미터파(SHF), 밀리미터파(EHF) 등이 있다. 레이더, 통신, 전자레인지, 텔레비젼, 등에 폭넓게 이용되며, 물질의 분자 구조 연구에서도 중요한 역할을 한다. |
▣ 중성자 란 ? |
양성자와 함께 원자핵을 구성하는 기본 입자. 전하를 갖고 있지 않으며 전자 질량의 약 1,840배이다. 핵에 속해 있지 않은 자유 중성자는 베타 붕괴라는 방사성 붕괴를 한다. 붕괴를 하면 양성자 1개, 전자 1개, 반중성미자(전하가 없으며 질량이 거의 없는 중성미자의 반물질 입자) 1개로 분리된다. 자유 중성자는 이런 식으로 쉽게 분리되기 때문에 자연 상태 에서는 존재하지 않으며, 인공적으로 만들어야만 한다. |
▣ 페로몬 이란 ? |
동물, 특히 곤충에서 같은 종에 속하는 한 개체가 다른 개체로부터 어떤 행동을 일으키게 하는 물질. 성 페로몬, 경보 페로몬, 길잡이 페로몬, 집합 페로몬 등이 있으며, 페로몬을 받은 개체는 즉각적으로 특유의 행동을 보인다. 페로몬은 특수한 분비샘에서 분비되거나 오줌같은 다른 물질과 섞여서 분비되며, 주변 환경 전체에 자유로이 발산되기도 하고 특정 지역에만 분비되기도 한다. |
▣ 제산제 란 ? |
위산을 중화 시키고 위산에 의한 복통을 완화하는 데 사용하는 탄산수소나트륨, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄 같은 물질. 소화불량, 위염, 궤양의 치료에 사용된다. 많은 액체 제산제들은 의사의 처방 없이도 복용할 수 있는데 1회 복용으로 3시간 동안 소화불량이나 위염을 일으키는 위액의 산성도를 감소 시킬 수 있다. 제산제는 위액의 산성도가 가장 많이 증가하는 때, 즉 식사를 하고 나서 1시간 후와 3시간 후 그리고 자기 전에 복용해야 한다. |
▣ 토카막 방식이란 ? |
토카막은 러시아 어인 toroiid kamera(chamber) magnit(magnet) katushka(coil)의 첫 자를 따서 만든 합성어로, 구소련의 아치모비치가 1965년에 발표 하였다. 세계적으로 그 성능의 우수성을 인정받아, 현재 작동 중이거나 새로 짓는 실험용 핵융합로는 대부분 이 방식을 택하고 있다. 토카막 방식의 원리를 이해하려면 플라즈마의 자기장의 상호 작용을 알아야 한다. 플라즈마는 전리 기체로서 거시적으로는 전기 적으로 중성이지만 자기장이 더해지면 플라즈마를 구성하고 있는 이온과 전자가 서로 반대 방향으로 나선 운동을 하며 진행하게 된다. 이 때 자석을 도넛 형태로 배열하면 진행 경로가 도넛 모양 안에 갇히게 된다. 따라서 플라즈마는 공간적으로 갇히게 되고, 이것을 다양한 가열 장치로 가열하면 핵융합반응이 일어날 수 있는 태양의 중심과 같은 환경이 만들어 진다.
☞ 원자력이나 화력을 대신하는 신에너지원으로 기대되는 "핵융합". 여러 가지 방식으로 연구 개발이 이루어지는 가운데, 플라즈마를 높은 효율로 가두고 있는 목성의 자기권을 참고로 한 독특한 실험 장치. → 장래의 핵융합로에서는 원자핵끼리 부딪쳐 융합시키고, 그 때 발생하는 에너지를 사용해 발전을 한다. 핵융합을 일으키려면 1억도 이상의 플라즈마(원자가 전자와 원자핵 등으로 나누어져 어지럽게 날리고 있는 상태)가 필요하다. |
▣ DNA가 류머티즘의 원인 ? ☞ 만성관절염은 망가진 DNA가 소화되 않은 것이 하나의 원인으로 보인다. 염색체의 DNA는 세포의 자살인 "아포토시스" 나 적혈구의 생성 과정에서 흩어진다. 흔히 이런 DNA는 "대식세포" 라는 세포에 거두어들여저, "DNA 분해 효소 II" 라고 하는 효소로 완전히 분해되어 버린다. 일본 오사카 대학의 가와네 고키 박사팀은, DNA 분해 효소 II의 유전자를 갖지 않은 쥐가 사람의 류머티즘성 관절염과 아주 비슷한 만성관절염 증상을 일으키는 것을 발견했다. 이 쥐에서는, 분해하지 못한 DNA를 모은 대식세포가 "TNF" 라는 인자를 만들었다. 사람의 류머티즘에서는 TNF에 대한 항체가 증상을 완화시키는 데 사용된다. 그래서 TNF에 대한 항체를 쥐에게 투여했더니 관절염 발병이 억제되었다고 한다. 박사팀은 "TNF가 관절의 "활막 세포" 라는 세포에 염증을 일으키는 여러 가지 인자를 만들게 하는 것이 관절염의 원인으로 보인다." 고 말했다.
▣ 혈관이 생기지 않는 구조 ☞ 어떤 단백질이 각막에서의 새로운 혈관 형성을 억제하는 것 같다. 각막에는 혈관이 없다. 그 덕분에 우리는 혈관의 방해를 받지 않고 물체를 볼 수 있다. 실은 각막에는 새로운 혈관의 형성(혈관 신생)을 촉진하는 "VEGF" 라는 단백질이 있다. 이제까지 각막에서 혈관이 생기지 않는 구조는 규명되지 않았다. 미국 조지아 앤드 오거스터 군인 메디컬센터 의과대학의 앰버티 박사팀은 VEGF와 결합하는 "sflt-1" 이라는 가용성(可溶性) 단백질이 각막에서 만들어지고 있는 것을 발견했다. 쥐에서 VEGF와 sflt-1의 결합을 억제하면 각막에서도 혈관이 만들어지는 것이 밝혀졌다. 각막에 혈관을 가진 유일한 생물인 매너티나, 각막에도 혈관이 만들어지는 돌연변이를 가진 쥐는 sflt-1을 만들지 않는다고 한다. 이 쥐에게 sflt-1을 투여했더니 각막에서 혈관 신생이 억제되는 것이 밝혀졌다. 박사팀에 의하면, 이 결과로 미루어 보아 암 등의 치료에서 혈관 신생의 조절에 응용할 수 있다고 한다.
▣ 일처다부제는 번영의 열쇠 ☞ 정자의 수정율이 높은 수컷이 생존율 높은 자손을 남긴다. 대부분의 인간 사회는 "일부일처제" 사회이다. 그러나 자연계에서는 1마리의 암컷이 여러 마리의 수컷과 교배하는 "일처다부제" 가 종을 번영시키는 데 유리한 것 같다. 야외 관찰이나 실험 데이터를 통해, 일처다부제에서 태어나는 자녀의 생존율이 높다는 것이 알려져 있다. 오스트레일리아 국립대학의 피셔 박사팀은 일처다부제가 종의 번영에 유리하다는 근거를 얻기 위한 작업을 했다. 그래서 오스트레일리아에 사는 유대류인 주머니쥐의 일종을 실험적으로 교배시켰다. 이 동물은 생애 한 차례만 번식기를 갖는다. 이제까지 알려진 결과대로, 일처다부제에서 태어난 자녀의 생존율은 일부일처제의 경우에 비해 약 3배나 높았다. 그리고 DNA 해석을 한 결과, 정자 경쟁에서 압도적으로 이긴 수컷의 자손은 더욱 높은 생명력을 가진 것으로 판명되었다. 일부다처제가 종의 번영에 유리한 것은, 정자의 수정율이 높은 수컷일수록 생명력이 강한 자손을남기기 때문이다.
▣ 인도의 가뭄 엘니뇨 ☞ 태평양 중앙부의 해면 수온 상승이 가뭄을 일으키는 것 같다. 엘니뇨란 태평양 적도 지역의 중앙부에서 동부에 걸쳐 해면 수온이 높아지는 현상이다. 과거 132년 동안 인도에서 가뭄이 발생한 해에는 반드시 엘니뇨가 일어났다. 그러나 반대로 엘니뇨가 발생한 해에 반드시 가뭄이 일어나는 것은 아니다. 인도 열대기상연구소의 마크 케인 박사팀은 이 수수께끼를 풀기위해, 엘니뇨 발생시의 태평양 해면 온도를 상세히 분석했다. 그 결과 태평양의 동부가 아니라 중앙부 해역에서 해면 수온이 상승한 해에 가뭄이 일어나는 것을 발견 했다. 박사팀의 시물레이션에 의하면, 대기의 순환을 매개로 인도양에 부는 계절풍 몬순이 약해진다. 그 결과 인도에서는 강우량이 줄어드는 것으로 보인다. 박사팀은 "이번의 연구 결과를 이용하면, 앞으로는 가뭄의 위험을 피하면서 계획적으로 농산물을 생산할 수 있다." 고 말했다.
▣ 주행성에서 야행성 눈으로 ☞ 단 하나의 단백질이 곤충의 겹눈의 형태를 바꾼 듯하다. 주간형의 곤충은 시야는 좁지만 해상도가 좋은 눈을 가진다. 한편 야간형 곤충은 해상도는 나빠도 시야가 넓은 눈을 가지고 있다. 곤충의 겹눈을 구성하는 하나하나의 눈(홑눈)에는 7개의 "감간분체" 가 있다. 이것은 빛을 받아들이는 곳이다. 원래 7 개의 감간분체는 7개로 하나의 빛을 받아들였다. 현재에도 주간형 곤충인 벌이나 모기 등은 이 타입의 감간분체를 가지고 있다. 이 주간형의 구조는 마침내 야간형 곤충용으로 진화해, 감간분체 각각이 독립해 빛을 받아들이게 되었다. 이 구조에 의해 야간형 곤충은 넓은 범위에서 빛을 받아들일 수 있게 되었다. 미국 캘리포니아 대학의 젤호프 박사팀은 주간형에서 야간형 겹눈으로 바뀔 때에 중요한 유전자를 골라냈다. 이 단 하나의 유전자를 잃으면, 감간분체는 야간형에서 주간형으로 바뀌어 버린다. 박사팀은 "겹눈의 형태를 크게 바꾼 것은 단 하나의 단백질이었다." 고 말했다.
▣ 단백질을 꼭 닮았다 ? ☞ 어떤 무기물질은 단백질처럼 자연과 구조를 만드는 듯하다. 생체 내의 단백질 등은 복잡한 구조를 만든다. 단백질 등의 "자기조직화"는 이제까지 상세하게 조사되어있다. 단백질과 같은 정도의 nm(나노미터 : 10억분의 1m) 크기인 무기물질의 "나노 입자" 에서는 최근 들어 자기조직화의 구조가 명확하게 밝혀져왔다. 미국 미시간 대학의 탕 박사팀은 "텔루륨화카드뮴" 이라는 무기물질의 나노 입자가 자기조직화에 의해 용액 속에서 시트를 만드는 것을 밝혀 냈다. 이제까지 나노 입자의 시트는 액체와 고체 사이 등에서 생기는 것이 상식이었으므로, 이런 일은 획기적이라고 한다. 더욱이 시물레이션과 실험을 통해, 입자 사이에 소수성(물을 멀리하는 성질)과 정전기적인 상호 작용이 생기는 것이 자기조직화의 원동력임을 알게 되었다. 무기물질 나노 입자의 이런 자기조직화는 단백질의 자기조직화와 비슷해서 아주 놀라운 일이라고 박사팀은 말했다.
▣ 액체의 밀도는 변하지 않는다 ? ☞ 단순한 흐름으로도 액체에 밀도 변화가 일어나려 한다는 새로운 이론이 제시되었다. 이제까지의 유체역학에서는, 물 등의 유체는 흐름에 의해 압력이 가해져도 밀도가 변하지 않는 것으로 생각해 왔다. 압력에 변화가 없는 "단순전단흐름(simple shear flows)" 에서는 밀도 변화가 없기 때문에, 기포 발생 등의 불안정한 현상은 일어나지 않는 것으로 알려져 왔다. 일본 도쿄 대학 생산기술연구소의 후루카와 아키라 박사와 다나카 하지메 박사는 이 문제에 이론적으로 몰두했다. 그 결과 "단순전단흐름" 에서도 밀도의 미세한 흔들림이 흐름과 연관되어 액체에 큰 밀도 변동이 생기려 한다는 것을 밝혀 냈다. 이 밀도의 변동은 점성이 매우 높은 액체를 사용하면 실험으로도 재현할 수 있다고 한다. 이번 발견은 액체의 밀도가 일정하다는 가정을 미세 기포의 발생과 성장 등의 현상에 적용할 수 없다는 것을 보여 준다. 또 금속 유리나 지구의 맨틀 등 점성이 지극히 높은 액체에도 이번에 발견된 이론을 적용할 수 있을 것이라고 박사팀은 말했다.
▣ 아마존 전역의 수목 분포 ☞ 대규모 삼림 조사를 한 결과, 아마존에서의 삼림 구성 패턴이 나타났다. 남아메리카 북부의 열대 우림은세계에서도 가장 풍부한 생물 다양성을 보인다. 최근 아마존 강 유역과 기아나 순상지에 있는 9개국 가운데 7개국이 대규모 산림 조사를 했다. 이런 조사 결과는 남미 열대 우림의 수목 구성과 기능을 조사하는 데 귀중한 자료가 된다고 한다. 네덜란드 위트레흐트 대학의 스테이헤 박사팀은 다른 데서 얻어진 데이터를 보완한 7개국의 삼림 조사 데이터를 분석했다. 그 결과 아마존 전역에 걸쳐 삼림의 수목 분포에 두 가지의 큰 경향이 있음을 발견했다. 한 기지 분포 경향은 토양의 비옥함, 수목의 평균 밀도, 종자의 질량 세 가지에서 일치한다고 한다. 또다른 한 가지 분포 경향은 건기가 긴 패턴과 높은 연관성이 있음을 알았다. 더욱이 수목의 분포 경향과 종자 질량의 관계로부터, 콩과 식물이 메마른 토지에 많은 이유의 하나는 종자가 크기 때문에 환경 변화에 적응하기 쉬운 점이라고 한다. |
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