중국 과학원의 진평 교수는 돼지에게 유산균을 먹게하는 연구를 하고있는데 유산균을 먹게하면 육질도 좋아지지만 무엇보다도 눈에 띄는 것은 돼지가 대단히 얌전해진다는 것입니다. 유산균이 ‘행복물질’인 도파민과 세로토닌이라는 뇌 내 전달물질의 전구체를 뇌까지 보냈기 때문이라고 설명합니다.
새끼를 밴 자궁 속 태반과 마찬가지로 뇌는 화학물질이 뇌속에 들어가지 못하게 합니다. 하지만 유산균이 만든 뇌 내 전달물질의 전구체는 혈액뇌관문을 통해 뇌로 운반됩니다. 도파민은 필수아미노산인 페닐알라닌이 없으면 합성할 수 없습니다. 또 세로토닌을 합성하려면 우선 필수 아미노산인 트립토판을 음식물로부터 섭취해야 합니다. 그러나 이들 아미노산이 많이 함유된 식품을 아무리 먹어도 장내세균이 균형 있게 증가하지 않으면 뇌속에 세로토닌이나 도파민이 늘어나지 않습니다. ‘행복물질’의 전구체는 장내세균이 없으면 합성할수 없기 때문입니다.
도파민은 페닐 알라닌이 티로신으로 변환되고 그것이 다시 수산화하여 생성되는 L-도파라는 전구체로부터 합성됩니다. 세로토닌은 트립토판이 5-하이드록시트립토판이라는 전구체로 바뀌어 장내세균에 의해 뇌로 보내집니다.
사람이 행복하다고 느끼는 데에는 뇌로부터 분비되는 뇌 내 전달물질이 관계하고 있습니다. 하나는 세로토닌이라는 물질로서 환희와 쾌락을 전달하는 것이고 또 하나는 도파민이라는 물질로 기분을 고양시키거나 의욕을 일으키는 작용을 합니다. 즉 세로토닌은 일이 순조롭게 이루어질 때 도파민은 역경이나 어려움이 닥쳤을 때 그 힘을 발휘합니다. 세로토닌이 부족하면 금세 화를 내거나 우울한 상태가 되기 쉽습니다.
장내세균이 균형있게 존재하지 않으면 합성할 때 필요한 비타민이 부족해져 세로토닌을 만들 수없습니다. 장내환경의 악화가 불안정신증을 촉진할수있다는것인데요.
도쿄대학교 기무라 슈이치 교수의 연구에 따르면 장내세균에 의한 비타민 B 군의 합성은 장내세균의 먹이인 셀룰로오스를 첨가함으로써 대폭 증강됩니다. 비타민은 음식물로부터 보다 장내세균에 의한 비타민 합성 쪽이 훨씬 중요한 것입니다.
외국여행을 하다보면 평소에 먹던 음식을 먹을 수 없게 되어 초조해지는 경험을 할 때가 있습니다. 그것은 음식물과 환경의 변화로 인해 장내세균 수가 줄어들어 균형이 깨진 결과 비타민류가 부족해졌기 때문입니다. 비타민들은 뇌 내 전달물질의 합성과도 깊은 관련이 있습니다. 비타민은 장내세균이 합성합니다. 장내세균이 부족하면 뇌 내 전달물질이 결핍되어 초조해집니다. 장내세균이 비타민을 합성하고 그 비타민이 뇌 내 전달물질을 합성하기 때문입니다.
세로토닌이나 도파민은 단백질 분해산물인 트립토판과 페닐알라닌에 의해 장내에서 합성됩니다. 단백질 분해에는 비타민 C가 필요합니다. 트립토판이나 페닐알라닌 등 아미노산으로부터 세로토닌이나 도파민을 합성하기 위해서는 엽산이나 나이아신, 비타민 B4같은 비타민류가 필요합니다. 이들 비타민류는 우리의 체내에서는 합성되지 않습니다. 장내세균이 만들고 있는것입니다.
‘사람이 우울 상태가 되는 것은 감염증으로부터 몸을 지키기 위한 면역시스템이 진화한 결과’라고 설명하는 연구자가 있습니다. 미국 에모리대학교의 앤드류밀러박사와 애리조나 찰스 레이슨 박사는 ‘분자 정신의학’ 온라인 판에 인간은 병원체에 의한 감염으로부터 몸을 지키기 위해 면역시스템이 진화하는 과정에서 우울 상태를 발현하게 된것이라는 학설을 발표했습니다
우울상태가 되면 감염증에 걸리지 않더라도 염증 반응이 일어나기 쉬워지기도하고 스트레스에 의한 우울 상태에서 위장질환의 증상을 호소하는 사람도 많습니다. 식도부터 위 장까지 한줄기로 이어지는 소화관은 독자적 신경계를 갖고 뇌와는 독립하여 기능하고 있습니다. 소화관은 뇌의 지령을 받기만 하지 않습니다. 거구로 소화관으로부터 뇌로 가는 정보 전달량 쪽이 훨씬 많습니다. 이러한 장 신경계는 장의 뇌라고 불리우는데 장의 뇌는 신경을 통해 췌장과 쓸개 등의 장기를 조절하고 있으며 소화관에서 분비되는 호르몬과 신경전달물질은 폐나 심장 같은 장기와 상호작용합니다. 즉 스트레스에 의한 불쾌한 반응이 뇌에 우울 상태가 되도록 명력하여 결과적으로 행동을 느리게 만들고 사회적 활동으로부터 거리를 두게 만든다고 생각합니다.
오늘은 후지타 고이치로님의 ‘의사는 못 고쳐도 장은 고친다’라는 책을 소개하고 있는데요. 최근 박사님은 ‘50세부터는 탄수화물 끊어라’라는 책을 냈다고 합니다. 50세이후에 당질을 너무 많이 먹으면 몸 속의 활성산소가 늘어납니다. 그 결과 당뇨병을 비롯하여 뇌경색, 심근경색 뿐 아니라 알츠하이머 같은 뇌의 질병에도 걸리기 쉽다는 점을 설명한 책이라고 합니다.당질 제한식은 장도 건강하게 하는데요.
우리 몸이 ‘해당계 엔진’과 ‘미토콘드리아 엔진’의 두 종류 하이브리드 엔진으로 움직이는데 50세가 넘어도 당질을 많이 섭취하면 ‘미토콘드리아 엔진’이 제대로 작동하지 못하게 되어 몸 속에 활성산소를 다량 생성하게 되기 때문입니다.
‘프렌치 패러독스’라는 말이 있습니다. 프랑스인은 독일 사람이나 이탈리아 사람과 비슷한 식생활을 하는데 뇌경색이나 심근경색을 잘 일으키지 않는다는 의미인데요 프랑스인은 매일 레드 와인을 마시기 때문에 폴리페놀이 활성산소를 없애고 당질을 작게 먹는다고 합니다.
알츠하이머에 걸린 쥐의 뇌를 조사라니 뇌의 해마에 다량의 활성산소가 부착되어 있는 것이 확인되었습니다. 이 쥐에게 활성산소를 제거하는 수소수를 마시게 하자 알츠하이머병이 나았다는 실험결과가 최근 발표되었습니다. 혈당이 높은 상태가 계속되면 미토콘들이 엔진의 기능이 점점 떨어져 신체의 모든 조직에 ‘당화’가 일어날뿐 아니라 활성산소가 뇌 조직을 손상시켜 ‘우울 상태’가 됩니다.
지구상의 산소가 증가하고 산소를 이용해야만 진화가 가능해지면서 우리 선조의 세포는 호기적 세균‘알파프로테오박테리아’를 자신의 세포 속에 집어넣어 ‘미토콘드리아’로 만들었습니다. 알파프로테오박테리아는 대기중의 산소를 이용해서 흡수한 영양소를 막대한 에너지로 바꾸는 특성을 갖고 있어서 ‘ 산화적 인산화’라는 반응을 이용합니다.
우리 세포에는 하나의 세포에 단 하나의 DNA만 존재하지만 세포 내의 미토콘드리아 DNA는 하나의 미토콘드리아에 수백개 이ᅟᅡᆼ 존재합니다. 이것은 우리의 세포와 미토콘드리아의 세포가 원래 별개의 존재였음을 증명합니다.
해당 엔진의 특징은 급격한 에너지 수요가 발생했을 때 혈중포도당을 이용하여 순간적으로 ATP라는 에너지를 만들어내는 것입니다. 분열을 거듭하는 피부나 근육은 해당계 에너지로 살아갑니다. 이 엔진에서는 순발력이 얻어지므로 젊은 사람들은 전적으로 해당계 에너지를 사용하기에 당질이 많은 탄수화물을 먹어도 됩니다.
그렇지만 지구력을 요하는 중장년 이후에는 해당 엔진이 별로 필요하지 않게 됩니다. 해당 엔진으로 생성되는 에너지는 양이 적고 지구력으로서는 쓸 수 없기 때문이죠. 나이를 먹으면 에너지 시스템은 해당꼐로부터 미토콘드리아계로 이행하기에 당을 과도하게 섭취하면 미토톤드리아 엔진의 활동이 약해집니다. 세포 내 미토콘드리아의 수는 그 세포가 얼마만큼 에너지 대사를 수행하는지에 따라 달라집니다. 예를 들어 뇌나 근육, 간, 신장 등 에너지 요구도가 높은 장기의 세포에는 수백에서 수천이나 되는 미토콘드리아가 포함되어 있지만 적혈구나 방어기능을 하는 피부 세포에는 미토콘드리아가 거의 보이지 않죠.
여성의 난자에는 한 개당 10만 개 전후의 미토콘드리아가 들어있는데 남성의 정자에 들어있는 미토콘드리아 수는 세포 1개당 50~100개로 극히 적습니다. 난자는 분열해서 태아가 되므로 방대한 양의 에너지가 필요하지만 정자는 편도 차표의 에너지만 갖고있는 셈이죠.
해당 엔진은 체온이 낮을수록 활발하게 활동합니다. 정자는 해당 엔진으로 만들어지므로 고환을 차게하라고도 합니다. 암도 처음에는 해당 엔진으로 증식하므로 신체를 차게 하면 암 세포는 더욱 증식합니다. 그러므로 체온이 높아지면 암이 예방된다고 말하기도 합니다.
해당 엔진에서는 포도당 1분자를 원료로 해서 산소 없이 ATP 2분자와 피루브산 2분자가 만들어집니다. 여기서 만들어진 피루브산이 미토콘드리아 내부로 운반되어 ‘TCA회로-전자전달계- 산화적인산화’라는 반응을 거쳐서 다량의 ATP를 생성합니다. 이것이 미토콘들이아 엔진이 만드는 커다란 에너지가 됩니다. 즉 해당 엔진이 활동하지 않으면 미토콘드리아 엔진도 발동하지 않습니다.
소장은 적극적으로 당을 흡수하지만 그것을 스스로 에너지로서 사용하지는 않습니다. 소장이 에너지원으로 사용하는 것은 당이 아니라 소장점막에 흡수된 글루탐산입니다. ᅟᅳᆯ루탐산은 대부분 소장점막에서 대사되기 때문에 혈액 속으로 들어가 장 이외의 조직에서 이용되는 일은 없습니다. 미토콘드리아 엔진은 당이 너무 많으면 원활하게 활동하지 못합니다. 장이 당의 지나친 섭취를 싫어하는 원인은 여기에 있을 것입니다.
장이 여러 가지 불쾌한 증상을 일으키며 당을 거부해도 뇌는 자꾸만 당을 요구합니다. 어찌보면 장이 더 현명한거 같습니다. 뇌는 당을 비축하는 능력이 몹시 떨어져서 혈액 속의 당에 의존합니다. 다음으로 당을 흡수하는 장치의 문제가 있습니다. 뇌는 통장적으로 포도당을 근육은 지방을 에너지원으로 쓰고 있습니다. 그러나 뇌에는 혈액뇌관문이 있어서 포도당은 통과하지만 지방산을 통과하지 못합니다. 따라서 당을 효율적으로 에너지로 쓰기 위해서 세포내에 특수한 당 흡수 장치가 존재하는데 이것을 포도당수송체(GLUT)라고 합니다.
골격근이나 심근은 GLUT4라는 수송체를 사용합니다. 이것은 통상은 세포내에 숨겨져 있지만 운동을 하거나 당질을 섭취하여 혈당치가 상승하고 인슐린이 추가 분비되었을 때 작동해서 당을 세포 표면으로 운반해 에너지로 바꿉니다. 운동을 하지 않을 때나 혈당치가 상승하지 않았을 때는 GLUT4는 세포 내에 숨어 있으므로 근육은 당을 초미량 밖에 흡수할 수 없습니다. 즉 주요 에너지는 지방이 됩니다.
한편 뇌는 GLUT1이라는 수송체를 사요합니다. 이것은 뇌세포 표면에 항상 존재하고 있어서 언제나 당을 흡수할수 있습니다. 뇌가 순간적인 판단을 내려야 할 때 스트레스를 받거나 재빠른 반사를 할 때 언제든 당을 에너지로 쓸 수 있습니다. 포도당은 혈당치를 100mg/dl 로 하면 필요햘의 약 10배, 산소는 헤모글로빈 농도를 15g/dl로 하면 필요량의 약 2~2.5배가 공급되어 약간 혈류 저하가 있더라도 즉 각 공급부족에 빠지는 일은 없습니다. 뇌로 가는 혈류가 떨어진다고 해서 의식을 잃었다가는 생명을 잃게 되므로 뇌는 생각할 수 있는 이상으로 당과 산소의 예비 공급능력을 갖추고 있는것입니다.
장은 미토콘드리아 엔진에 의존하지만 미토콘드리아 엔진에는 최대의 약점이 있습니다. 에너지를 만들 때 발생하는 전자의 리크(누전)현상이 일어나는 것입니다. 이에의해 ‘프리라디칼’이라는 활성산소가 발생합니다. 활성산소는 세포 내의 모든 물질에 대해 구분 없이 반응하여 생명에 심각한 손상을 입힙니다. 특히 장에서는 소화기능이나 면역기능 저하가 일어납니다. 장이 채소와 과일을 요구하는 이유는 이들 식품 속에 함유되어 있는 피토케미컬이라는 항산화물질을 사용해 전자 리크가 일어날 때 발생하는 프리라디칼을 없애기 위해서라고 여겨집니다.
장이 당을 에너지원으로 삼지 않기 때문에 소장은 글루탐산을 대장은 짧은 사슬지방산을 주요 에너지원으로 합니다. 대장에는 여러 종류의 장내세균이 있어서 식이섬유 등의 발효에 의해 생성된 짧은 사슬지방산을 이용합니다. 소나 말 같은 초식동물의 에너지로는 대부분 이잛은사슬지방산이 쓰입니다. 사람도 저칼로리에 식이섬유가 풍부한 식생활을 하면 초식동물과 마찬가지로 짧은 사슬지방산이 에너지원으로 사용됩니다. 장이 짧은사슬지방산의 바탕이 되는 oth나 식이섬유를 필요로 하는 것은 이런 이유에서입니다. 그런데 암세포는 해당엔진으로 에너지를 얻습니다. 아보 도오루 교수는 암세포는 격세유전하는 ㅅ포로 에너지계가 미토콘드리아 엔진으로 바뀌면 암세포는 증식할 수 없다고 설명합니다. 미토콘드리아계 에너지를 제대로 끌어내려면 세포의 내부환경을 따뜻하게 하고 산소를 충분히 공급ㅎ야합니다.
프리라티칼은 아포토시스(세포자살)을 유도하는데요 우리의 몸은 항상 산진대사를 걔속하며 열화하고 불필요해진 세포를 아포토시스로 배제합니다. 이처럼 열화한 세포를 배제하고 새로운 세포로 치환함으로써 우리는 항상 일정한 기능 즉 항상성을 유지합니다. 대략 하루에 수천만개에서 1조개의 세포가 아포토시스에 의해 소멸하고 새로운 세포로 다시 채어나는데 이 자살이 제대로 기능하지 않으면 열화하여 변조된 세포가 증식하고 암이 걸리므로 암세포 입장에서는 프리라디칼에 의한 아포토시스로 자멸하지 않기 위해 프리라디칼을 생성하지 않는 해당 엔진에 의존하는것입니다.
오늘도 좋은하루 되세요~
Home
