식품저널 foodnews
피플&오피니언칼럼
코로나19 예방과 치료 방법 있다[분자생명화학자 지성규 박사 특별기고] 바이러스가 질병을 유발하는 메커니즘을 파헤친다
식품저널  |  foodinfo@foodnews.co.kr
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
승인 2020.04.07  09:48:28
트위터 페이스북 요즘 네이버 구글 msn

“바이러스 질환을 예방하고 치유할 수 있는 최선의 방법은 바이러스의 생성과 증식을 막아주는 칼슘과 아연인 양이온 미네랄의 섭취이다. 그러나 칼슘이나 아연의 무기화합물(흔히 미네랄로 오해)은 단백질로 만들어진 인체에서 섭취한다고 해서 흡수될 수 없기 때문에 흡수성 미네랄(obsorption mineral)인 올리고펩티드의 선택이 중요하다.”

   
 

들어가며
전 세계가 코로나바이러스감염증-19(코로나19) 질환에 대한 두려움으로 떨고 있다. 바이러스 질환의 정확한 발생 원인을 가늠하지 못하고, 퇴치 대상인 바이러스를 유전학과 미생물학에 국한된 관점에서 다루고 있어 해결의 실마리를 찾지 못하고 있다.
자연의 섭리는 좌가 성행하면 우가 대응하고, 악은 선이, 음은 양이 잠재워 평온함을 유지한다. 이 같은 이치를 밝히고자 한다면 좌우, 음양의 근본을 이해해야 한다. 바이러스에 대처하기 위해서는 바이러스의 근본을 분자생명화학적으로 구성과 양상, 형성 과정을 형이하학적인 과정을 이해야 한다.
현재까지 바이러스는 지속적인 제안과 토론을 거치고 있는 주제로, 더 많은 확진 방법을 토대로 귀납할 과제이며, 많은 전문가들은 인체 내에서 일어나는 대사를 생리화학과 의학적 관점에서 다루고 있다. 바이러스의 물리화학적 구성, 그리고 생물과 무생물의 작용을 넘나드는 이중성 존재를 이해하지 못하고 있어 정확한 대처방법을 강구하지 못하고 있는 실정이다. 바이러스는 곰팡이와 세균, 박테리아와는 다른 생명체로, 발생과 사멸 양방향으로 활동하고 있어 더욱 혼란스럽다.

생물과 무생물의 경계를 오가는 바이러스는 분자생명화학으로 다뤄야
바이러스는 생물과 무생물의 경계를 넘나들고 있어 분자생명화학적으로 다루어야 한다. 생리학에서 일어나는 메커니즘은 생화학에서 시작되고, 생화학은 분자 구성 요소의 연계성과 제공되는 환경조건에 따라 생과 사의 경계에서 일어나는 작용과 반작용으로 이뤄진다. 이는 관여하는 성분의 종류, 다음은 환경이 초자기체(glass organ)가 아닌 단백질 기체(protein organ) 내에서 일어나는 분자들의 물리화학작용으로 이뤄져 생체생리작용에 영향을 준다. 진행되는 모든 현상은 구성 성분의 특성에 따라 반응이 이뤄진다. 따라서 구성하고 있는 성분의 종류와 물성, 존재비율에 따라 전체적인 작용의 예측과 결과를 확인해야 한다. 항암과 항바이러스를 위한 대처도 암조직을 형성하고 있는 물질의 편향에서 시작해야 하고, 항바이러스도 구성 성분과 작용 행태를 밝혀야 가능하기 때문이다.

바이러스의 발생과 증식은 분자화학적 조건에서 시작되고, 작용은 미생물과 유사해 포유류와 조류에서 인간에게 전이되는 것으로 인식하고 있다. 그리고 바이러스는 자가복제가 가능한 일종의 생명체로 보고, 박테리아나 원생생물 같은 단순한 생명체의 초기진화적 발달로 보면서 20∼400nm 미세입자의 유기체로 생화학적 합성품(synthetic substance)으로 간주한다. 바이러스는 새로운 유기체를 생성하기 위해 다수의 재조합이 발생한다. 바이러스의 용해는 증식의 최종단계로, 숙주세포막이 바이러스 탈출에 의해 파열되는 작용을 통해 죽는다. 새로운 바이러스유전체(genom)는 숙주에서 휴면상태로 존재한다.

바이러스가 질병을 유발하는 메커니즘
바이러스가 유기체에서 질병을 유발하는 많은 메커니즘은 <그림 1>, <그림 2>와 같이 적혈구(RBCs)에 2500억 개 이상이 되는 죽은 숙주세포 안에서 증식되는 인산화-리보오스(PR), RNA, DNA들의 충만과 세포 내 핵산 고갈로, 숙주세포가 용해 파괴되면서 2차적인 확대로 이어진다. 이 같은 조건적 환경은 다세포유기체에서 충분한 수의 세포가 죽으면, 전체 유기체는 심각한 대사장애 또는 사망에 이르게 한다. 바이러스가 정상적인 신체의 항상성에 장애를 일으켜 질병을 유발할 수 있다. 그러나 경우에 따라 바이러스는 명백한 피해 없이 유기체 내부에 존재할 수 있고(정상적인 항상성 유지: 휴면상태), 바이러스의 존재조건인 체질과 체온의 격변으로 질병이 생긴다.

   
 
   
 

바이러스는 인체가 항상성을 벗어나 균형을 잃으면 이질화되는 변곡점(inflection point)에서 발생된다. 체질의 변곡점은 생체의 생리조절기능(physiological function)에 관여하는 무기질의 존재비율을 보존하는 것이 중요하다. 이는 다양한 활동으로 소비되는 무기질의 보충이 어려워 갖추고 있어야 하는 존재비율의 균형이 깨져서 체질이 이질화되는 변곡점을 제공하므로 발생된다. 인체가 보유하고 있는 칼슘은 정신운동과 육체운동에 따라 존재비율의 변화가 심하다. 그럼에도 항상 칼슘의 부족현상을 초래하나, 흡수가 까다로워 정신적평온을 유지하기 어렵고, 골다공증, 피부노화. 암, 피로, 관절염 등으로 고생한다. 인체가 가지고 있는 칼슘은 1.5∼2.2%인데, 그 중 1%는 수용성으로 전환되어 생리기능에 참여해 소비된다.

이에 반해 인은 에너지 생산에 적극적으로 작용하나, 칼슘 기능을 방해하는 음이온으로 0.8∼1.2%는 손실 없이 에너지 생산에 참여하여 소비성 칼슘 부족 현상으로 이어진다. 여유롭게 상존하는 인(phosphorus)은 인체의 대사에 참여하지 못하는 비소화성 리보오스당(ribose sugar)과 결합해 인산화-리보오스(ribose phosphate)의 초기분자를 생성, 연속적인 선상 공중합(linear copolymerization)으로 증식되어 <그림 2>와 같이 죽은 숙주막(capsid membrane)을 통과해 숙주 내에 남아있는 핵산을 착취, RNA의 극성 근간(polar backbone)을 구성한다. 결국 인산은 RNA의 주체가 된다. <그림 3>은 인산화-리보오스의 생성과 인산에 편중된 활성의 표시이다.

   
 

바이러스 발생에 참여…야생동물이 섭취하는 목당은
사람이 가지고 있는 효소로 분해되지 않는 이질성당

바이러스 발생에 참여하는 리보오스는 조류나 야생동물이 섭취하는 목당(wood sugar)으로, 사람이 가지고 있는 효소로는 분해되지 않는 이질성당이며, 인류에게 영향을 미치는 AI-Influenza, SARS, Corona, Ebola Virus의 구성성분으로 작용한다. 이들의 증식조건은 저온촉매(catalyst at Low Temperature)성 인산, 5탄당인 리보오스당과 화학적 반응에 의한 인산화-리보오스의 기능에 의한 것이므로 인산의 활성을 차단하는 고착(sticking) 과정부터 바이러스 생성을 차단하는 것이 바이러스에 대한 대처방법이다. 이를 위해서는 인산의 활성에 도움을 주는 체온 조절(36℃보다 낮은 5℃∼12℃의 피함)과 에피머반응(Epimerization)에 의해 당으로 선호하고 있는 자일리톨(Xylitol)의 리보오스 전환 차단, 칼슘이온화합물을 충분히 섭취하는 식이행위이다.

이 같은 방편은 <그림 3>에서 RNA 분자구조를 인식해, 분자의 물성과 활성 잔기(activated terminal)로 작용하는 구조를 자세히 관찰하므로 바이러스 질환에 대한 원천적 이해가 필요하다. 모든 화학반응은 ①기체 발생 ②침전물 생성이 진행 방향을 결정하게 된다는 원리와 불안정한 올리고머(oligomer)인 RNA(12,000)가 거대분자(polymer state)인 안정형 DNA(4.3million)로 전환되어 세포막이 파열되는 기점까지 충만하게 증산이 진행된다는 메커니즘의 이해이다.

바이러스 질환에 대한 인식을 수용성 인산화-리보오스의 올리고머와 핵산을 포획하여 지용성(hydrophobic)으로 유도되는 과정의 올리고핵산염(oligonucleotide)과 불수용성폴리핵산염(insoluble polynucleotide)인 DNA로 전환되는 3단계를 구분하여 분자생리화학적인 영향을 고려해야 정확한 대처방법을 정립할 수 있다.

<그림 1>은 인산화-리보오스 분자의 활성화된 인산기의 기능으로 세포막을 뚫고 들어가는 현상이고, <그림 2>는 인플루엔자 바이러스와 코로나의 인산화-리보오스 근간(phosphor ribose backbone)이 캡시드(capsid) 내에 잔류하고 있는 핵산과 결합되어 RNA 상태로 증식하여 점차 내부를 가득 채우는 형태이다.

바이러스 생성의 첫 단계는 인체의 환경조건
바이러스 생성의 첫 단계는 인체의 환경조건이다. 인체의 항상성(homeostasis)을 유지하는 생리조건에서 가장 영향을 미치는 성분은 무기질인 칼슘과 인의 존재비율이다. 인체를 구성하고 있는 칼슘과 인의 존재비율은 1.5∼2.2:0.8∼1.2로, 이들 존재비율에서 칼슘의 존재비율이 낮아지는 조건에서 여러 종류의 질환이 일어난다는 사실을 인지해야 한다. 체내에는 ATP(adenosine triphosphate)와 같은 음이온 인(phosphorus)은 충분하나, 흡수조건이 까다로운 칼슘은 동서양을 통해 부족 현상을 초래하고 있다. 이 같은 조건은 인의 과잉으로 비정상적인 고인산혈청(hyperphosphatasis) 현상을 일으켜 요독증(uremia)에 의한 신장기능을 감소시키고, 체내 노폐물의 배설 장애, 고혈압, 급성 신우염, 종양용해증후군(tumor lysis syndrome) 등을 일으킨다.

바이러스는 자체 신진대사가 없는 생물학적이 아닌 화학반응에 의해 숙성된 물질이며, 증식을 위해 숙주세포에 잔류하고 있는 성분을 끌어들여 생명체 아닌 고분자를 형성해 숙주세포에 의존하는 구조적 생물학적 범위를 드나드는 양쪽성(amphoteric) 물질이다. 대부분의 바이러스 감염은 바이러스의 근간(sugar-phosphate backbone)을 이루고 있는 인산화-리보오스(PR)의 강력한 인산이온(polar highly ionized oxygen)에 의해 숙주세포의 용해, 세포표면 막의 변형 및 프로그램 등 다양한 작용으로 파괴되어 분출된 PR의 증식(polymerization) 과정이다. 숙주생물 속에 붙어있는 세포 내에서 단백질 합성에 관여했던 리보솜(ribosom)과 효소를 취해 숙주 내에서 RNA 증식이 이뤄진다.

어느 정도 바이러스 근간이 증식하면 숙주세포가 파괴되면서 잔류하고 있는 활성 RNA가 유출되어 새로운 숙주세포 표면에 부착한 후 RNA 분자가 발현하고 있는 강력한 인산이온에 의해 숙주막을 뚫고 들어가 새로운 삶을 시작한다. 이 같은 번식 양상은 지상의 생물들이 이행하는 메커니즘과 동일하다.

단순화합물의 공중합체로 시작
바이러스의 특성은 인산과 리보오스의 단순 화합물의 공중합체(copolymer)로 시작된다. 인산은 체내에서 발생하는 열량과 산성으로, 우수한 저온성 촉매로 작용한다. 인산의 강력한 화학적 물성을 잠재워야 바이러스가 기승을 부리는 것을 멈추게 할 수 있다. 인체 내 대사로 감당할 수 없는 5탄 당인 리보오스의 바이러스 생성에 참여하는 목당(plant sugar) 섭취를 차단하는 식이 패턴이 바이러스 발생을 차단하는 중요한 요소가 된다. 바이러스의 시발은 인산과 리보오스의 합성과 증식이므로 인산의 존재비율이 낮은 환경을 유지하는 것이 바이러스 생성을 차단할 수 있는 길이다. 따라서 인산과 리보오스가 풍부하면 낮은 체온에서 화학반응이 일어나는 좋은 조건을 제공한다.
이와 반대되는 조건을 갖추는 알칼리성분의 제공은 산성인 인산의 활성을 차단하는 식이패턴이 바이러스 발생으로부터 자유롭게 된다.

   
 

바이러스 자체를 분해하는 칼슘과 아연
이 같은 RNA의 조건적 물성을 저해하기 위해 RNA를 분쇄하고, 파괴하는 알칼리 성분의 섭취를 권장하고 있다. 알칼리성분으로는 염(salt)보다는 이온상태인 Na+, K+, Ca++, Zn++, Mg++인데, RNA 분자에 노출된 활성기인 인산이온(polar highly ionized oxygen)과 반응해 인산염(phosphorate)을 형성해 활성을 멈추게 하는 방법이다.

그러나 인산염 중에서도 수용성 염인 나트륨과 칼륨염은 수용해도가 7.7g/100㎖, 22.6g/100㎖(20℃)이고, 칼슘ㆍ아연 마그네슘의 염들은 비수용성으로 바이러스 생성의 초기로부터 중단은 물론이고, 바이러스 자체를 분해하는 역할을 한다.
문제는 이들 2가 무기이온의 체내 흡수이다. 나트륨과 칼륨염은 수용해성으로 이온화되어 바이러스 생성과 증식을 차단은 하나, 단백조직을 용해하는 물성을 발휘하게 하는 영향이 있다. 이 같은 영향을 피할 수 있는 이온인 칼슘ㆍ아연ㆍ마그네슘이온을 수용성 올리고펩티드로킬레이드한 칼슘-올리고펩티드(calcium-oligopeptide)와 아연-올리고펩티드(zinc-oligopeptide), 마그네슘-올리고펩티드(magnesium-oligopeptide)가 이상적이다. 이들 킬레이드 화합물은 이온이 아닌 하전물질(charged mineral)로 체내 흡수는 물론, 이동이 용이하여 바이러스 접촉과 반응이 용이하기 때문에 효과적이다. <그림 4>와 <그림 5>는 미네랄-올리고펩티드에 의한 바이러스의 사멸 현상이다.

   
 
   
 

바이러스성 질환 예방과 치유를 위한 최선의 방법
바이러스 질환을 예방하고 치유할 수 있는 최선의 방법은 바이러스의 생성과 증식을 막는 칼슘과 아연인 양이온 미네랄의 섭취이다. 그러나 칼슘이나 아연의 무기화합물(흔히 미네랄로 오해)은 단백질로 만들어진 인체에서 섭취한다고 해서 흡수될 수 없기 때문에 흡수성미네랄(obsorption mineral)인 올리고펩티드의 선택이 중요하다.

인체 내에서 장애 없이 유통하여 생리기능을 발휘하고 있는 미네랄은 모두 수용성 단백질로 킬레이트(chelate)된 구조물이다. 칼슘은 칼모듈린(calmodulin)과 파아브알부민(parvalumin) 구조로, 구리는 헤모시안닌(hemocyanin), 아연은 메탈로티오네인(metllothionein), 철은 헤모글로빈(hemoglobin)과 같은 수용성 단백질(oligopeptide)로 킬레이드(chelate) 구조물을 갖추고 있어 흡수는 물론, 체내 유통이 쉬워 미네랄로서 생리기능활성을 발휘하고 있는 물질들이다. 이들의 기능은 생리화학(physiological chemistry)을 비롯해 임상시험에서 확인되고 있으며, 국내는 물론 국제적인 특허도 인정되고 있다(US-6740502B2, EU-1172373B1, China-CN1392263A,&Native patent).

결론적으로 바이러스계 질환의 예방과 퇴치를 위해서는 수용성 칼슘과 아연-킬레이드 물질을 구강 섭취와 주사제로 이용하는 것이 유일한 최선의 방법이라고 생각된다. 흡수성 칼슘-올리고펩티드와 아연-올리고펩티드의 구조식은 <그림 6>과 <그림 7>에서 설명된다.

   
 
   
 
   
지성규 박사






지성규 박사
삼풍BnF 회장

< 저작권자 © 식품저널 foodnews 무단전재 및 재배포 금지 >
  #
식품저널의 다른기사 보기  
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
트위터 페이스북 요즘 네이버 구글 msn 뒤로가기 위로가기
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
자동등록방지용 코드를 입력하세요!   
확인
- 200자까지 쓰실 수 있습니다. (현재 0 byte / 최대 400byte)
- 욕설등 인신공격성 글은 삭제 합니다. [운영원칙]
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
최근인기기사
1
풀무원기술원, 글로벌 ‘친환경’ 건축물 인증 받아
2
음식료품업계 1분기 깜짝 실적…영업이익 46% 증가
3
소비자 2명 중 1명 식료품 온라인 구입 횟수 늘어
4
오리온 “여직원 사망 사건 ‘유감’…고용부 조사 적극 협조”
5
산분해간장ㆍ혼합간장 ‘3-MCPD’ 기준 단계적 강화
6
SPC그룹, 샐러드 전문점 ‘피그인더가든’ 코엑스점 오픈
7
동서식품, 부평 스마트팩토리 본격 가동
8
주류 OEM 허용ㆍ음식 가격 안 넘는 주류 한해 배달 가능
9
식약처장 표시ㆍ광고 위반 행정제재 권한, 지방식약청장에 위임
10
CJ제일제당, 안주 간편식 시장 진출…‘제일안주’ 론칭
신문사소개기사제보광고문의불편신고개인정보취급방침이메일무단수집거부청소년보호정책
식품저널(Food News)  |  인터넷신문 등록번호 : 서울 아 00022호  |  등록일 : 2005.08.12  |  발행인·편집인 : 강대일
발행소 : 서울특별시 금천구 가산디지털1로 88, IT프리미어타워 1102호 (주)식품저널  |  사업자등록번호 : 207-81-50264
대표전화 : 02)3477-7114  |  팩스 : 02)3477-5222  |  독자센터 : help@foodnews.co.kr  |  발행연월일 : 2005.08.12
고객정보관리책임자 : 윤영아(foodinfo@foodnews.co.kr)  |  청소년보호책임자 : 강대일  |  이용약관
Copyright © 2011 식품저널 foodnews. All rights reserved. mail to foodinfo@foodnews.co.kr