바이러스 분자의 생성과 증식에 대한 화학작용을 모르니 해결의 길은 멀다

코로나19가 발생한 이후 온 세계가 헛발질을 하고 있는 가운데, 인류를 멸망의 길로 몰아가고 있다. 각 분야에 많은 전문가가 있음에도 오류의 길에서 헤매고 있고, 하루하루 사람이 죽어나가고 있는 데도 책임지려는 이는 없고, 남탓만하고 있다. 코로나19가 발생한 지 1년이 되어감에도 치료방법을 찾지 못하고 있는 것은 바이러스의 본질을 편중된 생물학적 위치에서 보고, 헤매고 있기 때문이다. 바이러스에 대한 개념마저 모호한 가운데, 정의를 놓고 우왕좌왕하고 있는 것이 현실이다. 바이러스 분자의 생성과 증식이 기초적인 화학작용인데도 이를 판별하지 못하고, 각자의 관점에서 해석하고 있으니 해결의 길은 멀기만 하다. 잡힐 듯하면서도 덕지덕지 군더더기를 붙여 생명체로 형상화하니 깨침이 이루어지는 듯하면서 원점으로 돌아가는 형국이다. 이 같은 현상은 화학법칙을 무시해서 일어나는 결과이다.

바이러스 생성의 기초 성분은 인산
바이러스 생성의 기초 성분은 인산이다. 지상에서 인(phosphorus) 순환상태는 그림 1과 같다.
바이러스는 태초에 우주에 떠돌아다니는 잔잔한 얼음에 함유되어 있던 인(phosphorus)이 지표에 전달된 것으로 우주과학자들은 주장하고 있다. 인은 생체 합성과 에너지 발생의 기초가 되고, 우주 얼음과 혜성에서 지구로 전달되었음을 물리학자인 <랄프 카이저(Ralf Kaiser)>, 하와이대학의 <마와노(Mawano)>, 프랑스 니스대학의 <코르넬이아 마이너트(Cornelia Meinert)> 등 많은 학자들이 관찰과 혜성 분석으로 입증했고, 인이 '생명의 기원'이 되었음을 이해하는 데 중요한 요소를 제공한다고 주장하고 있다.

뿐만 아니라 2006년 설립된 WM Keck 우주화학연구소에서 제공한 정교한 레이저에 기반한 탐지기술을 사용해 인 화합분자를 식별해 차가운 외계 얼음에서 알킬-포스폰산(Alkyl phosphoric acid: other name to Ribose-phosphate)이 생성되어 지구에 떨어지거나 충돌하는 운석, 혜성 같은 우주 잔해에서 통합적으로 전달되었고, 수십억 년 전 원소 인의 프로바이오틱스(probiotics) 기원을 우주의 얼음과 연결할 수 있기 때문에 중요한 발견으로 취급되고 있다. 이는 우주에서 발견된 알킬-포스핀(Alkyl phosphine) 분자 모두가 물, 메탄을 사용해 외계 모델의 얼음이 만들어지고, 차가운 분자구름의 온도와 에너지 노출을 복제하는 조건에서 얼음을 노출시킨다고 설명했다.

<랄프 카이저>는 현재 연구에서 알킬-포스핀의 동정은 생명의 기원과 더불어 인의 함유생물에 관여한 성간 형성(interstellar formation)로 온 누리에 전파하였기에, 같은 물성을 가지고 있는 저온 성(low temperature) 인산화-리보오스의 동정도 분자화학적으로 복잡하면서도 단순한 작용으로 진행되는 것으로 인식하고 있다.

지구에 전달된 얼음 인은 태양에너지(태양 최 외각 온도 6000℃)의 직접적인 요인과 지구표면에서 일어나는 복사열에 의해 분리돼 대지를 덮어 생명체의 기원으로 작용하여 만물을 탄생시켰으며, 대지표면에 널려있는 양이온(Ca⁺⁺, Zn⁺⁺, Cu⁺⁺, Mg⁺⁺)과 반응해 발열하면서 생명의 원천이 된 것으로 추론하고 있다. 이 같은 조건은 지표 1㎏에 1g의 인을 점하게 되었고, 생명체인 생산성식물(productivity life)의 구성원으로 작용해 산성생명체(acidic living thing)에게는 꾸준하게 도움을 주고 있으나, 소비성 생물(consumptive organism)인 인류에게는 한계적이고, 조건적으로 허용되고 있다.

바이러스는 식물도 동물도, 박테리아도 아닌 기생화합물인이 주체가 되는 바이러스는 식물과 동물이 아니고, 박테리아도 아닌 기생화합물(parasitic compound)로 생명에 영향을 미치기에 생명체로 오해하기 쉬우나, 분명한 것은 화학화합물(chemical compound)이다.

초기 바이러스(initial virus)는 단백질, 지방, 탄수화물, 핵산 등을 갖추지 않은 단순한 인산화 리보오스(ribose phosphate, PR)의 초극성화학물(super polar chemical compound)로, 사람 몸에 1억 개에 달하는 죽은 세포(dead cell) 내에 잔존하는 핵산 공명 에너지의 이끌림(attract energy)에 의해 PR와 핵산 간에 결합해 RNA를 형성하고, 분자화학적 안정을 찾기 위해 RNA에 결합되어 있는 핵산의 분자범위(molecular range)를 꿰맞춰 역평행(antiparallel)해 DNA을 형성함으로써 분자적 안정을 갖추게 된다.

이 같은 화학반응의 진행과정에서 DNA 형성 전의 PR와 3∼4분자체(trimer∼tetramer)의 인산 근간(phosphate backbone) 형성으로 이루어지는 극성화의 화학반응은 근육조직에 발열과 통증을 일으키고, 심하면 조직의 응고·파괴 현상이 DNA 분자로 전환되기 전까지 지속된다. 그림 2는 DNA의 분자 내 공명현상이고, 강력한 화학적 공명 에너지에 의해 분자적 안정화가 이루어진 모습이다.

분자가 발생되는 공명 에너지(resonance energy)는 지상의 만물을 낳게 하는 원초 에너지이다. 만물은 화학적인 선상결합(linear join)과 환상결합(ring join)으로 형성되었고, 구성된 분자는 우주선의 흡수능력에 따라 생성의 순서가 결정된다. 지상을 조화롭게 장식한 식물과 동물 그리고 양쪽성(amphoteric) 미생물은 균형을 목적으로 자연을 형상화했다.

지상의 태생이 식물로 시작될 수 밖에 없었던 조건은 환상구조분자(cage-like molecular)에 의한 우주선의 흡수를 우선케 한 식물의 클로로필(chlorophyll)과 식물의 번성으로 발생되는 과잉여물(excess substance)인 산소를 소비하기 위한 산소 소비성(oxygen-consumption) 생물인 동물이 헤모글로빈(hemoglobin)의 공명 에너지로 동식물이 균형을 맞춰 자연을 형성하였다. 이것이 자연법칙이고 철칙이다.

환상구조분자는 구조적인 환상(cage like structure)으로 전자들을 가두어 공명을 유도해 에너지를 증폭시켜 분자활성을 발생하게 하므로, 그림 2와 같은 38.3kcal인 공명 에너지를 갖추게 한 DNA는 화학분자 중 가장 안정하다. 따라서 원소로 분해되지 않는 한 DNA게놈(genome)분자는 안정해 사체(autopsy)에서 까지도 DNA를 채취해 유전자로 종을 판별하고 있다. 따라서, 활성 PR와 활성RNA는 DNA 분자와는 물성이 다르고, 극성 화학입자(super highly polarity particle)로 분류해 바이러스의 행위를 생물학적이 아닌 분자화학적으로 취급해야 한다.

바이러스와 박테리아가 다른 점
바이러스와 박테리아의 구조와 성분의 분류에 대해서는 <FRANK FENNER>(Australian Nat iona l Un ivers ity).<E. PAUL J. GIBBS>(College of Veterinary Medicine, University of Florida). <FREDERICK A. MURPHY>(Viral Diseases, Centers; At lanta, Georgia) . <MICHAEL J. STUDDERT>(Virus Laboratory; Victoria, Australia). <DAVID O. WHITE>(Microbiology, University; Victoria, Australia) 등이 표 1과 같이 설명했다.

바이러스질환이 만연해지자, 백신(vaccine)에 대한 관심이 무성하다. 백신은 몸에 주사함으로써 병에 면역성을 가지게 하거나, 병을 치료하는 예방접종 액을 의미한다. 면역력은 자체보존을 위한 방어능력을 의미하며, 체액성(humoral) 면역과 세포성(cell-mediated) 면역으로 나누어 이물(alien substance)을 자기와 구별할 수 있는 능력을 발휘해 생리적 면역반응을 일으켜 이물을 중화, 제거 또는 대사하여 자기보존능력을 갖추게 하는 성분을 의미한다.

백신 제조에 사용되는 계란 흰자와 바이러스 백신 제조를 위한 조건
백신을 만들기 위해 계란 흰자를 사용하는데, 난황에 함유되어 있는 인이 생명을 탄생하는 기원요소로 작용한다는 조건적 무생명체(non-life body)라는 사실을 전제로 해야 한다. 계란흰자질(egg white)의 단백가(protein score; amino acid score)를 100으로 하고, 생물가(biological value)를 94로 다루고 있어, 인체와 가장 근접된 단백조성을 가지고 있어, 백신 생산의 매체(media)로 이용하고 있다.

백신을 제조하기 위한 계란 껍질에는 7000에서 1만7000개의 작은 구멍이 존재하여 수분과 이산화탄소가 배출되고, 유입되는 공기(산소)에 의한 산소독(oxygen toxic)으로 변성을 일으키게 된다는 것이 첫째 조건이고, 다음으로 흰자질과 난황의 경계인 난황막(vitelline membrane)의 연약한 강도 때문에 취급상 부주의로 발생하는 막의 파열과 항원 투입과정의 위치정확도, 접종물(inoculum)에 의한 난황막 손상 등이다.

이 같은 조건은 흰자질과 난황의 혼합으로 인해 발생되는 전란(egg whole)의 화학적 물성을 간과해서는 백신으로서 자질 변성으로 발생되는 바이러스질환의 진작이 발생할 수 있다는 기우(needless)다. 이 같은 조건은 흰자질과 난황의 칼슘과 인의 존재비율을 고려해야 하기 때문이다. 전란의 pH는 인체 플라스마와 유사한 7.4(7.35~7.45)이고, 계란 흰자질과 난황에 함유되어 있는 칼슘과 인의 존재비율을 고려해야 한다. 흰자질과 난황의 칼슘과 인의 존재량은 표 2와 같고, 이들의 혼합상태는 모두가 산성인 난백은 Acidic 1.3과 난황 Acidic 22.2로, 난황의 경우는 바이러스 생성을 부채질한다는 조건을 갖추고 있다.

아미노산(단백질) 조성에도 산성아미노산(acid amino acid)과 염기성아미노산의 존재비율은 전란이 알레르기를 발생하는 조건인 전란은 1.9/1 산성이고, 난백은 산성이 2.1과 난황은 1.6으로, 산성아미노산의 존재비율이 강한 편이다. 표 3은 계란의 산성과 염기성 아미노산의 존재비율이다.

계란이 함유하고 있는 지방에는 포화지방과 불포화지방이 표 4와 같고, 불포화지방의 산패에 의한 지방산 생성으로 알레르기 발생 원인을 제공하므로 장기간의 백신 배양과 보관기간에서 발생되는 산가를 계산해야 안전성이 보장된다. 전란의 지방성분 중 불포화지방산의 존재비율이 1.75/1로 백신 제조과정에서 지방산 생성은 바이러스의 활성을 부추기는 원인이 된다는 결론이다.

무기질의 분포는 표 5와 같고, 흰자질에 함유된 칼슘(5.0㎎%)으로는 중화능력이 미약하고, 난황의 엄청난 양의 인(495㎎%)이 바이러스 증식에 적극적으로 작용할 것으로 추론된다. 인체가 가지고 있는 플라스마는 미약하나마 항체역할을 할 수 있다는 요건이다. 혈청의 구성성분은 표 6과 같고, 칼슘함량이 8.05~11.48㎎으로 한계적 중화항체로서 효과는 기대할 수 있겠으나, 완전한 사멸은 기대하기 어려울 것으로 판단된다.

바이러스의 주체가 인이고, 지역에 따라 인의 분포가 집중되어 있다. 토양에 90%의 인을 보유한 지역은 미국 7.8%, 중국 26.6%, 북아프리카 37.0%, 아프리카 남부지역 9.7%으로 바이러스 발생에 환경적 영향이 있을 것으로 추정된다.

면역 그리고 생체 성장과 건강유지를 위한 조건
생체는 자연환경과 식이패턴의 적응으로 개체의 성장조건과 건강유지가 정해진다. 인체는 2.2%의 칼슘과 0.9%의 인을 보유해야 이상적인 항상성을 유지할 수 있다. 이 같은 존재비율이 파괴될 때 체질의 컨디션이 약화되거나 부조리한 상태가 일어난다. 따라서, 건강은 민족적이고, 지역적이며, 전통적이기에 성장기의 식이패턴을 노년까지 유지하라고 권하는 이유가 여기에 있다.

식이탐욕에 의한 항상성(Homeostasis)의 파탄은 면역 약화를 유도해 노화와 질병을 진전하고 생명을 약화하게 된다. 신체의 항상성 유지는 올바른 지식과 인욕으로 유지되고, 면역력의 약화를 방지할 수 있다. 인체의 6대 감각은 선천적으로 변화의 섭식패턴을 요구하고, 이 습성으로 인해 발생되는 생리조절기능의 이상화는 이질적 집단화의 초래로 밸런스를 편향시키고, 조절기능의 왜곡은 발암(Carcinogenesis)을 유도하게 된다.

섭식은 인체를 운영하고 유지하는 기본요소이다. 인체는 정상적인 섭식에도 불구하고 기대하는 영양소의 흡수가 용이하지 못하다. 영양소 중에서도 미네랄은 체질인 유기체와 이타적인 물성 때문에 더욱 흡수조건이 까다롭다.

미네랄의 흡수가 용이하지 못한 것은 첫째, 대다수 미네랄화합물이 물에 용해되기 어렵고, 둘째는 물에 용해되더라도 수용액에서 전해(Electrolysis)하여 이온을 발생하게 되므로, 단백질로 구성된 소장점막과 응결반응을 일으켜 피막을 형성해 흡수장애물이 된다. 이 같은 조건적 이유에서 미네랄 함유식품의 적극적인 섭취에도 불구하고 몸에는 항상 부족한 현상을 일으킨다.

생체 내에서 미네랄은 보효소(coenzyme)로서 생리조절기능은 물론 면역(Immune Antibody)활성의 주체로 작용한다. 체내에 미네랄이 충분하면 면역기능의 강화는 물론이고, 질병과 노화도 저지하고 지연시킨다. 따라서 신체의 항상성을 유지하고 면역기능을 강화시키기 위해서는 의약품에 의존하기 보다는 흡수가 용이한 기능성식품(functional food)인 미네랄 킬레이드 펩티드호르몬 화합물(mineral chelated peptide hormone)을 선택해 생리조절기능과 면역기능을 향상시키는 것이 현명하다. 체내에서 일어나는 미네랄의 작용기구를 보다 깊이 인식해야 수면(水面)의 파도만을 바라보는 입장이 아닌, 물 속에서 일어나는 심오한 이치를 이해하게 된다.

면역은 개체의 생체 조성에 부적합한 성분의 침입으로 인한 왜곡된 반응으로 유도되는 생리작용을 정상으로 되돌리는 행위로, 중화에 의한 완전한 불활성물질로 전환해 체외로 방출과 침입입자의 도포(spread over a surface)로 활성행위를 일시적으로 차단하는 것보다는, 완전하게 차단하는 방법을 선택해야 한다. 이 같은 행위는 개체가 생물일 경우와 무생물입자에 대한 반응 차이로 나타난다.

면역은 태어날 때부터 가지고 있는 선천성 면역과 감염이나 예방접종 등을 통해 얻는 후천성 면역으로 나뉜다. 면역의 인식을 분자화학적 해석을 벗어나 생물학적 체내(in vivo)와 체외(in vitro)의 범주에서 다르고 있음은 항바이러스 해결에 어려움을 초래한다는 것을 깨달아야 한다. 면역의 약화는 신체의 항상성의 파괴로 대적되는 성분의 결여에서 시작되는 반응으로, 균형을 위한 보충성분으로 재생할 수 있기에 성분의 선택이 가능한 조건적 화학성분에 관심을 가져야 한다.

미네랄-올리고펩티드가 중요한 이유
호르몬은 우리 몸에서 분비되는 물질로, 몸 속을 돌며 다른 기관이나 조직이 활동하는 것을 도와주거나 억제한다. 매우 적은 양으로도 몸의 상태와 생리 작용을 조절하고, 특별한 이동통로 없이 혈관이나 림프관을 통해 움직인다. 식물호르몬, 화학적으로 합성된 호르몬도 이에 포함된다.

혈액을 통해 넓은 범위에 비교적 오랜 시간 작용하는 물질을 일컬어 호르몬이라 지칭한다. 이동 시간에서도 차이가 있으나, 여러 내분비기관에서 만들어진 호르몬은 혈관을 거쳐 신체의 여러 기관으로 운반되어 그곳에서 각각의 호르몬이 지닌 기능을 발휘하게 된다. 특히 물질대사와 생식, 세포 증식에 호르몬이 직접적으로 관계하는 것으로 알려져 있다. 바이러스에 직접적인 작용으로 항바이러스 역할을 하는 중화백신으로는 구강 섭취로 흡수가 용이하고, 체내에서 유통이 순조로운 미네랄을 킬레이트한 올리고펩티드 호르몬(mineral chelated oligopeptide hormone)이 가장 편리하고 유용하다는 것을 인식해야 한다.

최근에 아연-킬레이드(Zinc chelate)화합물이 킬레이드 면역보조제로 국제적 유통망을 통해 소개되고 있다. 내용물의 성분은 아연-글리신아미노산(Zn-glycine amino acid chelate)과 아연-EDTA(Zinc-EDTA), 아연-2피콜리아민[Znic-bis(2picoly)aminate]로 표시하고 있는데, 이들은 모두 킬레이트가 아닌 아미네이트(aminate)로 수용액에서 전해하여 이온으로 유리되므로 흡수처인 소장점액과 융합단백질(integral protein)과 결합하여 응집(agglutination)되어 흡수가 불가능한 화합물이다. 이들의 분자식은 그림 5와 같다.

미네랄-올리고펩티드(mineral oligopeptide) 구조는 그림 6과 같고, 미네랄 이온을 수용성아미노산의 올리고펩티드로 킬레이드된 분자이어야 흡수는 물론 단백조직 중에서 자유로이 유통되어 기능을 발휘할 수 있다. 이를 흡수가 용이한 미네랄화합물이라 한다.

지성규 삼풍BnF 회장은 성균관대에서 유기화학 석사, 경희대에서 이학박사를 받았다. 육군기술연구소 고분자연구실장, 한국식품과학회 부회장을 역임했다. 저서로는 기능성식품, 건강과 장수를 위한 식생활, 바이오미네랄, 생리화학에서 본 食과 醫, 최신 식품첨가물 이론과 실제 등이 있다.

식품저널 2020년 12월호 게재