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[분자생명화학자 지성규 박사 특별기고] 코로나19 치료방법 2.

기사승인 2020.07.07  11:14:55

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분자생명화학은 자연에서 도출된 진리이고, 벗어날 수 없는 철칙을 바탕으로 진실만으로 이루어진 학문이다. 그럼에도 나타나는 현상에만 의존해 상상의 추론에 멈추고, 원인을 밝히고자 하는 노력 없이 쉽게 결론을 내린다. 만물의 생명을 이끄는 분자는 원자들의 우연과 노력으로 만들어지고, 원자들의 분포는 분자의 추진력을 유도해 생명을 운영하는 물성을 발휘한다. 편중된 전자 무리는 분자의 세력으로 작용해 전체를 이끌고 지배하면서 생명력을 발휘한다. 화학에서 전자결합과 공유결합은 온 누리를 휘두르며, 상호의존형 분자는 느슨하면서도 애교 어린 행동으로 작용한다. 이 같은 분자가 바이러스 분자 형성에 적용되고, 초기분자 형성(initial molecular formation)인 인산화-리보오스(ribose phosphate, PR)는 강력한 활동을 하면서 기상천외의 행위를 전개해 타의 항상성을 파괴하는 분자가 바이러스이다. 바이러스의 분자구조 생성과 증식의 원리를 분자생명화학적으로 이해해야 대처방법을 찾을 수 있다.

   
 

바이러스는 자연에서 발생되는 PR이 RNA와 DNA를 찾아가는 분자생명화학물이다
코로나바이러스는 세균과는 다른 생물학적 증식이 아닌 PR분자의 자가 극성(self polarized)에 의존한 반응으로, 혈액의 적혈구(RBCs)에 2500개 이상 되는 죽은 숙주세포에 침입해 잔존하고 있는 핵산을 탈취해 RNA와 DNA로 2차로 증식되는 화학구조물이다. 따라서 조건적 PR 생성과 연계되는 RNA와 DNA의 증식으로 진행되는 2∼14일 동안 완전하게 반응을 차단하거나 사멸하지 않고서는 재발하게 된다.

바이러스는 5∼15℃의 환경에서 몸 안에 보유하고 있는 인산(ATP & DPT)과 체내효소로 분해될 수 없는 목당인 리보오스와 저온성 반응으로 생성되는 나출형 입자(naked particle)인 인산화-리보오스화합물로 시작되는 자가증식형 화합물이다.

나출형 PR을 구성하고 있는 인산기(phosphoric radical)가 발휘하는 양극성 산소이온(polar high ionized oxygen)의 영향으로 발생되고, 리보오스의 1’-탄소(1’-carbon)에 분포되어 있는 전자의 손실로 일어나는 양 화전(positive charge)에 의한 탈수소로 핵산과 공유해 핵산화(nuclear oxidation)하고, 이어 탈산소화에 의해 보다 강력한 나선화(helix)의 힘은 DNA의 2중 쌍 나선(double helix)을 형성해 분자의 안정화를 이룬다. PR의 공중합(co-polymerization)은 초기중합에 해당되고, PR의 불안정은 안정을 찾아가는 과정으로 해석된다.

결국, 바이러스는 화학반응으로 진전되므로 PR의 생성차단과 사멸은 의약학적이 아닌 분자생명화학적으로 치료해야 정확한 치료가 가능하다.

화학물질은 화학물질로 대응해야 진행이 멈춘다
코로나바이러스의 급진적인 확산으로 다급해서 구충제인 이버멕틴(Ivermectin), 말라리아 치료제인 클로로퀴닌(Chloroquinine), 에볼라 치료제인 렘데시비르(Remdesivir)까지 동원하고 있으나, 이들의 물성과 기능을 인식하면 들러리가 아닌 분자화학적인 방법으로 치료해야 한다. 그림 2는 말라리아치료제인 클로로퀴닌(Chloroquinine)과 인산-클로로퀴닌(chloroqunine phosphate)의 분자구조식이다.

   
 

클로로퀴닌은 클로로프탈렌 유도체(chlorona phthalene-derivative)의 염소화합물로 표백과 살균이 강력한 독성을 가지고 있고, 물성은 산성이며, 인산이 추가된 인산-클로로퀴닌은 산성이 강화된 pH 4.6으로 잔존하고 있는 리보오스에 의해 추가로 바이러스 생산을 촉진하게 된다. 바이러스의 주체 성분인 리보오스는 5탄당인 과당에 해당되고, 설탕 중 50%를 점유해 당도가 설탕의 1.1배이다. 최근 유행하고 있는 자일리톨은 리보오스의 전구체이며, 체내효소로는 분해되지 않는 EMP 회로의 이탈로 일단 흡수되면 제거되기 어려워 체내에 남게 된다.

여기에 인산-클로로퀴닌의 공급은 바이러스의 증식에 도움을 줄 뿐 코로나바이러스의 치료는 더욱 어렵게 된다. 따라서 클로로퀴닌은 살균과 표백제로 효과가 있을 뿐 바이러스 치료에는 이상적이지 않다. 에볼라 치료제인 렘데시비르와 구충제인 이버멕틴도 문제가 된다. 렘데시비르와 이버멕틴의 분자구조와 분자량은 그림 3과 같고, 구조식과 분자량은 602.59g/mol과 875.1g/mol인 거대분자(polymer)로, pH는 3.5와 5.5인 강한 산성을 발휘한다.

   
 

렘데시비르와 이버멕틴에는 작용기(reactive radical)가 없는 거대분자로 코로나바이러스와 반응해 바이러스 차단을 위한 고결 현상을 일으키지 못하고, 피막화해 화상 부위의 산소독으로 쓰라림을 차단하기 위한 역할과 같이 바이러스 입자를 포위해 활성을 발휘하지 못하게 하는 역할에 멈추게 할 뿐 근본적인 치료는 기대하기 어렵다.

최근에 무기질을 이용한 흥미로운 내용이 제보된 Dr. Sehuelt MD의 실험이다. Zn-EDTA와 Chelate Compound에 의한 COVID-19 저지시험을 발표해 효과가 있음을 밝혔다. 그러나 칼슘과 아연에 의한 바이러스 발생 저지와 사멸에는 부분적인 효과는 기대할 수는 있으나 완전한 결과는 얻지 못했다. 이유는 사용된 아연-EDTA는 킬레이드 화합물이 아니고, 아미네이드(aminate)이고, 수용액에서 이온화되어 장점막을 통과하는 경로에서 막 점액(membrane viscous)과 결합하여 완전한 흡수가 불가능해 효과가 미미하다. Dr.Sehuelt MD는 in vitro에서 시험한 것으로 기록되어 있어 이해는 되나 바이러스 질환은 in vivo에서 일어나는 사건이기 때문이다. 그림 4는 EDTA와 아연-EDTA의 분자구조식이다.

   
 

바이러스의 치료를 위해서는 체내 흡수가 우선이고, 바이러스와의 반응이 적극적이어야 한다. 인체는 70%의 수분으로 구성되어 있어 100% 수용성이어야 하고, 흡수가 쉽고 작용기능이 적극적이고, 섭취와 주사에도 영향이 없는 기능성 식품류이어야 이상적이다. 이 같은 조건을 갖추고 있는 성분이 수용성 펩티드에 킬레이드된 구조물인 화학적이고, 하전을 소유한 칼슘(Caclum oligopeptide)과 아연-킬레이드(Znic oligopeptide)이고, 바이러스의 생성과 사멸에 적극적으로 관여할 수 있는 기능성 식품이다.

다음으로 혈청을 치료제로 거론하고 있으나 순수한 혈청은 단백질로 구성되어 있어, 단독으로는 효력이 미미하고, 칼슘이나 아연이온을 추가한 킬레이드 화합물이 아니면 바이러스의 사멸을 기대하기 어렵다는 것을 인식해야 한다. 이유인즉 아래 도표에서 확인할 수 있듯이 혈청을 구성하고 있는 아미노산에 의한 칼슘과 아연이온을 킬레이트할 능력이 미약하다. 표 1은 혈청에 함유된 아미노산 분포이고 칼슘과 아연을 킬레이드할 수 있는 아미노산 조성은 풍부하나 십이지장에서 무기이온과 킬레이드 조건과 시차적인 조건을 맞추기가 생리적으로 어려워 큰 도움이 되지 않는다.

   
 

흥미로운 현상은 젖먹이 감염환자가 엄마의 젖으로 19일만에 치료되었다는 사실이다. 칼슘이 생모유(raw breast milk)에는 32mg, 생우유(raw cow milk)에는 125mg 함유되어 있고, 이들 가운데 50%가 흡수되는 것으로 식품영양학에서 인정하고 있는데, 그중 50%는 칼슘-올리고펩티드(Calcium-Oligopeptide, COP)로 존재하고, 나머지는 인산화칼슘-올리고펩티드(PhosphoCalcium-Oligopeptide, CPOP)로 존재해 50%의 칼슘만이 흡수되어 바이러스 사멸를 위한 기능을 발휘할 수 있어 바이러스의 유발과 사멸에 효과가 있다. 추천한다면 모유보다는 생우유가 유리하다는 결과이다.

칼슘과 아연의 기능을 기대한다면, 천연보다는 인위적으로 흡수와 작용기능이 우수한 칼슘과 아연-올리고펩티드가 바이러스 치료에 가장 적절한 소재로 볼 수 있다.

   
 
   
 

코로나바이러스의 확산은 PR의 승화가 먼저
현재 예방적 차원에서 바이러스의 확산에 대한 두려움으로 마스크와 거리 두기를 권장하고 있다. 적절한 방법이다. 바이러스의 확산은 전파가 활발한 PR의 물성에 의한 것으로, RNA와 DNA는 분자구조가 거대화되어 승화가 쉽지 않아, 분자량이 230g/mol인 낮은 분자인 PR의 승화가 쉽기 때문에 전파가 쉬운 것으로 인식하여 대처해야 한다. PR은 인산-리보오스로 구성되어 있어 기화가 48℃에서 이루어지고, RNA와 DNA는 동일하게 거대화되어 표 2와 같이 기화 온도가 높아 극소량 밖에 확산되지 않기 때문에 질환의 확산은 PR에 의한 것으로 인식해 마스크와 거리 두기가 중요한 예방법이라 하겠다.

   
 
   
 

결과적으로 칼슘과 아연의 기능을 기대하고자 한다면, 천연보다는 인위적으로 흡수와 작용기능이 우수한 칼슘과 아연-올리고펩티드가 바이러스 치료에 가장 적절한 소재로 볼 수 있다. 그리고 칼슘-올리고펩티드는 형골(ossification)과 정신안정(mental stability)에 도움을 주고, 아연-올리고펩티드는 조당(control sugar)과 정력(strengthen energy) 강화에 중요한 역할을 하는 미네랄-킬레이드화물(minaral chelated compound)이므로 안심할 수 있는 물질로 기능을 발휘한다.

 
지성규 박사






지성규 박사
삼풍BnF 회장

식품저널 foodinfo@foodnews.co.kr

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