대다수 생물의 경우 환경 악화에 따라 생기는 여러가지 스트레스에 노출되면 생체 내에서 생명유지에 필수 원소인 산소(O쐝)가 반응성이 높은 활성산소(reactive oxygen)로 변한다. 이들 활성산소는 강한 산화력을 가지고 있어 세포막 분해, 단백질 분해, DNA 합성 억제 등 생체 내에서 심각한 생리적 장해를 일으키게 되며 심할 경우에는 생명을 잃는다. 생물들은 활성산소의 독성으로부터 자신을 보호하기 위해 일련의 산화방어시스템을 구축하는 진화과정을 거쳐 현재까지 새로운 환경에 적응해 온 것으로 추측된다. 활성산소가 생기면 생명체 내에 있는 활성산소 제거시스템을 가동해 각종 항산화 효소의 활성도를 높이거나 비타민C, E, 글루타티온 등의 저분자 항산화물질들을 대동해 활성산소를 없앤다. 어떤 생물들은 이러한 물질을 스스로 만들기도 하지만, 사람의 경우에는 비타민C를 만들지 못하므로 음식이나 보조제를 통해 외부에서 얻고 있다.
미토콘드리아는 저장된 음식이 에너지로 변환되는 곳이다. 그러한 에너지는 궁극적으로 생명을 유지시키는데 필요한 것으로, 카드뮴과 같은 중금속이 대사활동 과정에서 발생하는 위험부산물인 활성산소의 생성을 증가시키는 결과를 만들어 세포를 손상시키고 여기에 상승된 온도와 같은 다른 요인까지 더해져 그 정도가 높아지면서 세포 사멸 또는 개체 사멸이 필연적으로 나타나게 되는 것이다. 앞서 언급한 복원력, 즉 환경 변화에 따라 생명을 유지하기 위해 빠르게 적응하는 방법을 취할 겨를 없이 죽어가는 방향으로 진행된다는 뜻이다. 이 연구에서는 여러가지 환경변화 요인 중 중금속과 온도라는 두 가지 요인으로 환경 스트레스를 축소시켜 이들 요인이 굴에서의 환경적, 세포적, 생화학적 측면에 미치는 영향을 조사했는데 그 결과 카드뮴이 에너지를 전달하는 역할을 하는 ATP를 생산하는 대사주기(metabolic cycle)의 효율성을 감소시킴으로써 미토콘드리아의 기능에 영향을 준다는 것을 알아냈고 온도가 섭씨 30도에 근접하거나 초과했을 때 더욱 감소시키는 것을 밝혀냈다.
우선옥 한국해양과학기술원 남해특성연구부 선임연구원
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