[초등]05.바다생물이 우리에게 주는 선물 [알아볼까요?　１.천연물 화학이란 무엇일까요? 2.바다생물을 이용해 만들어진 다양한 제품들을 알아봅시다.] [바다야 사랑해_유아린 리포터] 어린이 여러분 안녕하세요.바다를 사는 생물을 이용해서 의약품 , 화장품 그리고 기능성 건강 식품까지 만들어진다는 사실 알고 계신가요? 그 과정이 궁금하지 않으세요? 그래서 오늘은 한국 해양연구원에서 이러한 제품들을 만드는 과정을 한번 살펴볼 거예요. 자 지금부터 그 현장으로 함께 가볼 가요. [나레이션 인천용현남초등학교 함현서] 오래전부터 우리는 생물자원을 식량으로 이용하기도 하고 질병 치료에도 썼어요.예를 들면 상처가 났을 때 오징어뼈를 갈아서 상처 부위에 바르면 좋아졌고요. 또한 통증이 심할 때 버드나무껍질을 씻거나 달여서 먹으면 효과를 보곤 했어요. 이처럼 천연에 존재하는 생물자원속에 있는 좋은 물질이 이용하여 의약품이나 인간에게 필요한 물질로 개발하려는 연구가 이어졌는데요. [천연물화학_자연에 존재하는 여러 생물로부터 인간에 도움이 되는 다양한 물질으 분리하고, 화학적 구조를 규명하는 학문] 그 노력은 천연물 화학이라는 연구로 이어지고 있어요. 그렇다면 해양생물을 이용하여 우리에게 필요한 물질을 어떻게 만드는지 지금부터 알아볼게요. 지구상에 사는 생물 가운데에 약 80%가 바다에 살고 있어요. 그 중에서도 산호초에는 리터당 1000 여 종 이 상의 생물이 서식하고 있는데요. 산호초를 실험에 사용하기 전에는 냉동상태로 보관해 보존하는 것이 중요해요. [유형일_한국해양연구원] 해양에서 채집된 생물들을 보관하는 냉동 보관실입니다. 깊은 바다에서 수집한 해양생물들은 우리가 아직 모르고 있는 것만 해도 숫자를 살 수 없을 만큼 많이 있어요 [여러나라에서 수집한 해양생물들을 말린 다음 냉동실에 보관해서 쓴다] 특히 우리에게 이로운 물질을 얻기 위해 해양생물을 여러 나라에서 가져오기도 하는데요. 그렇게 얻어진 해양 생물들은 먼저 말린 다음 영하 24도 이하 냉동실에서 보관해 필요할 때 꺼내서 쓰고 있답니다. 지금까지 육지에 살고 있는 미생물에서 발견한 인간에게 좋은 물질 가운데 120 여 종이 의약품으로 개발되었는데요. 이처럼 해양 미생물은 의약품 및 식물지 개발에 있어 중요한 자원으로 쓰이고 있어요. [유기화합물_탄소를 주성분으로 하는 화합물의 총칭] 또한 천연물 화학의 주요한 연구 내용으로는 천연생물 자원의 존재하는 유기화합물을 분리하여 그 구조를 밝히고 의약품이나 기능성 소재, 유용물질 등으로 개발하고 있어요. [해양천연물 화학의 연구 1960년에 시작] 해양 천연물에 대한 연구는 1960 년대에 시작되어 해양 천연물 화학의 역사는 50여년 째 활발하게 이어지고 있어요. 해양생물에 대한 실험은 지금도 계속되고 있는데요. 먼저 해양생물은 냉동실에서 꺼낸 다음 잘게 가위로 잘라요. 메타올를 부어서 해양생물의 중요한 성분을 얻으려면 거름종이로 걸러야 돼요. [메탄올 분자식 CH30H. 메틸알코올. 가장 간단한 알코올] 거름종이로 통과한 용액은 여러 가지 물질이 섞여 있어서 바로 사용하면 안 되는데요. 다시 필요한 물질을 얻기 위해서는 건조하는 과정을 거치는 것이 중요해요. 해양생물에서 필요한 물질을 거르는 작업이 이어지는데요. 건조하는 과정에 있어서는 알맞은 온도로 서서히 농축하는 작업을 거쳐야 해요. 지금 하고 계신 작업이 어떤 작업인지 설명 부탁드립니다. 지금 하고 있는 부분들은 생물에서 나온 물질 중에 우리가 원하는 물질들 농축하고 있는 과정중에 우리가 원하는 물질 이외의 우리가 얻은 유기용맹들을 다 제거하는 과정중에 있습니다. [해양생물 성분 중에 필요한 성분만 뽑아내고 있다] 현재 지구상에는 전체 생물의 80% 가 해양의 서식하고 있어요 이 가운데 120 여 종이 의약품으로 개발되었어요. [해양생물 중에 필요한 생분마능ㄹ 농축시킨 것] 해양생물에서 유해한 물질들을 추출해서 농축되어 있는 실험입니다. 이걸 다시 우리가 다양한 찾아내고 앞으로 실험에 사용될 재료로 가지고 있는 치료입니다. [활성_어떤 물질이 에너지, 빛, 촉매 따위에 의하여 활동이 활발해지거나 반응 속도가 빨라지는 성질] 활성여부를 판단하기 위해 2차로 필요한 성분을 뽑아내고 물질을 분리하는 작업을 해야 해요. 그 이유는 해양생물에는 여러 가지 좋은 물질과 나쁜 물질이 섞여 있기 때문인데요. 연구에 필요한 좋은 성분의 물질을 뽑아낸 답니다. 이렇게 얻어진 물질은 어떤 성분을 뽑아내느냐에 따라 수용액 양도달라져요. 해양생물 추출물 중에는 여러 개의 성분을 얻기 위해 각기 다른 약품을 이용하여 성분을 찾아내고 있어요. 네 지금 하고 계신 작업이 어떤 작업인가요? [해양생물에서 뽑은 물질 중에 원하는 물질을 분리한다] 지금은 우리가 추출한 물질중에 권한을 분리해내고 있는 과정중에 있습니다. 해양에는 육상에 전혀 존재하지 않는 여러 가지 종류의 생물이 서식하는데요. 이들 해양생물은 육상 생물과는 전혀 다른 특별한 유전자를 갖고 있어요. [기계를 통해 원하는 물질을 얻는 과정] [이재형_ 한국해양연구원][백혈병 세포를 몸 온도와 비슷하게 길러낸다] 지금 저희가 갖고 있는 혈액암 세포를 배양하고 있는 배양기이고요. 혈액암 세포는 저희 모험안에 있는 백혈병세포예요.백혈병세포가 자라나는 환경과 비슷하게 맞춰주기 위해서 저희 사람 온도와 비슷한 37도의 많은 몸 안은 산소보다는 Co2가 많이 많이 있는 관계로 Co2를 좀 더 가스를 주입을 해서 이렇게 배양을 하게 되는 거고요. [배양된 암세포] 이번에 하는 실험은 세포독성실험인데요. 먼저 채취한 해양생물의 물질이 암세포와 반응해서 어떤 결과를 가지고 오는지 실험하는 거예요. 해양생물의 물질이 암세포를 이기면 의약품이나 기타 물품으로 개발 가능성이 있어요.암 세포배양은 우리 몸 온도와 비슷하게 해서 배양을 해야 한답니다. [현미경으로 본 암세포] 이처럼 해양 미생물은 의약품및 유용한 물질 개발에 있어 매우 중요한 해양생물자원으로 쓰이고 있어요. [항암효과_암세포를 증식을 억제하거나 죽이는 효과] 혈액암 세포를 죽이지 않는다 라고 하면 이 세포는 활성이 없다라고 볼 수 있는 거고요. 이게 만약에 샘플이 처리를 했더니 암세포가 많이 죽었다고 데이터가 나오면 그것은 항암 효과가 있는 샘플이라 저희가 판단을 하게 됩니다. [무균실_ 살아 있는 미생물이 없는 상태로 유지한 곳] 지금 보는 것이 바로 해양생물에서 뽑아낸 좋은 성분이에요. 실험은 무균실에서 해야 해요. 그 이유는 여러 가지 균이 번식할 수 있기 때문인데요. 필요한 세포가 아닌 공기 중에 있는 필요 없는 세균이 들어가지 않도록작업을 해야 해요. 이번에 하는 실험은 암세포의 해양생물 물질량을 다르게 해서 반응이 어떤지 살피는 실험인데요. [활성_어떤 물질이 에너지, 빛, 촉매 따위에 의하여 활동이 활발해지거나 반응 속도가 ᄈᆞᆯ라지는 성질] 실험중 중암세포를 이겨서 활성물질이 확인되고 나면 화학구조를 파악해야 돼요.이렇게 만들어진 샘플은 농도별로 처리를 하고 3일 후에 배양을 하게 되는데요. [배양_생물체를 인공적인 환경에서 길러내는 것] 배양을 하고 난 후에는 발색 시 약을 넣고 결과를 보고 판단을 하게 된답니다. 세포의 결과값을 알게 되면 화학구조로 판단하게 된답니다. 암세포와 반응에서 이긴 물질은 다시 화학구조를 판단하기 위한 작업을 하는데요. 그럼 다음 신물질인지 아닌지 검사를 해서 신물질이면 이름이 붙여지게 돼요. 물질 안에 있는 구조를 분석하기 위해 검사를 거친 후 순수한 물질이 어떻게 구성되느냐는 결과로 알 수 있어요. [천연물 화학이 뭐에요? 강희항_한국해양연구원] 우리가 흔히 중국집에서 먹는 음식에 들어가있는 해삼들이 바닷속에 움직이지도 않고 이렇게 엎드려 져 있는데 어떤 물고기도 해삼을 공격해서 해삼을 한번 죽인다든지 해삼을 잡아서 먹는다든지 하는 일이 일을 할 수가 없어요. 왜냐하면 해삼은 표면에 사포닌이라고 하는 성분을 가지고 있는데 이 성분들 누가 물고기를 죽이는 효과가 나타내고 있어요.결국은 해삼을 공격해서 해삼을 먹게 되면 물고기를 죽는 거죠. 그런데 사람이 먹으면 죽지 않아요 그니까 물고기와 사람이 다른 거죠. 그런 성분들이 사람한테 약이 될 수도 있고 독이 될 수도 있겠지만 그런 성분들을 밝혀서 구조는 어떻게 생겼는지 이게 어떤 용도로 쓸 수 있는지 이거를 연구하는 게 과학입니다 네 해양생물자원을 이용해서 정말 다양한 제품들이 많이 만들어졌는데요. 그 제품들 지금 한번 보러 가보실까요? [감태_갈조 식물, 다시마목 미역과의 여러해살이 해조] [황산화 효과_세포가 늙는 것을 막는다는 의미로 면역력을 높이는 효과] [씨놀 성분으로 만든 제폼_음료수, 약, 화장품, 치약, 샴푸 등 다양한 제품이 있다] 감태는 다시마목 미역과 여러해살이해조류로 감세에서 나오는 신호성분는 항산화 효과가 뛰어나요. 그렇기 때문에 신호 성분으로 여러 가지 생활필수품을 만들 수 있는데요. 그 종류로는 음료수, 약, 화장품, 치약, 샴푸처럼 다양한 제품으로 만들어져 우리 일상 생활에서 편리하게 쓰이고 있어요. 이처럼 우리나라 기술로 만들어진 제품은 해외수출도 많이 할 만큼 제품이 효과도 뛰어날 뿐 아니라 인기도 좋답니다. [바다야 사랑해_유아린 리포터] [생각해볼까요?_생활 속에서 바다생물의 물질을 이용해 만들어진 제품들을 더 찾아봅시다] 오늘은 바다 생물이 우리의 삶에 어떻게 이용되는지에 대해서 알아봤는데요.정말 많은 분들이 연구에 힘쓰고 있었어요. 이렇게 우리 삶에 도움이 많이 되는 해양생물자원 여러분들도 많은 관심 가져주세요. 그리고 우리는 다음 시간에 또 만나요 [학습포인트_1. 천연물 화학이란? -자연에 존재한느 여러 생물로부터 인간에 도움이 되는 다양한 물질을 분리해서 이를 이용할 수 있는 방법을 찾는 학물 2.바다생물의 물질을 이용해 만들어진 생활 속의 제품 –음료수, 의약품, 화장품, 치약, 샴푸등]