해양교육포털

항암물질, 화장품, 건강보조제로 활용되는 해양 천연물과 의약품 개발

육상생물자원에서 인류에게 유용하게 사용되는 의약품들은 한계에 도달하여 해양생물자원으로 눈을 돌리기 시작하였다. 2000년대에 들어 새로 개발되는 항암제 후보물질의 절반정도가 해양생물로부터 유래된 신물질이거나 해양 천연물에서 변화하여 생긴 물질일 정도로 놀라운 결과를 보여주고 있다. 해양환경의 변화양상은 육상과 매우 달라서 생물의 배양과 양식이 매우 어렵고, 채집도 어렵지만 채집할 수 있는 적은 양의 해양생물로부터 천연물을 분리하고 생리활성을 확인하는 것은 매우 정밀한 분석 화학기술이 확립되고 나서야 좋은 결과를 얻을 수 있다. 대표적인 사례는 다음과 같다.

고둥독소 - 진통제

콘 쉘(cone shell, 청자고둥)은 독침을 가지고 있는 맹독성 고둥이므로 조심스럽게 다루어야 한다. 청자고둥은 청자고둥과(靑磁ㅡ科 Conidae)와 청자고둥속(靑磁ㅡ屬 Conus) 을 이루는 해산연체동물이다. 인도 태평양 해역에서는 청자고둥에 쏘이는 경우가 종종 발생하는데 한 해 10여명이 사망한다고 한다. 독성이 매우 강력하여 절대 산 채로 바지 주머니에 넣지 말아야 하고 손으로 만질 때는 앞 뾰족한 부분에 독침이 나오기 때문에 반드시 뒤쪽 부분을 잡아야 한다.

카브리해 항암제 - 우렁쉥이

엑티나시딘은 카리브해에 서식하는 우렁쉥이에서 분리된 천연물질인 엑티나시딘-743(ecteinascidin- 743)은 우수한 항암활성(anticancer activity)을 나타낸다. 이 물질은 1986년 일리노이즈주립대학(University of Illinois, Urbana-Champaign) 화학과 케니스 엘 리너하트(Kenneth L. Rinehart) 교수에 의해 엑티나시디아 터비나타(Ecteinascidia turbinata )라는 우렁쉥이로부터 최초로 분리 정제되었으며, 1996년에 합성 방법이 최초로 학계에 보고되면서 이후 다양한 암에 대한 효능이 확인되어 2007년부터 일반 판매가 시작되었다.

연산호류 - 화장품

카리브해에 서식하고 있는 연산호류에서 추출된 슈도테로신은 강력한 소염 작용을 갖는 물질로 이를 활용하여 주름개선 화장품으로 개발되었고, 현재 이 물질을 허용한 소염제 개발도 진행 중이다.

기타 물질

상어의 간에서 발견한 스쿠알렌, 참치의 눈알에서 추출한 EPA와 DHA 등 바다에서 발굴한 생물자원이 생명공학의 힘을 빌려 의약품, 건강보조식품, 화장품으로 각광을 받고 있다. 최근 들어서는 해면에서 추출된 만성 B형 활동성간염에 효과가 두드러진 ARA-A, 바다이끼벌레에서 추출된 항암제(알츠하이머에도 효과가 있다고 함) 브라이오스타틴 같은 성분이 각광을 받고 있다. 복어의 독은 먹은지 5분이 지나면 구역질을 하고 입 주위 감각이 이상해지고 10분이 지나면 말이 어눌해지며 얼굴 주위 감각이 마비된다. 15분이 지나면서 온몸에 마비가 와서 팔다리를 움직이지 못하고, 가로막의 근육마비로 숨도 쉬지 못하게 되어 사망에 이른다. 독은 크게 두 가지로 구별할 수 있다. 복어의 독은 신경독으로 동물의 체내에 들어오면 신경 전달 물질의 이동을 차단하여 신경 신호 전달을 방해한다. 그 결과 운동 기관이나 감각기관이 마비되고 결국 사망하게 된다. 과학자들은 이러한 독이 왜 사람의 신경을 마비시키는가에 대하여 연구를 진행하면서 독의 쓰임새에 관심을 갖게 되었다. 복어의 독은 신경 마비 작용이 강력한데, 통증이라는 감각 또한 신경을 통하여 전달되기 때문에 통증 치료제를 위한 복어의 독 연구가 진행 중이다. 독에 의해 신경이 마비되어 죽음에 이르는 것과 독이 신경신호 전달을 막아 통증을 줄이는 것은 그 작용 원리는 동일하지만 쓰임새는 완전히 반대라고 할 수 있다. 눈가의 주름살을 펴는 특효약으로 쓰이는 보톡스는 1g이면 백만명을 죽일 수 있는 맹독이다. 보톡스는 상한 통조림 등에서 자라는 보툴리눔이라는 세균이 만드는 독으로 치사량의 천분의 일 정도만 눈가에 주사하면 그 주위의 주름살이 펴진다. 또한 보톡스를 사시 환자에게 주사하여 사시를 교정하기도 한다.

※ 본 원고는 한국해양재단이 추진한 "해양교육교재 개발" 및 "해양교육 교과관련 콘텐츠 개발" 사업의 성과물을 기초로 작성되었습니다.