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생물·생명
Q. 마이크로바이옴이 인체에 미치는 영향이 궁금합니다.
먼저 마이크로바이옴은 우리 몸에 공생하는 다양한 미생물 군집을 말합니다.특히 장내 마이크로바이옴은 면역 세포의 70% 이상이 존재하는 장에서 면역 체계를 조절하는 역할을 합니다. 즉, 유익균은 유해균의 침입을 막고 면역 반응을 조절하여 면역력을 강화하는 것입니다.또한 특정 비타민 생산과 복잡한 탄수화물 분해를 도와 영양소 흡수를 촉진하기도 하고 체중, 혈당, 콜레스테롤 수치 등 전반적인 대사 기능을 조절하기도 하며, 장내 마이크로바이옴은 혈당 조절에 중요한 역할을 하며, 건강한 마이크로바이옴은 인슐린 감수성을 높이고 혈당 스파이크를 줄이는 데 도움을 주기도 합니다.게다가 뇌-장 축을 통해 신경전달물질 생성에 관여하여 정신 건강에 영향을 미치기도 하죠. 최근 연구에서 장내 미생물이 자폐증, 치매 유발과 상관성이 있다는 가설이 주목받고 있는 상황입니다.
생물·생명
Q. 냄새는 어떠한 방식으로 사람이 맡을수가 있나요?
냄새를 맡는 것은 코가 냄새 분자를 인식하기 때문입니다.냄새를 가진 물질은 아주 작은 '냄새 분자'를 공기 중에 방출합니다. 이 냄새 분자들은 공기를 타고 코 안으로 들어옵니다.코 안쪽의 후각 상피에는 수백만 개의 후각 세포가 존재하는데, 각 후각 세포는 특정 냄새 분자에만 반응하는 수용체를 가지고 있습니다. 그래서 코로 들어온 냄새 분자가 해당 수용체와 결합하면, 후각 세포는 전기 신호를 생성합니다.후각 세포에서 생성된 전기 신호는 후각 신경을 통해 뇌의 '후각망울'로 전달되고 후각망울은 이 신호를 분석하고, 어떤 냄새인지 식별하게 되는 것입니다.그리고 뇌는 전달된 정보를 바탕으로 우리가 어떤 냄새를 맡았는지 인식하고, 그 냄새와 관련된 기억이나 감정을 떠올리게 합니다.
생물·생명
Q. 설레일때 나오는 호르몬 이름이 무엇인가요?
하나의 호르몬이 아니라 여러 호르몬이 다양하게 작용하게 됩니다.그 중에는 말씀하신 도파민과 엔도르핀도 포함되며 세로토닌 역시 대표적인 호르몬이죠.먼저 도파민은 '쾌락 호르몬'이라고도 불리며, 기대감, 즐거움, 동기 부여와 관련된 신경전달물질입니다. 말씀하신 소풍 전날의 설렘이나 좋아하는 사람을 만날 때의 기대감처럼, 무언가를 기대하고 기다리는 상황에서 도파민이 분비됩니다. 또한, 즐거운 경험을 할 때나 목표를 달성했을 때도 도파민이 분비되어 긍정적인 감정을 느끼게 합니다.그리고 엔도르핀은 '행복 호르몬'이라고도 불리며, 스트레스 해소, 통증 완화, 행복감 증진에 관여하는 신경전달물질입니다. 기분 좋은 일을 경험하거나 사랑하는 사람과 함께 있을 때 엔도르핀이 분비되어 행복감과 안정감을 느끼게 만듭니다. 또한, 운동을 하거나 좋아하는 활동을 할 때도 엔도르핀이 분비되어 스트레스를 해소하고 기분을 좋게 만들어 주는 것이죠.마지막으로 세로토닌은 감정 조절, 수면, 식욕 등에 관여하는 신경전달물질입니다. 세로토닌은 행복감과 안정감을 느끼게 하며, 긍정적인 감정을 유지하는 데 중요한 역할을 하는데, 햇볕을 쬐거나 가벼운 운동을 하면 세로토닌 분비가 증가하여 기분이 좋아지고 스트레스가 해소되게 됩니다.이 외에도 다양한 호르몬들이 복합적으로 작용하여 감정을 조절하게 되는데, 먼저 말씀드린 세가지 호르몬은 특히 긍정적인 감정과 밀접한 관련이 있습니다.
생물·생명
Q. 금속 분해 미생물 중 슈와넬라균에 대해 궁금합니다?
말씀하신대로 슈와넬라는 산소가 없는 환경에서 금속을 분해하여 에너지를 얻는 특성을 가진 미생물입니다.하지만 산소가 있는 환경에서도 슈와넬라는 금속과 상호작용하며, 금속 분해 기작이 완전히 멈추는 것은 아닙니다. 다만, 산소 존재 여부에 따라 금속 분해 기작의 양상과 효율이 달라집니다.먼저 슈와넬라는 혐기성 호흡을 통해 금속 산화물을 전자 수용체로 사용하여 에너지를 얻습니다. 이 과정에서 금속 산화물이 환원되어 금속 이온으로 분해되며 이러한 특성 때문에 슈와넬라는 미생물 연료 전지, 폐수 처리, 중금속 제거 등 다양한 분야에서 활용될 수 있는 것입니다.그런데 만일 산소가 있다면 슈와넬라는 호기성 호흡을 통해 산소를 전자 수용체로 사용하여 에너지를 얻습니다. 즉, 산소가 존재하면 슈와넬라는 산소를 우선적으로 사용하기 때문에 금속 산화물 환원 효율이 감소하는 것입니다.따라서 슈와넬라를 산소가 있는 환경에서 금속과 함께 배양한다면, 금속 분해 기작이 아예 일어나지 않는 것이 아니라, 그 효율이 낮아질 수 있는 것입니다.
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Q. 코알라는 유칼립투스이외에 먹을 수 있는게 없는건가요?
코알라는 유칼립투스 잎을 주식으로 하는 것으로 알려져 있지만, 그렇다고해서 유칼립투스 잎 이외 다른 식물을 먹지 못한다거나, 생존하지 못하는 것은 아닙니다.다만, 코알라의 소화기관은 유칼립투스 잎에 최적화되어 있고, 필요한 영양분을 제공하는 가장 효율적인 식물이기 때문에, 다른 식물로 대체하기는 어렵습니다.즉, 코알라는 유칼립투스 잎 외에도 일부 다른 식물을 먹을 수는 있지만, 매우 제한적인 경우에 해당합니다.그리고 코알라는 사육 조건이 매우 까다롭기 때문에 인공 환경에서의 사육은 매우 어렵습니다.무엇보다 가장 어려운 점은 가장 큰 어려움은 신선한 유칼립투스 잎을 지속적으로 공급하는 것이며, 코알라는 스트레스에 민감한 동물이기 때문에, 인공 환경에서의 스트레스가 심한 경우 폐사로 이어질 가능성이 높습니다.