학문
바나나를좋아하는원숭이
물고기가 많이 함유하고 있는 오메가3와 같은 불포화지방산은 어떤 생물학적 이유로 풍부하게 축적되나요?
안녕하세요. 물고기 중에서도 특히 차가운 바다에 사는 물고기일수록 불포화지방산 함량이 높다고 알려져 있습니다. 이들이 많이 함유하고 있는 오메가3와 같은 불포화지방산은 어떤 생물학적 이유로 풍부하게 축적되는 것이며 이러한 지방산은 물고기가 직접 합성하는 것인지, 아니면 먹이사슬을 통해 축적되는 것인지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
차가운 바다에 사는 어류가 오메가3와 같은 불포화지방산을 많이 함유하는 이유는 저온 환경에 적응하기 위한 생물학적 특성과 먹이사슬을 통한 축적이 작용하기 때문입니다. 먼저 불포화지방산은 탄소 사슬에 이중결합을 가지고 있어 분자들이 촘촘하게 배열되지 못하기 때문에 포화지방보다 녹는점이 낮고 추운 환경에서도 잘 굳지 않습니다. 물고기의 세포막이 너무 단단하게 굳을 경우에 영양분 이동, 신호 전달, 효소 작용 등이 원활하게 일어나지 못할 수 있습니다. 따라서 차가운 바다에 사는 물고기들은 세포막의 유동성을 유지하기 위해 오메가3 같은 불포화지방산 비율을 높이는 방향으로 진화한 것입니다. 특히 오메가3 계열의 DHA, EPA의 경우에는 이중결합이 많아 매우 낮은 온도에서도 세포막이 유연성을 유지하도록 도와주는데요, 이들은 극지방이나 심해처럼 수온이 낮은 환경에서 생존하는 데 중요한 역할을 합니다.
또한 물고기의 오메가3는 모두 물고기가 직접 만드는 것은 아닌데요, 바다 먹이사슬의 출발점인 식물성 플랑크톤과 미세조류가 EPA와 DHA를 합성하면, 이를 동물성 플랑크톤이 먹고, 작은 물고기가 다시 이를 먹고, 큰 물고기가 작은 물고기를 먹으면서 오메가3가 점차 축적되는 것입니다. 즉 연어, 고등어, 정어리 같은 등푸른생선에 오메가3가 풍부한 이유도 먹이사슬을 통해 농축되기 때문입니다. 물론 물고기도 스스로는 일부 오메가3를 합성할 수 있는 효소를 가지고 있지만, 풍부한 함량의 상당 부분은 먹이에서 유래한다고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
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채택된 답변가장 큰 이유는 차가운 바다에서 살아남기 위한 생존 전략입니다.
생물의 세포막은 영양소 흡수를 위해 늘 부드러운 유동성을 유지해야 합니다.
하지만 육류에 많은 포화지방은 온도가 낮아지면 삼겹살 기름처럼 쉽게 굳어버립니다. 반면 오메가-3 같은 불포화지방산은 분자 구조가 꺾여 있어 낮은 온도에서도 얼지 않고 액체 상태를 유지합니다.
만약 물고기의 몸에 포화지방이 많았다면 차가운 물속에서 세포가 굳어 살아남기 어려웠을 것입니다.
물론 여기에 바다의 먹이사슬도 중요한 역할을 합니다.
극지방의 미세조류가 추위를 견디려 자체적으로 오메가-3를 다량 합성하고, 이를 작은 물고기가 먹고, 다시 큰 물고기가 먹으면서 몸속에 고농도로 축적되는 것입니다.
결론적으로 오메가-3는 차가운 심해에서 세포가 얼지 않고 살아남기 위한 물고기의 부동액인 셈입니다.
안녕하세요, 원숭이님. 이중철 전문가입니다.
차가운 바다에 사는 물고기들이 오메가3와 같은 불포화지방산을 몸속에 많이 가지고 있는 이유에 대해 답변해 드리겠습니다.
이번 질문 내용도 학창시절 생물/생명과학 시간에 배우는 세포막의 구조와 물질의 상태 변화 원리를 떠올려보시면 더욱 쉽게 이해하실 수 있는데요.
1. [세포막의 유동성 유지] 차가운 바다에서 살아남기 위한 생존 전략
지방은 크게 '포화지방산'과 '불포화지방산'으로 나뉘어지는데요.
삼겹살 기름 같은 포화지방산은 온도가 낮아지면 하얗게 굳어버리는 성질이 있습니다.
반면에, 들기름이나 고등어 기름 같은 불포화지방산은 그 분자 구조를 들여다보면, 꺾여 있어서 아주 낮은 온도에서도 굳지 않고 액체 상태를 유지합니다.
그리고 질문 주신 물고기의 세포를 둘러싸고 있는 세포막은 주로 지방 성분으로 이루어져 있는데요. 만약에 영하에 가까운 차가운 바다에 사는 물고기가 몸속에 포화지방산을 많이 가지고 있다고 생각해보면, 세포막이 딱딱하게 금방 굳어버려 세포 안팎으로 영양분을 흡수하거나 노폐물을 배출하는 생명 유지 활동을 할 수 없게 됩니다.
따라서, 차가운 바다에 사는 물고기들은 추운 환경에서도 세포막이 부드럽고 유연하게 움직일 수 있도록, 얼지 않는 성질을 지닌 불포화지방산의 비율을 몸속에 높이는 생물학적 진화를 선택한 것이랍니다.
2. 그럼, 오메가3는 물고기가 직접 만드는 것일까요?
기대와는 달리 물고기는 오메가3 불포화지방산을 스스로 처음부터 만들어내지 못한답니다. 이 지방산의 진짜 고향은 바다에 사는 미세조류나 식물성 플랑크톤인데요.
바다의 식물성 플랑크톤은 햇빛을 받아 광합성을 하면서 스스로 오메가3지방산인 이피에이(EPA)와 디에이치에이(DHA)를 합성해 냅니다.
이 플랑크톤들이 차가운 바다 환경에 적응하기 위해 몸속에 불포화지방산을 가득 채우게 되는 것이 그 출발점인 것이지요.
3. 먹이사슬을 통한 축적 과정이라구요?
식물성 플랑크톤이 만들어낸 오메가3는 바다의 먹이사슬을 통해 위 단계의 생물들에게 그대로 전달됩니다.
동물성 플랑크톤이나 크릴새우가 식물성 플랑크톤을 먹으면서 몸속에 오메가3를 쌓게 되고, 이를 고등어, 연어, 꽁치, 정제유의 원료가 되는 멸치 같은 소형 및 중형 물고기들이 먹으면서 체내에 다량의 오메가3를 축적하게 됩니다.
특히, 우리가 식재료로 많이 섭취하는 연어나 대구처럼 극지방에 가까운 차가운 바다에 서식하는 물고기일수록, 앞서 말씀드린 세포막이 굳는 것을 막기 위한 생리 작용과 차가운 바다 고유의 풍부한 플랑크톤 먹이사슬 덕분에 몸속에 엄청난 양의 오메가3를 보유하게 되는 것이랍니다.
정리하자면,
물고기 체내의 오메가3는 식물성 플랑크톤에서 시작되어 먹이사슬을 통해 이동하고 축적된 것이며, 물고기가 차가운 바닷물 속에서도 온몸의 세포가 굳지 않고 정상적으로 숨 쉬고 살아갈 수 있도록 돕는 필수적인 생존 무기라고 이해하시면 됩니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉