어떻게 먹고 건강하게 살것인가? Blind Cavefish에서 답을 찾자
어떻게 먹고 건강하게 살것인가? Blind Cavefish에서 답을 찾자
바베큐 그리고 조개구이, 아이스크림과 베리파이. 여름에 먹을 수 있는 음식들은 엄청나게 많다. 여름은 음식의 계절인 것이다. 이런 음식들을 어떻게 배부르게 먹고 건강하게 지낼 것인가? 과학자들은 어둠의 거주민들인 Blind Cavefish를 보라고 말한다.
멕시코의 깊은 동굴속 깨끗한 연못에 사는 Blind Cavefish를 연구하는 생물학자들인 Astyanax mexicanus는 동굴 물고기들이 어떻게 보는 능력을 유지하고 있는지 연구하였다. 동굴은 식물 같은 생산자들도 없다. 연구를 이끌고 있는 보스톤의 하버드 약대 유전학자인 Clifford Tabin은 "동굴 속에는 동굴밖과 같은 생태계가 거의 존재하지 않습니다" 라고 말한다. 그리고 연구결과를 2015년 7월 13일 자 Proceedings of the Nationa Academy of Scences에 발표하였다.
어떻게 Cavefish는 음식을 찾을까? 음식들 중 대부분은 홍수로 강이 범람하여 들어온 조금의 먹잇감들이다. 그리고 동굴 속의 박쥐들 역시 먹이를 제공한다. 당연한 결과로 식량의 공급은 매우 제한적이다.
생존 그리고 만족
물이 들어올때 노를 저으라고 했던가, 동굴 물고기는 주변에 음식이 있을 경우 계속 식사를 한다. 그리고 드라마틱하게 뚱뚱해진다. "동굴 물고기는 다른 물고기들보다 훨씬 더 뚱뚱해집니다. Cavefish는 다음 축제가 벌어지기 전까지 가능한 많은 지방을 축적하고, 이렇게 함으로써 Cavefish는 기근과 폭식의 사이클에 적응한것입니다." 라고 Tobin은 말한다.
Tobin 박사와 동료는 Cavefish가 만족할 수 없는 성향에서 많은 비만자들과 유전적인 성향이 비슷하다는 것을 밝혀냈다. 수렵 채집 생활의 물고기와 돼지같은 사람들은 모두 MC4R(melanocortin 4 receptor)이라는 유전적 변이 물질을 가지고 있었다.
"이런 유전자를 가진 사람들은 다른 양을 먹어도 훨씬 살이 많이 찝니다. 그리고 동굴에서 봤듯이 이런 물질은 생존에 필요하였기 때문에 변이되었습니다. 그리고 이런 것들은 물고기들에서 우리가 볼 수 있는 몇몇 매카니즘을 볼 때, 신진대사와 건강에 영향을 미칩니다."
축제와 심각한 기근
Blind cavefish는 지방을 천천히 소모하면서 식량이 없이도 몇달을 버틸 수 있다. 두 달동안 음식이 없는 상황에서의 Cavefish와 다른 물고기의 비교 실험 동안 Cavefish는 다른 물고기보다 반 정도의 체중 손실을 기록했으며 3달 뒤에 Cavefish는 여전히 헤엄치고 있었으나 대조군의 물고기는 모두 죽었다.
이를 통해 Cavefish는 다른 물고기보다 더 높은 단계의 트리글리세이드(글리세린의 3개의 수산기마다 산기가 결합하여 에스테르가 된 것)를 가지고 있다는 것이 증명되었다. 돼지처럼 살찌는 것에 비해서 Cavefish는 좀 더 오래, 그리고 건강하게 살아남을 수 있었다. 과학자들은 이것이 어떻게 가능한지 연구하였다. 그리고 그들은 비만을 관리하는 새로운 방법을 찾아냈다.
연구자들은 배고픔을 억제하는 Leptin(지방억제호르몬)에 모든 초점을 맞추었다. Leptin 수치는 인간을 비롯한 많은 생명체들이 살찌는 것과 관련있다.
비만 물고기와 뚱돼지 : 유전적 성질이 비슷하다!
연구자들이 Cavefish와 그들의 유사어종의 체중과 습관에 대한 신진대사의 유전적 차이에 대해서 조사한 결과 대부분의 동굴물고기에서 MC4R 유전자가 발견되었다. 하지만 유사어종에게는 발견되지 않았다.
"우리가 다이어트를 하고 살이 찔 때, 뇌에서는 계속해서 현재 체중을 유지하려고 합니다. 그리고 MC4R은 그런 역할을 합니다."라고 하버드의 Ariel Aspiras는 말했다.
옛날에 이 유전자는 인간에게 이롭게 작용했을 것이다. 하지만 먹을 것이 풍부해진 지금와서는 해롭게 작용한다. 동굴 물고기를 통해서 알게된 사실은 인간의 유전적 역사에 대해서 알게 해준다. 동굴 물고기의 시스템을 이용해서 건강을 유지시키는 방법이 무엇이 있을지 알아낼 수 있다. 그러나 지금 우리가 여름 한 철에 평소보다 많이 먹는 것은 Cavefish처럼 살아가지 않는 한 도움이 되지 않는다.
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