자연에 존재하는 생물 독소, 치사량 기준

생물 독소: 자연계의 독
생물독소는 살아있는 유기체에서 나오는 유해한 물질입니다.

뱀이나 거미의 독부터 특정 유형의 조류나 미생물이 생성하는 신경 독소에 이르기까지 다양한 형태로 존재합니다.

위의 인포그래픽에서는 자연계에 존재하는 몇 가지 일반적인 생체 독소를 살펴보고 평균 70kg(154파운드)의 인간에게 얼마나 치명적인지 기준으로 순위를 매겼습니다.

독성 척도에 따른 생체 독소 순위 매기기
독성학의 기본 개념은 "용량만이 독을 만든다"는 것입니다. 물과 같이 일상적으로 무해한 물질도 충분히 많은 양을 섭취하면 치명적일 수 있습니다. 치사량을 측정하는 것은 매우 어렵습니다.

첫째, 생물은 복잡하기 때문에 크기, 식이, 생화학, 유전학 등의 요인이 종마다 다릅니다. 따라서 보편적인 방식으로 독성을 평가하기가 어렵습니다.

둘째, 연령이나 성별과 같은 개별적인 요인도 물질의 치명성에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 때문에 어린이는 성인과 약물 복용량이 다릅니다.

셋째, 독극물을 체내로 섭취하는 방법(경구, 정맥, 피부 등)도 치사율에 영향을 미칠 수 있습니다.

따라서 조사 대상 물질이나 유기체에 따라 독성을 측정하고 순위를 매기는 방법은 다양합니다. 중앙치사량(LD50)은 독성을 측정하는 일반적인 방법 중 하나입니다. LD50은 시험 대상 동물의 50%를 치사시키는 물질의 용량입니다. 일반적으로 체중 단위당 물질의 질량(mg/kg 또는 g/kg)으로 보고됩니다. 위 그래픽은 자연에서 발견되는 일부 생체 독소의 LD50 데이터를 선별하여 대수 LD50 값의 척도로 표시한 것입니다.

놀랍게도 일부 독소의 독성이 얼마나 강력한지 알 수 있습니다.

생체 독소에 대한 간략한 정보
생물 독소는 인간이 어떻게 해서든 피해야 한다고 생각할 수 있지만, 현실은 좀 더 복잡합니다. 다음은 자연계에 존재하는 생체 독소와 이를 생성하는 유기체와의 특이한 관계에 대한 몇 가지 흥미로운 사실입니다:

1. 곰팡이와 곰팡이는 곰팡이 독소라는 독을 만듭니다.
곰팡이 독소는 전 세계적인 문제입니다. 곰팡이 독소는 여러 국가의 농작물에 영향을 미치며 농부와 식품 생산자에게 상당한 경제적 손실을 초래할 수 있습니다.

2. 식물 독소는 식물을 방어하고 암을 공격할 수 있습니다.
식물은 인간과 같은 다른 유기체를 방어하기 위해 식물 독소를 사용합니다. 예를 들어 우루시올은 포이즌 아이비, 포이즌 오크, 옻나무의 잎에 있는 주요 독성 성분입니다. 그러나 태평양 주목 나무는 화학 요법 치료에 유용한 탁솔을 생산합니다.

3. 불 도롱뇽 독소는 슬로베니아 위스키의 성분입니다.
널리 사용되지는 않지만 슬로베니아의 일부 위스키 제조업체는 불도롱뇽의 사만다린을 사용하여 환각 알코올을 만듭니다.

4. 시구아톡신은 산호초 물고기의 내장에 존재한다.
암초 물고기의 소화관에 사는 매우 독특한 박테리아 종은 시구아톡신을 만듭니다. 그들은 숙주 물고기를 먹을 때, 이 독을 다른 유기체에 전염시킵니다.

5. 복어는 치명적이지만 맛도 좋다.
복어는 난소, 간, 피부에 테트로도톡신이라는 강력한 신경 독소를 함유하고 있습니다. 복어는 전 세계 여러 나라에서 별미로 사랑받고 있지만 사람을 죽일 수 있기 때문에 엄격한 규제가 많습니다. 예를 들어, 일본에서는 특별히 면허를 받은 요리사만이 복어를 요리할 수 있습니다.

6. 바트라코톡신은 만지면 치명적이다.
일부 독다트 개구리의 피부는 바트라코톡신이라는 치명적인 물질을 분비합니다. 이 독은 매우 강력하여 단순히 만지는 것만으로도 치명적일 수 있습니다. 중남미 원주민들은 수세기 동안 바트라코톡신을 사용하여 사냥 무기의 끝을 독살했습니다.

7. 보톡스에는 알려진 가장 치명적인 생체 독소가 포함되어 있습니다.
상업용 보톡스는 클로스트리디움 보툴리눔이라는 미생물에서 추출한 극소량의 생체 독소를 사용합니다. 이 독소는 근육을 마비시켜 수축(즉, 주름)을 방지합니다. 지구상에서 알려진 가장 치명적인 생체 독소입니다. 1그램의 보툴리눔 독소는 최대 100만 명을 사망에 이르게 할 수 있습니다.

 

생체 독성 측정 및 보고 시 주의사항
트위터에서는 LD50 데이터를 사용하여 생체 독성 순위를 매기지만, 이는 정확한 과학은 아닙니다. 개선의 여지가 있습니다.

우선, 인간에 대한 LD50 데이터는 존재하지 않습니다. 즉, 인간에게 적용하려면 다른 생물의 데이터를 변환해야 합니다. 과학계에서는 이것이 얼마나 정확한지에 대해 많은 논쟁이 있습니다.

또한 동물에게 해롭지 않은 새로운 독성 측정 방법으로 전환하려는 노력도 증가하고 있습니다. 영국을 비롯한 여러 국가에서 경구 LD50을 금지하는 조치를 취했으며, 경제협력개발기구(OECD)는 2001년에 경구 시험 요건을 폐지했습니다.

현재 세포 기반 스크리닝 방법과 같은 새로운 독성 평가 방법이 연구되고 있습니다.

 

자료 출처: Visual Capitalist, "Ranked: Biotoxins in Nature, by Lethal Dose"