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뇌 건강에 좋은 고단백 식품 7가지
- 오메가-3 지방산이 풍부한 연어와 단백질이 풍부한 호박씨 등이 뇌 건강에 이로운 식품으로 확인됐다. 인간의 뇌는 의식, 기억, 지능, 감정, 감각, 그리고 운동 능력을 담당하는 가장 복잡한 기관이다. 미국의 식품 전문 매체 '이팅웰(EatingWell)'은 오메가-3 지방산과 단백질이 풍부하게 포함된 식품 등 뇌 기능을 유지하거나 향상시키는 데 도움을 주는 최고의 고단백 간식 7가지를 소개했다. 지난 2021년 '영양학 리뷰(Nutrition Reviews)'에 실린 연구에 따르면 오메가-3 지방산, 폴리페놀, 섬유질, 비타민 B, 비타민 D, 철, 아연, 요오드, 그리고 단백질이 신경계 강화에 중요한 영양소임을 보여준다. 이 영양소 중 일부는 신경 전달 물질, 즉 한 신경 세포에서 다른 신경 세포로 메시지를 전달하는 데 필수적인 화학적 메신저의 생성에 중요한 역할을 한다. 특히 '단백질'은 신체의 중추인 신경계가 최적으로 기능하기 위해 필요한 아미노산을 제공한다. 일일 단백질 섭취가 부족할 경우, 고단백 간식은 영양 결핍을 보충하는 데 유용할 수 있다. 뇌의 중요한 기능을 유지하거나 개선하기 위한, 뇌 건강을 지원하는 최고의 고단백 간식 7가지는 다음과 같다. 연어 통조림 연어 통조림은 분홍색 색상과 탄탄한 맛이 특징인데, 이는 두뇌에 이상적인 식품으로 꼽히는 단백질과 다양한 영양소를 풍부하게 함유하고 있다. 미국 농무부(USDA)에 따르면 연어 3온스(약 85g)에는 22g의 단백질이 포함되어 있다. 연어는 비타민 D와 오메가-3 지방산의 우수한 공급원으로 알려져 있다. 견과류 견과류는 두뇌 건강에 좋고 단백질이 풍부하다. 예를 들어, 땅콩과 같은 견과류는 1온스(약 28g) 당 7g의 단백질을 제공한다. 특히, 뇌 모양을 닮은 호두는 오메가-3 지방산이 풍부하여 뇌 건강을 지원하는 효과가 있다고 알려져 있다. 블루베리를 곁들인 그릭 요거트 블루베리를 곁들인 그릭 요거트는 크리미한 질감의 그릭 요거트와 블루베리의 달콤하면서도 산뜻한 맛이 어우러져, 뇌 건강에 유익한 고단백 간식이다. 미국 농무부에 따르면, 7온스(약 198g)의 일반 그릭 요거트에는 약 20g의 단백질이 들어 있다. 여기에 항산화제가 풍부한 블루베리를 추가하면, 뇌 보호 효과를 더욱 강화할 수 있다. 풋콩 풋콩(에다마메)은 식물성 단백질의 우수한 공급원으로, 뇌 기능 향상에도 도움을 줄 수 있는 좋은 선택이 될 수 있다. 우리나라에서 풋콩으로 불리는 에다마메는 일본 선술집(이자카야)에서 인기 있는 술안주이기도 하다. USDA에 따르면, 조리된 에다마메 1컵(약 155g)에는 18g의 완전 단백질이 포함되어 있다. 에다마메는 단백질뿐만 아니라 뇌 건강을 지원하는 섬유질, 엽산, 철분, 콜린, 그리고 식물성 화합물인 이소플라본도 풍부하게 함유하고 있다. 퀴노아 퀴노아는 남미 원산의 고대 곡물로, 최근 몇 년 동안 전 세계적으로 건강식품으로 각광받고 있다. 퀴노아는 식물성 단백질의 우수한 원천이며, 모든 필수 아미노산을 함유하고 있어 완전 단백질로 분류된다. 이러한 특성 때문에 특히 채식주의자와 비건에게 인기가 있다. USDA에 따르면 퀴노아는 조리된 컵 1컵당 8g을 함유하는 완전 단백질이다. 모든 필수 아미노산을 포함하고 있으며, 플라보노이드와 같은 강력한 항산화제를 함유해 세포 손상을 방지하는 효과가 있다. 정신 건강 지원과 관련해 2023년 발표된 영양학 진보(Advances in Nutrition) 리뷰에서는 퀴노아를 포함한 통곡물을 더 많이 섭취하면 기분이 좋아지고 불안감이 감소할 수 있다고 강조했다. 완숙 달걀 뇌 기능을 향상시키고자 할 때 완숙 달걀은 오전 간식으로 적합한 선택이 될 수 있다. USDA에 따르면, 완숙 달걀 한 개는 약 6g의 단백질을 제공하므로, 두 개를 섭취하면 최대 12g의 단백질을 섭취할 수 있다. 달걀은 콜린과 루테인을 풍부하게 함유하고 있어, 놀라운 영양 공급원이 된다. 호박씨 호박씨는 크기는 작지만, 각 제공량에서 상당한 양의 단백질을 제공한다. USDA에 따르면, 호박씨 1온스(약 28g)에는 8g의 단백질이 포함되어 있다. 특히, 호박씨는 아미노산인 트립토판의 함량이 높은 것으로 알려져 있다. 2022년 '플랜츠(Plants)'에 발표된 연구에 따르면, 호박씨에 포함된 트립토판은 세로토닌으로 전환될 수 있으며, 이는 정신 건강과 기억력을 지원하는 데 유익할 수 있다. 뇌는 인체에서 가장 복잡한 기관 중 하나이지만 뇌에 영양을 공급하는 고단백 간식을 섭취하는 것은 전혀 복잡하지 않다. 오메가-3 지방산과 두뇌를 키우는 비타민, 미네랄이 함유된 단백질이 풍부한 식품을 찾으면 된다. 연어, 그릭 요거트, 견과류, 완숙 계란, 에다마메, 퀴노아, 호박씨 등을 간식에 추가해 건강한 뇌를 유지할 수 있다. 뇌는 인체에서 가장 복잡한 기관 중 하나이지만, 뇌에 영양을 공급하는 것은 꼭 복잡한 과정을 거칠 필요가 없다. 오메가-3 지방산, 두뇌 발달에 필요한 비타민과 미네랄을 함유한 고단백 식품을 선택하는 것만으로도 충분하다. 연어, 그릭 요거트, 견과류, 완숙 달걀, 풋콩, 퀴노아, 호박씨 등을 간식으로 채택함으로써 건강한 뇌를 유지할 수 있다.
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뇌 건강에 좋은 고단백 식품 7가지
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Z세대, 밀레니얼 세대보다 빨리 늙는 이유?
- 최근 Z세대가 밀레니얼 세대보다 더 빨리 늙는다는 주장이 제기됐다. Z세대는 1997년부터 2012년 사이에 태어난 세대로, 디지털 환경에 익숙하고 개방적인 사고방식을 가진 것으로 알려져 있다. 밀레니얼(M) 세대는 1980년대 초반에서 2000년대 초반에 출생한 세대를 말한다. 한국에서는 일반적으로 밀레니얼 세대와 Z 세대를 합쳐서 'MZ 세대'로 부르고 있다. 영국 일간지 데일리메일에 따르면 전문가들은 Z세대의 이러한 빠른 노화 현상의 원인으로 스트레스, 패스트푸드 소비 증가, 주로 앉아서 지내는 생활 방식, 삶의 목적 상실 등 다양한 사회적 및 생활 환경적 요인을 지목했다. 그러나 최근 틱톡에서 1900만 회 이상 조회된 바 있는 26세 인플루언서 조던 하울렛의 영상은 Z세대의 노화 문제를 더욱 부각시켰다. 하울렛은 "나는 Z 세대인데, 자주 30대나 40대로 오해받는다"며, 경제적 불안, 인플레이션, 직장 내 스트레스가 Z세대의 조기 노화의 주범이라고 주장했다. 하울렛은 비즈니스 인사이더와의 인터뷰에서 "Z세대는 9시부터 5시까지의 정규직을 유지하며 생계와 저축을 위해 애쓰고 있지만, 이로 인한 스트레스가 노화를 가속화할 수 있다"고 말했다. 그는 또 "Z세대는 장기적인 커리어 목표 달성과 30세 이전의 성공에 대한 거대한 압박감이 스트레스를 증가시키며, 이는 노화를 촉진시킨다"고 덧붙였다. 하울렛은 자신뿐만 아니라 많은 Z세대 친구들도 실제 나이보다 훨씬 더 늙어 보인다고 전했다. 이처럼 Z세대의 빠른 노화 현상은 사회적, 경제적 요인이 복합적으로 작용한 결과로, 이에 대한 근본적인 대책 마련이 요구되고 있다. 소셜미디어와 담배가 노화 주범 애틀랜타 바인 메디컬 어소시에이츠(Vine Medical Associates)의 수석 의사인 수잔 페리(Suzanne Ferree) 박사는 Z세대의 노화 가속화에 대해 소셜 미디어의 영향을 지적했다. 페리 박사는 "Z세대는 소셜 미디어를 통해 타인과 자신을 비교하며 스트레스를 받는 경우가 많은데, 이러한 스트레스가 노화를 촉진할 수 있다"고 말했다. 페리 박사는 또 Z세대의 생활 습관 변화, 특히 전자담배 사용의 증가가 피부 노화를 가속화하는 또 다른 요인이라고 거론했다. 그는 "Z세대 사이에서 전자담배 사용이 늘어나고 있는데, 이는 피부 노화를 촉진할 수 있다"고 말했다. 그밖에 스트레스가 노화 과정에 미치는 영향에 대한 연구 결과도 있다. 스트레스는 세포 DNA에 염증과 손상을 일으켜 노화를 가속화할 수 있다고 한다. 페리 박사는 "스트레스는 코르티솔 호르몬을 분비하게 하며, 이 호르몬은 피부를 구성하는 물질의 분해를 촉진하는 이화 작용 호르몬으로 작용한다"고 설명했다. 페리 박사는 젊은이들이 스트레스에 대처하는 능력이 더 우수할 수 있지만, 스트레스 수준이 지나치게 높아지면 노화가 가속될 수 있다고 덧붙였다. 미국 루이빌 대학교(the University of Louisville)의 신경학 교수인 로버트 프리들랜드(Robert Friedland) 박사는 "Z세대의 고용 불안이 초래하는 만성 스트레스는 뇌, 심장 건강, 포도당 대사 등에 부정적인 영향을 끼친다"고 지적했다. 페리 박사는 Z세대의 장시간 앉아 있는 생활 방식이 노화 현상에 영향을 줄 수 있다고 말했다. 그녀는 운동이 근육 활동을 촉진하여 노화 방지에 도움이 되는 다양한 화학적 전달물질을 분비한다고 설명했다. 그러나 앉아서 생활할 경우, 이러한 활동이 감소하여 건강에 필수적인 화학적 전달물질의 분비도 줄어든다. 스마트폰 사용 증가로 멜라토닌 분비 감소 페리 박사는 또한 스마트폰 화면 사용 시간의 증가가 멜라토닌 분비 감소와 연관되어 있다고 말했다. 멜라토닌은 수면을 조절하는 호르몬으로, 그 분비가 줄면 수면 부족을 초래할 수 있으며, 이는 노화를 가속화하는 요소로 간주된다. 특히 스마트폰이나 컴퓨터, TV 등 전자기기에서 방출되는 청색광은 멜라토닌의 분비를 더욱 억제하여 수면 패턴에 영향을 미친다고 강조했다. 전문가들은 식생활의 질이 저하되는 현상이 인간의 노화 속도에 중대한 영향을 미칠 것으로 지적했다. 프리드랜드 박사는 "현재 패스트푸드, 가공식품, 탄산음료 및 영양가 없는 음료의 소비가 증가하는 추세"라고 말했다. 페리 박사는 "식품의 질 저하가 인공 첨가물과 화학 물질 증가로 인해 "동일한 음식이 예전만큼 영양을 제공하지 못하고 있다"고 설명했다. 이러한 변화는 현대인의 식단에 부정적인 영향을 미치고 있다. 신체적 원인 외에도 감정과 정신 건강은 신체에 해를 끼쳐 노화를 가속화할 수 있다. 페리 박사는 "인생의 목적이 없다고 느끼는 Z세대는 노화가 더 빨리 진행될 수 있다"고 말했다. 밀레니얼 세대, 동안 유지 비결은? 밀레니얼 세대와 Z세대 사이의 차이를 더욱 부각시키는 것은 밀레니얼 세대가 건강한 식단, 스킨케어에 대한 깊은 이해, 메이크업 기술의 향상 등을 통해 더 젊게 유지할 수 있었던 반면, Z세대는 이러한 요소들에 덜 노출되었거나 이를 활용하는 데 있어서 제약을 겪고 있다는 점이다. 이는 1980년부터 1997년 사이에 태어난 밀레니얼 세대가 동일한 나이대의 이전 세대들에 비해 상대적으로 젊어 보일 수 있다는 의미를 담고 있다. 또한 전문가들은 밀레니얼 세대는 청소년기와 20대 초반에 효과적인 스킨케어 방법을 학습했으나, Z세대는 기술의 과도한 노출로 인해 스킨케어 제품의 부적절한 사용이 시작되어 조기 노화를 촉진할 수 있다고 지적했다. 에스테틱 분야 전문가들은 현재 10대 후반과 20대 초반의 연예인 및 인플루언서가 과거와 비교했을 때 더 빠른 노화 현상을 보이는 주된 이유 중 하나로 이를 꼽았다. 한편, 한국에서도 Z세대의 노화 문제에 대한 관심이 증가하고 있다. 최근 한국보건사회연구원의 조사 결과, Z세대 중 72.2%가 스트레스를 경험한다고 응답했으며, 이는 밀레니얼 세대의 67.7%보다 높은 비율이다. 전문가들은 Z세대가 노화 현상을 예방하기 위해 스트레스 관리, 건강한 식단 유지, 충분한 수면, 규칙적인 운동을 실천하는 것이 중요하다고 강조했다. 더불어, 미래에 대한 긍정적인 전망과 목표 의식을 가지고 생활하는 것이 노화를 늦추는 데 기여할 수 있다고 조언했다
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Z세대, 밀레니얼 세대보다 빨리 늙는 이유?
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종합비타민, 매일 섭취 시 인지 저하 지연
- 미국 매사추세스 제너럴 브리검 연구팀은 종합비타민을 매일 섭취하면 인지 저하를 지연시킬 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 종합 비타민은 여러 형태로 구성되며, 다양한 비타민과 미네랄을 조합하여 만들어진다. 이러한 비타민제들은 대체로 비타민 A, C, D, E, K와 B군, 그리고 칼슘, 철, 아연 등의 미네랄을 포함하고 있다. 온라인 뉴스 플랫폼인 굿뉴스네트워크는 미국 매스 제너럴 브리검(Mass General Brigham) 연구팀의 연구 결과를 인용해, 매일 종합 비타민을 복용하는 사람들이 기억력이 개선되고 인지 노화를 최대 2년까지 지연시킬 수 있다고 전했다. 비영리 의료기관 네트워크인 매스 제너럴 브리검의 연구팀은 일상적으로 복용하는 종합 비타민제가 기억력과 인지 능력 향상에 통계적으로 유의미한 이점을 제공한다는 것을 확인했다고 밝혔다. 이 연구의 제1저자이자 학회 창립 멤버인 치라그 비야스(Chirag Vyas)는 "세 가지 독립적인 인지 연구의 메타 분석 결과는 20가지 이상의 필수 미량 영양소가 포함된 종합 비타민제를 매일 섭취함으로써 기억력 감퇴 방지 및 인지 노화 지연에 상당한 효과가 있다는 강력하고 일관된 증거를 보여준다"고 말했다. 연구팀은 COSMOS(COcoa Supplement and Multivitamin Outcomes Study)라는 연구를 통해 5000명의 참가자를 대상으로 한 메타 분석 데이터를 검토했으며, 573명의 참가자를 대상으로 2년간의 상세한 직접 인지 평가를 실시했다. 연구 참가자들 중 일부는 실험 기간 동안 매일 종합 비타민 보충제를 섭취했으며, 다른 일부는 플라시보(위약) 알약을 복용했다. 연구팀은 종합 비타민을 복용한 그룹이 플라시보 그룹에 비해 전반적인 인지 능력과 기억력 면에서 우수한 성과를 보였다는 것을 확인했다. 특히, 종합 비타민제가 인지 노화 과정을 약 2년 지연시키는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 비타민의 섭취가 집행 기능이나 집중력 향상에 미치는 영향은 발견되지 않았다. 비야스는 "인지 기능 저하는 많은 노인들에게 주요한 건강 문제 중 하나다. 매일 종합 비타민제를 복용하는 것은 이러한 인지 노화를 늦추는데 효과적이며 접근하기 쉬운 방법으로 여겨질 수 있는 잠재력을 지니고 있다"고 말했다. 노인 정신의학 책임자이자 이번 연구의 수석 저자인 올리비아 오케레케(Olivia Okereke)는 "이번 발견은 종합 비타민제가 뇌 건강 유지에 기여할 수 있다는 증거를 제시한다. 이는 뇌 건강에 큰 관심을 갖고 있는 많은 노인들에게 주목받을만한 소식이다"라고 평가했다. 이 연구는 최근 미국 임상 영양학 저널(American Journal of Clinical Nutrition)에 게재됐다. 이번 연구는 종합 비타민의 이점을 강조하는 세 번째 COSMOS 실험으로, 연구 결과의 신뢰성을 높였다. COSMOS 연구를 이끈 조앤 맨슨 박사는 "이 세 가지 독립적인 위약 대조 연구의 결과가 매우 주목할 만하다"고 말했다. 한편, 알츠하이머 협회는 인지 기능 저하와 알츠하이머병의 위험이 증가하고 있음을 지적하며, 적절한 시기에 개입이 이루어지지 않으면, 많은 노인들이 이러한 상태로 진행될 가능성이 있다고 경고했다. 낙관주의도 효과가 있다. 삶의 밝은 면을 바라보는 긍정적인 태도는 치매 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 이는 노인의 인지 건강을 보호하기 위한 안전하고 접근 가능하며 저렴한 접근 방식으로서 종합 비타민제의 기능성을 더욱 뒷받침한다. 그러나 종합 비타민제는 대체로 안전하긴 하지만, 일부 사람들에게는 메스꺼움, 구토, 설사, 위경련 등의 부작용을 유발할 수 있으며, 드물게는 알레르기 반응, 간 손상, 신장 결석과 같은 심각한 부작용이 발생할 수도 있다. 따라서 개인의 건강 상태와 필요성에 맞는지, 약물 상호작용의 가능성, 일일 권장 섭취량 등을 고려하여 종합 비타민제를 복용하기 전에 의료 전문가와 상의하는 것이 매우 중요하다.
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종합비타민, 매일 섭취 시 인지 저하 지연
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심장마비, 가슴 통증 외에도 의심해야 할 증상들
- 심장마비는 심장 근육에 혈액 공급이 중단되어 발생하는 질환이다. 혈액 공급이 중단되면 심장 근육이 손상되고, 심각한 경우 사망에 이를 수 있다. 인도 매체 E 타임즈(E TIMES)에 따르면 심장마비 증상은 노인이나 여성에 따라 가슴 통증이 없어도 호흡곤란이나, 구토 어지럼증의 증상이 나타날 수 있다며 주의해야 한다고 전했다. 심장마비의 원인은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 관상동맥질환이다. 관상동맥은 심장에 혈액을 공급하는 혈관인데, 관상동맥에 지방, 콜레스테롤 등이 쌓여 플라크가 형성되면 혈관이 좁아지거나 막힐 수 있다. 플라크가 파열되면 혈전이 생겨 심장으로 가는 혈류를 차단하고, 그로 인해 심장 근육이 손상되어 심장마비가 발생하게 된다. 두 번째는 심근병증으로 인한 경우로 심근병증은 심장 근육 자체에 이상이 생겨 발생하는 질환이다. 심근병증으로 인해 심장 근육이 손상되면 심장 기능이 떨어지고, 심장마비가 발생할 수 있다. 심장마비의 대표 증상은 가슴 통증으로 가슴 가운데나 왼쪽 가슴에 나타나며, 압박감이나 쥐어짜는 듯한 느낌으로 나타난다. 가슴 통증은 심장 근육에 혈액 공급이 부족하여 발생한다. 가슴 통증은 운동이나 스트레스를 받을 때 심해지며, 휴식을 취하면 나아지는 경향이 있다. 그러나 모든 심장마비 환자가 가슴 통증을 느끼는 것은 아니다. 특히 여성이나 노인 환자의 경우 가슴 통증이 나타나지 않거나, 호흡곤란, 현기증, 구토 등 다른 증상이 나타날 수 있다. 여성은 남성에 비해 심장마비의 위험이 낮지만, 심장마비가 발생하더라도 가슴 통증이 나타나지 않는 경우가 많다. 여성의 심장마비 증상은 호흡곤란, 현기증, 구토, 어지럼증 등이 나타날 수 있다. 가슴 통증이 나타나더라도 남성보다 통증이 약하거나, 지속시간이 짧은 경우가 많다. 또한 통증이 왼쪽 가슴이 아닌 오른쪽 가슴, 등, 목, 턱, 팔 등 다른 부위에서 발생할 수 있다. 노인의 경우 관상동맥질환이 진행되어 심장 근육이 이미 손상된 상태일 수 있다. 그래서 심장마비가 발생했을 때 가슴 통증이 약하거나 거의 나타나지 않는 경우가 있다. 가슴 통증이 발생하더라도 지속시간이 짧거나 간헐적일 수 있으며, 현기증이나 구토, 어지럼증 등 다른 증상이 동반될 수 있다. 심장마비가 의심되는 경우 즉시 병원으로 이동하여 진료를 받는 것이 매우 중요하다. 심장마비의 경우 응급 치료가 신속하게 이루어질수록 심장 근육의 손상을 줄이고 생존율을 높일 수 있다. 심장마비가 발생할 경우, 먼저 119에 신고하여 긴급한 도움을 요청하는 것이 중요하다. 아울러, 325mg의 아스피린을 복용하는 것이 권장된다. 아스피린은 혈액 응고를 억제하여 혈전 형성을 방지하는 효과가 있다. 또한, 설하 니트로글리세린(소르비트레이트)을 혀 아래에 놓는 것도 도움이 될 수 있다. 니트로글리세린은 혈관을 확장시켜 혈류를 개선하는 역할을 하며, 이러한 응급조치들은 심장 근육의 손상을 줄이고 생존율을 높이는 데 기여할 수 있다. 아울러 심장마비 예방을 위해서는 생활습관의 개선이 중요하다. 미국 심장 협회(American Heart Association)의 연구에 따르면, 금연, 금주, 규칙적인 운동 및 건강한 식단을 실천하는 사람들은 심장마비의 위험을 40% 이상 줄일 수 있다고 한다. 이는 건강한 생활 습관이 심장 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 흡연은 혈관을 수축시키고 혈액 흐름을 방해하여 심장마비의 위험을 증가시킨다. 따라서 금연은 심장마비 위험 감소에 매우 중요한 역할을 한다. 또한, 과도한 음주는 혈압을 상승시키고 혈관 염증을 유발하여 심장마비 위험을 높이기 때문에, 적정 음주 혹은 금주가 권장된다. 규칙적인 운동은 혈관을 확장시켜 혈액의 흐름을 개선하고 심장마비 위험을 낮출 수 있다. 일주일에 최소 150분 이상의 중등도 이상의 운동을 하는 것이 좋다. 건강한 식단은 혈관 건강을 유지하여 심장마비 위험을 감소시킨다. 과일, 채소, 통곡물 등을 섭취하고 포화지방, 트랜스지방, 콜레스테롤을 제한하는 것이 좋다. 건강한 식단도 심장마비 예방에 중요한 역할을 한다. 과일, 채소, 통곡물 등을 충분히 섭취하고, 포화지방, 트랜스지방, 콜레스테롤 섭취를 제한하는 것이 좋다. 이는 혈관 건강을 유지하고 심장마비 위험을 감소시킨다. 고혈압, 당뇨병, 고지혈증과 같은 질병은 심장마비 위험을 증가시키므로 적절한 관리가 필요하다. 심장마비의 경우 조기 발견과 적절한 치료가 중요하며, 위에서 언급된 생활습관 개선을 통해 심장 건강을 유지하고 심장마비 위험을 줄일 수 있다.
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심장마비, 가슴 통증 외에도 의심해야 할 증상들
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KAIST, 뼈 손상 치료에 혁신적 '뼈 반창고' 신소재 개발
- 국내 과학자들이 금이 간 뼈 조직의 성장을 촉진하는 '뼈 반창고' 역할을 할 수 있는 신소재를 개발했다. 뼈 재생은 복잡하고 기존의 골 이식 및 성장 인자 전달 등과 같은 재생을 할 경우, 높은 단가 발생 등의 한계가 있었다. 한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀이 전남대학교 융합바이오시스템기계공학과 김장호 교수 연구팀과 협업을 통해 하이드록시아파타이트(HAp)의 고유한 골 형성 능력을 활용해 압력을 가했을 때 전기적 신호가 발생하는 압전 생체 모방 지지체를 개발했다다고 25일 발표했다. 하이드록시아파타이트는 뼈나 치아에서 발견되는 염기성 인산칼슘으로 생체 친화적인 특징이 있으며, 충치를 예방하는 특성이 있어 치약에도 쓰이는 미네랄 물질이다. 이전의 압전 지지체 관련 연구들은 압전성이 뼈 재생을 촉진하고 골 융합을 향상하는 효과를 다양한 고분자 기반 소재에서 확인했지만, 최적의 골조직 재생에 필요한 복잡한 세포 환경을 모사하는 데 한계가 있었다. 그러나 이번 연구에서는 하이드록시아파타이트 고유의 골 형성 능력을 활용해 생체의 골조직 환경을 모방하는 소재를 개발해 새로운 방법을 제시했다. 홍승범 교수 연구팀 소속 주소연 박사과정 학생과 김소연 석사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 2024년 1월 4일 국제학술지 '응용재료와 표면(ACS Applied Materials & Interfaces)'에 게재됐다. 연구팀은 하이드록시아파타이트를 고분자 필름과 융합하는 제조 공정을 개발했다. 이 공정으로 제작된 유연하고 독립적인 지지체는 실험 쥐를 대상으로 한 체외 및 체내 실험에서 뼈 재생을 가속하는 놀라운 잠재력을 입증했다는 것이 연구팀의 설명이다. 또한, 연구팀은 동 지지체의 골 재생 효과의 원인을 다각도로 밝혀냈다. 원자간력 현미경(AFM) 분석을 통해 지지체의 전기적 특성을 조사했으며, 세포 모양과 세포 골격 단백질 형성에 대한 상세한 표면 특성 평가를 진행했다. 또한, 압전과 표면적 요소가 성장 인자 발현에 어떤 영향을 미치는지 조사했다. 홍승범 신소재공학과 교수는 "뼈의 재생 속도를 가속화시키는 효과를 통해 '뼈 반창고' 같은 역할을 하는 하이드록시아파타이트 융합 압전성 복합소재를 개발했다"며, "이번 연구는 생체 재료 설계에 새로운 방향성을 제시하는 데에 그치지 않고, 압전성과 표면적 특성이 뼈 재생에 미치는 영향을 탐구한 데에 의의가 있다"고 강조했다. 압전성이란 물질에 변형이나 응력을 가하면 전기적인 분극이 발생하거나, 반대로 물질을 전자장에 두면 변형이나 응력이 발생하는 현상이다. 한편, 지난해 11월 카톨릭대 은평성모병원 정형외과 박형열 교수와 서울성모병원 정형외과 김영훈 교수 연구팀은 척추 골절을 입은 환자에게 수술로 '골형성 단백질'을 주입하면 빠르게 뼈를 재생 시킬 수 있다는 사실을 입증했다. 골형성 단백질은 척추와 치아 등 손상 부위의 뼈 재생 속도를 높이는 성장인자인데, 다양한 임상 분야에서 활용 범위가 확대되고 있다. 최근 연구에서는 퇴행성 척추 질환에 척추 유합술을 할 때 골형성 단백질을 사용하면 유합률이 100%에 가까운 것으로 나타났다. 척추 유합술은 골절이나 퇴행성 질환 등 척추에 발생하는 여러 종류의 병변을 치료하기 위해 시행되는 수술이다. 그동안 척추 골절 치료 분야에서 골형성 단백질을 활용해 뼈 재생을 촉진하는 결과를 확인한 연구는 없었는데 이번 연구를 통해 학계 최초로 같은 효과가 있다는 것을 증명했다.
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KAIST, 뼈 손상 치료에 혁신적 '뼈 반창고' 신소재 개발
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식물도 소통한다? 일본 과학자, 영상으로 증명
- 일본 과학자들이 식물들이 서로간에 위험 상황을 경고하는 장면을 촬영하는데 성공했다. 사진=영화 아바타 1 스틸 컷 일본 과학자들은 식물이 잠재적인 위험에 대해 실시간으로 다른 식물에게 알리고 경고하는 현상을 성공적으로 촬영했다. 이는 1980년대 초에 처음 기록된 현상에 대한 중요한 발전이다. 지난 17일 야후에 따르면, 일본 사이타마 대학의 분자생물학자 도요타 마사츠구가 이끄는 연구팀은 식물이 기계적 손상이나 곤충 공격에 반응하여 생성되는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 감지하고 근처의 다른 식물에 방어 반응을 보내는 것을 포착했다. 이 연구 결과는 지난해 10월 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 저널에 게재됐다. 사이타마 대학의 박사과정 학생인 유리 아라타니(Yuri Aratani)와 박사 후 연구원 타쿠야 우에무라(Takuya Uemura)로 구성된 연구팀은 애기장대(Arabidopsis thaliana) 식물의 의사소통 과정을 성공적으로 연구했다. 이들은 나뭇잎과 애벌레가 들어있는 용기와 겨자과의 흔한 잡초인 애기장대를 담은 다른 방에 공기 펌프를 설치했다. 애기장대는 스트레스 전달자 역할을 하는 칼슘 이온을 감지한 후 세포가 형광 녹색을 띠도록 유전자 변형됐다. 이후 연구팀은 형광 현미경을 사용해 손상되지 않은 식물이 손상된 잎에서 방출된 VOCs에 반응하는 과정을 관찰했다. 이 연구는 식물들이 위협을 감지하고 의사소통하는 방법에 대해 새로운 이해를 제공했다. 식물의 의사소통은 1983년 한 연구에서 처음으로 관찰되었고, 그 이후로 과학계에서 논의에 불을 붙였다. 도요타 마사츠쿠는 최신 연구에 대해 "우리는 마침내 식물이 언제, 어디서, 어떻게 위협을 받는 이웃 식물의 공기 중 '경고 메시지'에 반응하는지에 대한 복잡한 이야기를 밝혀냈다"며 "우리 눈에 보이지 않는 이 미묘한 통신 네트워크는 임박한 위협으로부터 이웃 식물을 적시에 보호하는 데 중추적인 역할을 한다"라고 말했다. 이는 식물 의사소통에 관한 연구에서 중요한 발전을 의미하며, 식물이 위험을 감지하고 정보를 공유하는 방식에 대한 새로운 이해를 제공한다.
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- 생활경제
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식물도 소통한다? 일본 과학자, 영상으로 증명
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비디오 게임, 장시간 사용 시 청력 손실 위험
- 비디오 게임을 자주 하는 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 청력 손상 및 이명을 겪을 위험이 더 높다는 연구 결과가 나왔다. CNN은 미국 사우스캐롤라이나대 의대 연구팀은 전 세계 약 5만4000명의 성인과 어린이를 대상으로 한 14건의 연구를 검토한 결과를 바탕으로 비디오 게임을 할 때 발생하는 평균 소음 수준이 종종 허용 가능한 소음 노출 한도를 초과하거나 사람들이 소음에 노출되는 시간이 길어질수록 청력 손상의 위험이 커지는 것으로 밝혀졌다고 보도했다. 특히 헤드폰을 통한 게임 소리의 경우, 소음 수준이 약 85-91 데시벨에 이르는 것으로 측정됐다. 비디오 게임에서 나타나는 갑작스러운 소리는 때때로 119 데시벨에 이르는 것으로 나타났으며, 이는 어린이에게 안전한 것으로 간주되는 수준을 훨씬 초과한다. 연구의 제1 저자 로렌 딜라드(Lauren Dillard) 박사는 "정기적으로 게임을 하는 사람들이 그렇지 않은 사람들에 비해 이명, 측정된 고주파 청력 손실 및 스스로 인식하는 청력 장애를 경험할 가능성이 더 높다"고 밝혔다. 이명은 귀에서 울리거나 윙윙거리는 소리를 내부적으로 느끼는 상태를 말한다. 이는 성인의 약 10%에서 25%가 경험하는 청력 문제 중 하나로, 특히 비디오 게임과 같은 소음이 많은 활동으로 인해 발생할 수 있다. 전 세계적으로 비디오 게임은 매우 인기 있는 여가 활동 중 하나이며, 게임을 즐기는 팬들은 종종 큰 볼륨으로 몇 시간 동안 게임을 한다. 이러한 게임에는 총소리나 엔진 소리와 같은 갑작스러운 시끄러운 소리들이 포함되어 있는 경우가 많다. 많은 게이머들이 장치의 스피커 대신 헤드폰을 사용하여 비디오 게임의 오디오를 듣는데, 이는 소리를 귀에 더 가깝게 하여 청력 손실 위험을 증가시킬 수 있다. 특히 게임 센터와 같은 환경에서 게이머들은 주변 소음을 차단하기 위해 볼륨을 높이는 경향이 있다. 남아프리카 공화국 프리토리아 대학의 드 웻 스와네포엘 박사는 이 연구를 통해 게임과 관련된 청력 손실 문제가 젊은이들에게 얼마나 중요한지를 강조했다. 스와네포엘 박사는 "이 연구가 젊은이들의 청력 건강 위험에 대한 우리의 이해에 중요한 기여를 한다"고 말했다. 세계보건기구(WHO)에 따르면, 전 세계적으로 10억 명 이상의 청소년이 안전하지 않은 청취 습관으로 인해 청력 손실의 위험에 처해 있다. 콜로라도 대학교 의과대학의 이비인후과-두경부 외과 겸임 교수이기도 한 드 웻 스완포엘 박사는 "이번 연구는 현대 디지털 라이프스타일에서 청력 건강 위험에 대한 이해를 증진시키는 중요한 자료가 될 것이라고 평가했다. 비디오 게임을 안전하게 즐기기 위해서는 △ 게임 볼륨을 최대치의 60% 이하로 유지하기, △헤드폰을 사용할 경우, 귀에 잘 맞고 배경 소음을 차단하는 제품 사용, △ 게임을 하는 중간에 10~15분씩 휴식을 취해 귀를 쉬게 하고 △ 청력에 이상이 느껴지면 즉시 전문의사의 진료를 받는 것이 권장된다. 특히 어린이의 경우, 청력이 성인보다 더 약하고 소음에 더 취약하므로, 게임 볼륨을 더 낮추고 휴식 시간을 더 자주 갖는 것이 중요하다. 청력 손실은 한 번 발생하면 회복이 어렵기 때문에 평소에 소음 노출에 주의를 기울이는 것이 바람직하다.
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- 생활경제
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비디오 게임, 장시간 사용 시 청력 손실 위험
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미국 SEC, SPAC 통한 우회상장 규제 강화⋯SPAC 붐 종언 예고
- 미국 증권거래소(SEC)는 24일(현지시간) 매수기업의 실적예상 공개에 관한 법적 책임을 구체화하는 등 기업인수목적회사(SPAC)의 규제를 강화하기로 결정했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 SEC는 통상의 기업공개(IPO)와 비교해 SPAC를 통한 우회상장으로 손쉽게 상장하는 느슨한 규제 허점을 메우려는 조치를 내놓았다. 이에 따라 이미 하향추세에 있는 SPAC 붐은 명실공히 종언을 맞을 것으로 보인다. SPAC은 스스로 사업을 하지 않은 채 기업인수합병(M&A)을 목적으로 설립되는 회사이며 실체가 존재하지 않는 서류상 회사(페이퍼컴퍼니)로 상장한다. 미상장기업은 상장된 SPAC와의 합병을 거쳐 주식공개기업의 지위를 확보하는 것이다. 전통적인 IPO 이외의 상장 방식으로서 한동안 주목을 받아왔다. 조사회사 SPAC인사이드에 따르면 지난 2020~2021년 기간동안에만 미국에서는 861개사의 SPAC이 상장해 약 2500억 달러(약 334조7750억 원)를 조달했다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 위기시 부양대책으로 풀린 막대한 자금이 SPAC붐을 뒷받침했다. 합병시에 제출되는 실적예상도 개인투자자들 등의 관심을 집중시키는 요인이었다. SPAC의 실적전망 공개는 기존에 증권민사소송개혁안(PSLRA)의 면책대상이며 고의가 아닌 한 예상이 벗어나도 민사배상을 회피할 수 있는 것으로 해석됐다. 성장성을 내보이기 위해 '장밋빛 계획'이 되기 쉬운 경향이 있었다. 미국에서는 통상적인 IPO종목은 소송리크스를 피하기 위해 실적예상을 공개하지 않는 것이 일반적이다. 이날 SEC가 내놓은 규정에는 SPAC의 실적전망 공개를 면책대상에서 제외하기로 했다. SEC의 게리 겐슬러 위원장은 "종래의 IPO에 있어서 투자자 보호와 일관성이 취할 수 있게 된다"고 말했다. 새로운 규제에서는 SPAC설립자가 받는 보수체계와 이익상반 등에 관한 공개의무도 부과된다. 일반투자자의 이익을 손상하기 쉬운 SPAC 설립자의 행동을 제한한다. SPAC붐은 2022년 이후에 급속하게 위축됐으며 2022~2023년 상장은 100개 미만으로 조당자금도 약 170억 달러(약 22조 7200억원)에 그쳤다. SPAC경유로 상장해도 성장을 이루지 않고 주가가 급락하는 기업이 속출했다. 이에 따라 투자자들이 경원하게 됐다. 2020년 6월에 SPAC와 합병한 미국의 전기자동차(EV) 트럭스타트업 니콜라는 상장 당시의 최고치에 비교해 99%나 급락했다. 기술과 실적을 과대하게 부풀려 니콜라 창업자는 2023년 12월 사기죄로 실형선고를 받았다. 2021년10월에 SPAC경유로 상장한 미국 공유오피스업체 위워크도 2023년 11월에 경영파산했다. SPAC와 합병한 기업들이 자금을 조달하지 못해 투자계획이 좌절되는 사례도 적지 않았다. 존속기업의 주식보유를 바라지 않은 SPAC투자자들은 자금을 빼낼수 있는 시스템이기 때문이다. 하늘을 나는 오토바이 '호버바이크'를 출시한 일본 스타트업 A.L.I. 테크놀로지는 지난해 2월에 SPAC을 경유해 나스닥에 상장했지만 조달자금은 예상을 밑돌아 자금유통이 악화했다. 이 회사는 올해 1월 도쿄지방법원에 파산신고를 해 파산절차를 밟고 있다.
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미국 SEC, SPAC 통한 우회상장 규제 강화⋯SPAC 붐 종언 예고
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다이어트와 근육량 증가 위한 효과적인 운동 루틴
- 새해를 맞이하여, 건강과 웰빙을 위한 운동을 시작하는 사람들이 점차 증가하고 있다. 체중 조절, 근육량 증가, 심혈관 건강 증진 등, 다양한 목표를 실현하기 위한 첫걸음으로 운동이 필수적인 선택이 되고 있다. 하지만 효과적인 운동 루틴을 설계하기 위해서는 주간 운동 횟수에 대한 명확한 이해가 선행되어야 한다. 미국의 건강 전문 매체 '잇 디스, 낫 댓(Eat This, Not That)'에 따르면, 전문 트레이너 타일러 리드(Tyler Read)는 개인의 목표와 체력 수준, 운동 유형에 따라 적절한 운동 빈도가 달라질 수 있다고 밝혔다. 일반적으로 성인에게 권장되는 것은 주당 최소 150분의 중간 강도 유산소 운동 혹은 75분의 고강도 유산소 운동, 그리고 주 2회 이상의 근력 운동이다. 체중 감량과 근육량 증가는 모두 건강한 신체 구축에 있어 중대한 목표들이다. 이 두 목표를 동시에 달성하기란 간단치 않다는 점을 주목할 필요가 있다. 체중을 줄이기 위해서는 칼로리 소모를 증가시켜야 하며, 근육량을 늘리기 위해서는 근육에 손상을 주고 이를 통한 회복 과정을 통해 근육을 강화시켜야 한다. 이러한 명확한 이해를 바탕으로 한 효율적인 운동 계획은 새해 건강 목표 달성의 핵심이 될 수 있다. 체중 감량을 위한 운동 체중 감량을 위한 핵심 전략은 칼로리 소모를 극대화하는 것이다. 이를 위한 방법은 크게 두 가지로 나뉜다. 첫째, 유산소 운동을 통한 직접적인 칼로리 소모, 둘째, 근육량 증가를 통해 기초 대사량을 상승시키는 것이다. 유산소 운동은 칼로리 소모에 효과적인 운동 방식으로 널리 알려져 있다. 달리기, 자전거 타기, 수영, 에어로빅 등과 같은 다양한 유산소 운동은 신체의 대사 활동을 촉진하며, 이는 궁극적으로 칼로리 소모를 증가시킨다. 한편, 근육량의 증가는 기초 대사량을 높여 하루 동안의 칼로리 소모량을 증가시킨다. 따라서 체중 감량을 목표로 한다면, 유산소 운동뿐만 아니라 근력 운동도 병행하는 것이 바람직하다. 근력 운동 근력 운동은 근육의 발달과 강화에 필수적인 운동 방식이다. 근육을 효과적으로 만들기 위해서는 근육에 약간의 손상을 주어야 하는데, 이는 근육 섬유의 재생과 성장을 촉진한다. 근육 손상을 일으키는 다양한 방법 중에서도 저항 운동이 가장 효과적인 방법으로 꼽힌다. 저항 운동에는 역도, 맨몸 운동, 웨이트 트레이닝 등 다양한 형태가 있으며, 이러한 운동을 통해 근육에 적절한 자극을 주면 근육이 손상되고 이후 회복 과정에서 근육이 성장하며 강화된다. 따라서 근력 운동은 단순히 근육을 만드는 것을 넘어서, 건강한 신체 구조와 기능을 유지하는 데 있어 중요한 역할을 한다. 전략적인 운동 루틴 체중 감량과 근육량 증가라는 두 목표를 동시에 달성하기 위한 운동 루틴은 전략적인 접근이 필요하다. 권장되는 방법으로는, 일주일에 3~5일 동안 30~60분간 중등도 이상의 강도로 유산소 운동을 실시하는 것이다. 이러한 유산소 운동은 러닝머신, 사이클, 수영 등 다양한 활동으로 구성될 수 있다. 근력 운동의 경우, 일주일에 2~3일, 각 운동을 1~2세트씩, 8~12회 반복하는 루틴이 권장된다. 이는 헬스장이나 집에서 손쉽게 실시할 수 있는 운동들로 구성되어 있으며, 근육의 성장과 강화에 중점을 둔다. 특히 운동 초보자의 경우, 일주일에 2~3일, 20~30분 동안 가벼운 운동으로 시작하여, 점차 운동 강도와 시간을 늘려나가는 것이 바람직하다. 무엇보다 운동 전후의 충분한 스트레칭은 부상 방지에 있어 중요하므로 이를 게을리하지 말아야 한다. 운동과 식단 관리 병행 체중 감량과 근육량 증가를 위한 목표를 달성하기 위해서는 운동뿐만 아니라 식단 관리도 매우 중요하다. 체중 감량을 위해서는 전반적인 칼로리 섭취를 줄이는 것이 필수적이며, 근육의 손상을 최소화하고 회복을 촉진하기 위해서는 단백질 섭취를 늘리는 것이 중요하다. 체중 감량과 근육량 증가는 동시에 이루기 어려운 목표일 수 있지만, 꾸준한 노력을 통해 원하는 결과를 얻을 수 있다. 이 과정에서 일관된 운동 루틴과 영양가 있는 식단을 병행한다면, 더욱 효과적인 결과를 기대할 수 있다. 운동은 단순히 체중 관리에만 도움이 되는 것이 아니라, 다양한 건강상의 이점을 제공한다. 이는 칼로리 소모와 체지방 감소에 기여할 뿐만 아니라, 심혈관 건강 개선, 만성 질환 위험 감소, 정신 건강 향상에도 중요한 역할을 한다. 따라서 건강한 생활을 유지하고자 한다면, 일주일에 적어도 몇 번의 운동을 규칙적으로 실시하는 것이 권장된다.
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- 생활경제
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다이어트와 근육량 증가 위한 효과적인 운동 루틴
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치주염, 치매 위험 높인다?
- 치주염과 같은 만성 구강 질환을 앓는 사람들이 치매에 걸릴 위험이 더 높다는 연구 결과가 발표됐다. 치매와 구강 건강의 관계에 대한 연구 결과가 잇따라 발표되면서, 구강 건강을 유지하는 것이 치매 예방에 도움이 될 수 있다는 주장에 힘이 실리고 있다. 미국 뉴욕포스트에 따르면, 대만 국립 양밍 치아오퉁 대학교의 치의학 교수인 치아슈 린 박사 연구팀은 최근 구강 건강과 인지 기능 장애 사이의 연관성에 대한 28개의 체계적인 검토를 분석한 결과, 치주염을 비롯한 만성 구강 질환을 앓는 사람이 치매에 걸릴 위험이 더 높다는 사실을 발견했다. 린 박사는 치매 환자의 경우 자기 돌봄 능력이 저하되어 구강 관리에 어려움을 겪을 수 있으며, 이는 치매 증상을 더욱 악화시킬 수 있는 악순환을 초래할 수 있다고 설명했다. 그는 "예를 들어, 알츠하이머병 환자는 양치질에 어려움을 느낄 수 있으며, 이는 구강 건강을 더욱 악화시켜 치매를 악화시키는 악순환을 초래할 수 있다"고 말했다. 하지만, 린 박사는 단순히 양치질을 하는 것만으로 치매를 예방할 수 있는 것은 아니라고 경고했다. 그는 "구강 건강과 치매 사이의 인과 관계를 명확히 파악하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다"고 강조했다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 약 580만 명의 미국인이 알츠하이머병 및 관련 치매를 앓고 있으며, 65세 이상 성인의 약 68%가 잇몸 질환을 앓고 있는 것으로 나타났다. 잇몸 질환, 흔히 치주염으로 알려진 이 질환은 치아에 플라그라는 끈적끈적한 박테리아가 쌓이면서 발생한다. 이 플라그는 정기적인 칫솔질과 치실 사용을 통해 제거할 수 있다. 치주염은 구강 건강뿐만 아니라 전반적인 건강에도 영향을 미칠 수 있으며, 특히 알츠하이머병과의 연관성이 주목받고 있다. 2019년의 한 연구에서는 알츠하이머병 환자의 뇌에서 치주염의 주요 원인균인 포르피로모나스 치기발리스(Porphyromonas gingivalis) 박테리아가 발견되었다는 중요한 사실이 밝혀졌다. 이는 치주염과 알츠하이머병 간의 가능한 연결고리를 시사하며, 구강 건강이 전반적인 건강에 미치는 영향에 대한 인식을 증가시키고 있다. 연구팀은 알츠하이머병 환자의 뇌 조직을 검사한 결과, 치주염 환자의 뇌에서 이 박테리아가 더 많이 발견된다는 사실을 확인했다. 또한, 이 박테리아는 뇌의 신경세포를 손상시키고 염증을 일으킬 수 있는 것으로 나타났다. 2022년에 진행된 또 다른 연구에서는 네덜란드 흐로닝언 대학교의 노인 치의학 교수인 아니타 비서(Anita Visser)가 이끄는 연구팀이 쥐를 대상으로 한 실험을 통해 전신 염증이 뇌에 부정적인 영향을 미칠 수 있음을 확인했다. 이 연구는 전신 염증이 치주염과 같은 구강 질환에서 흔히 나타나는 주요 증상 중 하나임을 강조한다. 이러한 발견들은 구강 건강과 전반적인 신체 건강, 특히 신경계 건강 사이의 중요한 연관성을 드러내고 있다. 이는 치주염과 같은 구강 질환의 관리가 전신 건강, 특히 뇌 건강에 미치는 영향에 대해 새로운 인식을 제공한다. 아니타 비서 교수는 최근의 연구 결과에 대해 "치주염이 알츠하이머병을 직접적으로 유발한다고 단언할 수는 없지만, 중증의 치주염을 앓고 있는 사람들이 알츠하이머병에 걸릴 가능성이 더 높다는 사실은 분명하다"고 밝혔다. 이러한 연구 결과는 구강 건강을 유지하는 것이 전반적인 건강 증진에 도움이 될 뿐만 아니라, 치매 예방에도 도움이 될 수 있다는 점을 시사한다. 따라서 평소에 양치질과 치실 사용, 정기적인 치과 검진 등을 통해 구강 건강을 관리하는 것이 중요하다.
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치주염, 치매 위험 높인다?
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유방암 유발 화학 물질 921종 확인
- 미국 환경보호국(EPA)의 연구진이 유방암 유발 가능성이 있는 화학 물질을 조사한 결과, 총 921개의 화학 물질이 유방암을 유발할 수 있는 것으로 밝혀졌다고 미국 의료전문지 뉴스 메디컬(NEWS MEDICAL)이 최근 보도했다. 이 연구는 국제암연구소(IARC)의 논문과 미국 환경보호국의 톡스캐스트(ToxCast) 데이터베이스를 활용하여 실시됐다. 톡스캐스트는 화학 물질의 독성 및 유해성을 평가하기 위한 데이터베이스로, 10만여 종의 화학 물질에 대한 정보와 다양한 독성 특성에 대한 실험 결과를 포함하고 있다. 이 연구는 유방 종양 유발, 프로게스테론 및 에스트라디올 합성 자극, 에스트로겐 수용체 활성화 능력을 가진 화학 물질을 체외 실험에서 식별하는 데 중점을 뒀다. 연구진은 실험실에서 세포나 조직을 배양하는 체외 실험을 통해 화학 물질의 유방암 유발 가능성을 조사했다. 톡스캐스트 데이터베이스에 등록된 화학 물질들을 사용하여 세포 배양 실험을 진행했으며, 이를 통해 화학 물질이 유방 종양을 유발하고, 프로게스테론 및 에스트라디올의 합성을 자극하며, 에스트로겐 수용체를 활성화하는 능력을 평가했다. 연구 결과, 프로게스테론 또는 에스트라디올 신호 전달을 자극하는 주요 특성을 가진 279개의 유방암 물질과 642개의 기타 화학 물질이 보고됐다. 이는 유방암을 유발할 수 있는 화학 물질이 수백 가지에 달한다는 것을 시사한다. 이들 화학 물질은 유전 독성 및 내분비 활성 강도와 같은 주요 특성에 따라 분류되었으며, 이러한 주요 특성은 이러한 화학 물질의 유방 종양 유도 활성을 예측하는 능력에 대해 평가됐다. 유전 독성 등 유방암 유발 가능 유전 독성, 에스트로겐 수용체의 작용제, 스테로이드원성 등의 특성을 가진 화학 물질은 유방암을 유발할 가능성이 높다. 유전 독성은 DNA를 손상시키는 성질을 말하는데 DNA가 손상되면 세포 분열이 비정상적으로 일어나고, 이는 암으로 이어질 수 있다. 에스트로겐 수용체의 작용제는 에스트로겐과 유사한 작용을 하는 화학 물질로 에스트로겐은 여성의 생식 기능에 중요한 역할을 하는 호르몬이지만, 과도하게 노출되면 유방암을 유발할 수 있다. 스테로이드원성은 스테로이드와 유사한 작용을 하는 화학 물질로 에스트로겐, 프로게스테론, 안드로겐 등의 호르몬을 포함하는 물질이다. 스테로이드원성 화학 물질은 호르몬의 합성을 증가시켜 유방암을 유발할 수 있다. 연구팀은 이번 연구를 통해 유방 종양을 유발할 수 있는 총 921개의 설치류 유방암 물질 또는 화학 물질을 확인했다. 유방암 예방 방법 이 실험 결과는 인간에게도 유방암 위험을 초래할 수 있음을 시사한다. 먼저 유방암의 발생에는 유전적 요인뿐만 아니라 환경적 요인도 중요한 역할을 한다. 둘째, 유방암 위험을 낮추기 위해서는 유방암을 유발할 수 있는 화학 물질에 대한 노출을 줄이는 것이 중요하다. 셋째, 주요 특성 프레임워크는 잠재적인 유방암 물질을 식별하는 데 효과적인 도구가 될 수 있다. 넷째, 연구진은 이번 연구 결과를 바탕으로 유방암 위험을 낮추기 위한 정책과 전략을 수립하는 데 도움이 되기를 기대한다고 밝혔다. 유방암을 예방하기 위해 건강한 식단을 유지하고, 규칙적인 운동을 하는 것이 중요하다. 또 적정 체중을 유지하며, 술은 적당히 마시거나 피하는 것이 좋다. 금연과 정기적으로 유방암 검진을 받는 것도 중요하다. 유방암을 유발할 수 있는 화학 물질에 대한 노출을 줄이기 위해, 유기농 식품 섭취와 실내 공기 질 관리에도 주의를 기울일 필요가 있다. 유방암은 여성에게 흔한 암 중 하나로, 이러한 예방 조치는 유방암 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.
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유방암 유발 화학 물질 921종 확인
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[퓨처 EYES(20)] NASA, 소닉붐 없는 초음속 항공기 공개
- 미국 항공우주국(나사·NASA)과 록히드 마틴이 공동으로 개발한 실험용 초음속 제트기 X-59가 최근 공개됐다. 이 혁신적인 항공기는 소닉붐 없이 초음속 비행을 할 수 있는 능력으로 주목받고 있다. '소닉붐(Sonic Boom)'은 음속을 초과하는 속도로 비행하는 항공기나 기타 물체가 생성하는 현상이다. 다시 말하면 소닉붐은 마하 1 이상의 속도로 비행하는 항공기에서 발생하는 현상으로, 큰 소리로 유리창을 깨뜨릴 수 있을 정도의 충격파를 발생시킨다. 이 충격파는 항공기 주변에서 계속해서 발생하며, 항공기가 음속을 초과하는 동안 지속된다. 기술 전문매체 기즈모도에 따르면 록히드 마틴이 제작한 이 실험용 초음속 제트기 X-59는 더 조용한 초음속 비행을 개발하기 위해 설계됐다. 퍼퓰러사이언스(popsci)에 따르면 이 최첨단 비행기는 소닉붐의 트레이드 마크인 110데시벨의 '천둥소리' 대신 75데시벨의 '소닉 쿵' 소리를 내는 것을 목표로 한다. 이는 자동차 문을 '쾅'하고 닫는 소리 정도에 불과하다. 천둥소리 '소닉붐', 초음속 여객기의 한계 소닉붐은 갑작스러운 큰 폭발음으로 들리며, 이로 인한 소음과 진동은 인근 지역 주민들에게 수면 방해, 스트레스 증가, 청력 손상 등의 영향을 미친다. 이 때문에 많은 국가에서는 인구 밀집 지역 위에서의 초음속 비행을 제한하고 있다. 이처럼 소닉붐은 초음속 여객기 개발의 한계 중 하나로 작용한다. 여객기가 초음속으로 비행하면 소닉붐이 발생하여 지상에 소음 피해를 줄 수 있기 때문에, 이러한 비행은 대부분 군사 목적이나 특수한 상황에서만 허용된다. 더 레지스터에 따르면 나사의 퀘스트 임무의 핵심인 X-59는 비행기가 음장벽을 깨뜨릴 때 발생하는 소닉 붐(음파 붐) 없이 초음속으로 비행하도록 설계됐다. 미국 연방항공청은 1973년 4월 27일 소음과 충격파로부터 인명과 재산을 보호해야 한다는 이유로 민간 항공기의 방음벽 초과 비행을 금지했다. 또한 일부 군용기에서는 소닉붐이 허용되지만, 2003년 콩코드 제트기가 퇴역한 이후 미국 상공의 상업용 비행에서는 소닉붐 발생을 금지시켰다. 록히드 마틴의 비밀 사업부인 스컹크 웍스(Skunk Works)와 함께 설계한 이 비행기는, 소닉 붐 없이 초음속으로 항공 여행을 할 수 있는 잠재력을 보여주고자 하는 목적을 가지고 있다. 이는 항공 산업에 있어서 중요한 혁신으로, 소닉 붐의 감소는 민간 항공 여행의 새로운 시대를 여는 열쇠가 될 수 있다. X-59의 개발은 또한 환경 보호 측면에서도 중요한 의미를 갖는다. 환경 보호론자들은 초음속 비행의 탄소 배출량 증가에 대해 우려를 표명하고 있으며, X-59는 이러한 문제에 대한 해결책을 제공할 수 있다. 나사는 소닉 붐 문제에 초점을 맞추고 있지만, 이착륙 소음, 배기가스, 연료 연소 등 다른 환경 문제에 대한 연구도 병행하고 있다. 록히드 마틴의 엔지니어이자 X-59 프로그램 책임자인 데이비드 리처드슨은 상업용 초음속 비행의 현실화를 2035년경으로 예상하고 있다. 이는 X-59의 성공이 상업 항공 여행의 미래에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대한 중요한 지표이다. 음파 붐 감소 위한 특수 설계 X-59의 설계는 독특하고 혁신적이다. 이 실험용 비행기는 길이가 약 95피트(약 28.9m), 폭이 30피트(약 9.1m)미만으로 비슷한 기존 비행기보다 훨씬 작고 길쭉한 형태다. 뉴사이언티스트에 따르면 X-59는 F-16보다 폭은 좁지만 길이는 두 배나 더 길다. 기수(비행기 맨 앞 부분)만 비행기 길이의 거의 절반을 차지한다. 이러한 설계는 앞쪽에서 발생하는 충격파가 뒤쪽에서 발생하는 충격파와 합쳐져 귀가 먹먹할 정도의 굉음을 내는 것을 방지할 수 있다. 또한, 조종석에는 앞쪽을 향한 창이 없다. 대신 조종사들은 고해상도 비디오 카메라로 공급되는 4K 모니터인 나사의 '외부 비전 시스템'을 통해 볼 수 있다. 이같은 설계는 비행기의 소음을 줄이는 데 중요한 역할을 한다. 나사의 팸 멜로이 부행정관은 "오늘날 초음속 비행은 천둥과 같은 음파 붐을 일으킨다"고 말했다. 그는 "이 지역에 사는 사람들은 이 소리에 익숙하다. 하지만 이 소리는 인구 밀집 지역에서 제한적으로 들리는데, 그럴 만한 이유가 있다. X-59는 그 장벽을 깨뜨릴 것"이라고 기대했다. X-59의 의미는 단순히 기술적 혁신에만 국한되지 않는다. 이 프로젝트는 공공의 안전과 환경 보호, 그리고 더 빠른 항공 여행의 가능성을 탐색하는 것을 포함한다. 특히, X-59의 개발과 테스트는 미국 연방항공청(FAA) 및 국제 항공 당국이 초음속 비행에 대한 규제를 재검토하고, 항공기 속도가 아닌 소음도를 기준으로 규정을 다시 작성하는 데 영향을 미칠 수 있다. 멜로이는 "세심하게 설계된 이 비행체는 과거의 파괴적인 붐에 비하면 속삭이는 정도의 부드러운 충돌을 일으킨다"며 "이 획기적인 기술은 육상 초음속 상업 여행의 실현 가능성을 재정의했다. 뉴욕에서 로스앤젤레스까지의 비행 시간을 절반으로 단축해, 우리가 이해하고 있는 미래 기술에 더 가까이 다가갈 수 있게 됐다"고 평가했다. '초음속 비행 규정' 완화 기대 그러나 X-59 프로그램의 테스트와 개발에는 상당한 비용이 소요된다. 프로그램의 총 비용은 8년 동안 약 6억 3200만 달러(약 8471억 원)로 추정되며, 이는 항공 산업에 있어 중요한 투자를 나타낸다. 나사는 X-59가 빠르고 조용하게 비행할 수 있다는 것이 확인되면, 여러 인구 밀집 지역에서 시험 비행을 실시할 계획이다. 이 시험 비행을 통해 지역 주민의 피드백을 수집하고, 그 결과를 연방항공청과 국제 항공 당국에 전달하여 초음속 비행의 소음 규제를 재정립하는 데 중요한 근거를 제공할 것으로 보인다. X-59는 올해 말 처음으로 비행할 계획이며, 테스트 후 초음속 비행을 시도할 예정이다. 이 뾰족한 비행기는 마하 1.4, 약 925mph에 도달하도록 설계됐다. 대형 여객기는 일반적으로 마하 0.78에서 마하 0.81, 즉 575~600마일의 속도로 순항한다. 지금은 퇴역한 콩코드는 에어프랑스와 영국항공이 1969년부터 2003년까지 초음속 여객기를 운항했다. 콩코드는 마하 2, 즉 약 1350마일의 속도에 도달할 수 있었다. 그러나 2000년 7월 25일 에어프랑스 4590편의 추락 사고와 그에 따른 경제적 손실, 부품 수급 문제, 2001년 9월 11일 테러 공격으로 인한 영향 등의 요인 등으로 인해 에어프랑스와 영국항공은 2003년에 이 비행기를 퇴역시키기로 결정했다. 나사의 저소음 비행 시범 프로젝트 매니저인 캐서린 밤은 나사 발표 자료에서 "지상에서의 초음속 비행 금지를 해제한다는 아이디어는 정말 흥미롭다"고 말했다. 그는 "이것이 바로 X-59가 실현할 수 있는 미래"라며 기대감을 드러냈다. 상업용 초음속 여객기 상용화 기여 X-59의 성공은 FAA와 국제 항공 당국이 초음속 비행에 대한 규정을 완화하는 데 영향을 미칠 것으로 예상된다. 이는 상업용 초음속 여객기의 개발과 상용화를 앞당기는 데 도움이 될 것이다. 전문가들은 X-59는 단순히 새로운 유형의 항공기를 넘어서, 항공 여행의 미래를 바꿀 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 지적한다. 또한 X-59의 성공은 미국을 비롯한 전 세계 항공 산업에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 상업적인 초음속 여객기 운항이 가능해짐에 따라, 여행 시간이 크게 단축되고, 항공 여행의 효율성이 향상될 것이다. 이는 국제 비즈니스, 관광 산업, 그리고 글로벌 교류에 큰 변화를 가져올 수 있다. 예를 들어, 뉴욕에서 런던까지의 비행 시간은 현재 약 7시간이지만, X-59가 상용화되면 3시간 30분으로 단축될 수 있다. 이는 기업인, 관광객, 그리고 가족들에게 큰 편리함을 제공할 것이다. 또한, 초음속 여객기의 도입은 항공 산업의 새로운 시장을 창출할 것으로 예상된다. 물론, X-59의 성공에는 아직 몇 가지 장애물이 남아 있다. 먼저, X-59의 소음은 아직도 일반적인 초음속 비행기의 소음보다 약간 더 크다. 나사는 X-59의 소음을 더욱 줄이기 위한 연구를 계속하고 있다. 또한, X-59의 상용화에는 상당한 비용이 소요될 것으로 예상된다. 비용 절감과 함께 항공 당국의 초음속 비행에 대한 규제 개정 의지 등이 성공적으로 작용한다면, X-59는 상업적인 성공을 거둘 가능성이 높다.
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- 포커스온
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[퓨처 EYES(20)] NASA, 소닉붐 없는 초음속 항공기 공개
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치매 위험 높이는 일상의 나쁜 습관은?
- 치매는 노인병이다. 기억 상실과 언어 및 문제 해결 능력의 저하가 일반적으로 65세 이상 인구에게 영향을 미치고 정상적인 삶을 영위할 수 있는 능력을 앗아간다. 유전적 요인은 통제할 수 없지만, 생활 습관과 같은 통제 가능한 요인들이 치매 위험을 높일 수 있다. 미국 매체 뉴욕포스트(NewYorkPost)는 최근 치매 위험을 증가시키는 나쁜 습관에 대해 소개했다. 카라라 트리트먼트, 웰니스 & 스파의 심리학자 블레어 스틸 박사는 "치매는 판단력과 기억력 상실 등 최소한 두 가지 이상의 뇌 기능 손상을 특징으로 하는 질환"이라고 설명하며, "건망증, 제한된 사회적 능력, 일상생활에 지장을 주는 사고 장애 등이 치매의 주요 증상"이라고 말했다. 스틸 박사에 따르면, 치매 예방의 핵심은 규칙적인 운동, 특히 유산소 운동이 중요하다고 한다. 그는 "활동적이지 않은 생활방식은 뇌 건강에 부정적 영향을 미치며, (뇌는) 사용하지 않으면 기능이 저하된다"고 강조했다. 나이가 60세에 접어드는 사람들에게는 주의가 필요하다. 특히 앉아서 생활하는 습관을 버리고, 규칙적으로 몸을 움직이는 것이 중요하다. 계속해서 활동적인 생활을 유지함으로써 치매 위험을 낮출 수 있다는 것이 전문가들의 조언이다. 또한, 고립된 생활도 치매의 위험 요인 중 하나로 지적된다. 스틸 박사는 "우리가 소셜 미디어에서 많은 시간을 보내더라도, 직접적인 대인 관계가 부족하면 스트레스와 혈압 상승 등의 문제를 유발할 수 있다"고 말했다. 나쁜 수면 습관도 치매의 주요 원인 중 하나이다. 스틸 박사는 "정기적으로 밤에 충분한 휴식을 취하는 것이 중요하며, 이를 방해하는 요소가 있다면, 나이에 상관없이 적극적으로 해결하는 것이 필요하다"고 강조했다. 그는 또 "잠자리에 들기 전 화면과 밝은 조명을 피하고, 수면 중에 휴대전화를 만지지 않는 것이 도움이 된다"고 조언했다. 스트레스는 알츠하이머 협회에서 지적한 치매의 주요 원인 중 하나로, 시간이 지남에 따라 코티솔의 지속적인 분비로 인해 기억력에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 이에 대응하기 위해 신체 운동, 취미 활동, 가족 및 친구들과의 시간, 심지어 좋아하는 TV 프로그램 시청까지 다양한 스트레스 해소 방법이 필요하다. 스틸 박사는 "유연한 사고방식을 유지하고, 노년층에게 흔히 볼 수 있는 고집스러운 태도를 피하는 것이 중요하다"고 조언한다. 또한, 음주 습관에 대해서도 주의가 요구된다. 알츠하이머 협회에 따르면, 일부 치매 유형은 장기간의 음주 습관으로 인해 발생할 수 있다고 한다. 치매가 모든 환자에게 신체적 쇠약을 가져오는 것은 아니지만, 요리나 청구서 지불과 같은 일상적인 일이 어려움을 겪을 수 있다. 치매 예방을 위한 마지막 요소는 바로 식습관이다. 미국 식단에서 매우 인기 있는 가공 식품은 성인 치매 유발과 관련이 있다고 전문가들은 지적하고 있다. 전문가들은 붉은 고기, 유제품, 튀긴 음식 등의 섭취를 줄이고 뇌 건강을 개선하기 위해 친환경적이고 자연스러운 식단을 권장하고 있다. 예를 들어, 많은 유명인들에게 사랑받는 지중해식 다이어트는 치매 위험을 약 4분의 1로 감소시키는 것으로 알려져 있다. CNN에 따르면, 지중해식 식단과 규칙적인 운동을 병행한 사람들은 근육량 증가, 체지방 감소 등의 긍정적인 효과를 경험했으며, 이러한 효과가 최대 3년간 지속될 수 있다고 한다. 지중해식 식단은 주로 식물성 식품으로 구성되어 있으며, 과일, 채소, 통곡물, 콩류, 씨앗류를 주식으로 삼는 것이 특징이다. 이와 함께 견과류와 엑스트라 버진 올리브 오일의 사용도 이 식단에서 중요한 부분을 차지한다. 버터와 같은 일부 지방의 사용은 최소화되거나 전혀 사용되지 않으며, 설탕이나 정제된 식품의 사용은 특별한 경우에만 제한적으로 이루어진다. 이러한 식단 구성은 건강한 생활을 위한 바람직한 선택으로 여겨지고 있다.
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- 생활경제
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치매 위험 높이는 일상의 나쁜 습관은?
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태양 플레어, 6년 만에 X급 폭발
- 2024년 새해 전날 태양의 플레어 폭발(빛나는 점)로 지구 전력망이 일시적으로 방해받을 수 있다. 사진=NOAA 홈페이지 2024년 새해 전날 발생한 태양의 강력한 에너지 폭발은 2017년 이후 관측된 것 중 가장 큰 태양 플레어를 생성했다. 미국 국립해양대기청(NOAA)은 이러한 태양 플레어의 분출이 심각해 보일 수 있지만, 두려워할 것은 없다고 밝혔다. 미국 매체 USA투데이는 NOAA의 우주 기상 예측 센터(Space Weather Prediction Center)가 최근 태양 표면에 빛나는 점으로 나타난 플레어의 이미지를 공개했다고 최근 보도했다. 문제는 이 플레이어가 고주파 무선 신호를 일시적으로 방해해 지구 전력망에 영향을 미칠 위험이 있다는 지적이다. 나사(NASA)의 태양 역학 관측소(Solar Dynamics Observatory) 또한 거대한 태양 플레어의 이미지를 포착했다. 나사는 플레어가 방출하는 열과 자외선을 극도의 강도를 강조하기 위해 노란색과 주황색으로 채색했다. 우리 태양계의 가장 큰 폭발 사건으로 간주되는 태양 플레어는 흑점과 관련된 자기 에너지가 방출되어 강렬한 방사선 폭발을 일으킬 때 발생한다. 태양 플레어는 강도에 따라 다양하며, 단 몇 분에서 몇 시간까지 지속될 수 있다. 나사는 이러한 강도에 기반해 태양 플레어를 분류하며, B급은 가장 약한 수준이고 최근에 감지된 X급은 가장 강력한 수준이다. 비교적 약한 태양 플레어는 우리 지구에서는 눈에 띄지 않지만, X등급으로 분류되는강력한 에너지를 지닌 플레어는 무선 통신, 전력망, 그리고 항법 신호에 양향을 미칠 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 나사에 따르면 X45급 태양 플레어는 극단적인 경우, 우주선과 우주 비행사에게 심각한 위험을 초래할 수도 있다고 한다. 태양 플레어의 강도를 나타내는 'X-5급'과 같은 분류에서, 각 문자는 에너지 출력이 10배 증가함을 나타낸다. 각 등급에는 1부터 9까지의 서브 등급이 포함된다. 하지만 X 등급에서는 X-1 등급의 출력보다 10배 이상 높은 강도를 나타내는 예외적인 경우도 기록된다. 나사에 따르면 가장 강력한 태양 플레어는 지난 2003년에 발생했으며, 이때 측정 센서는 과부하 상태에 이르렀다. 이 플레어는 나중에 X-45급 정도로 추정됐다. 이는 위성에 손상을 줄 뿐만아니라 심지어 극 지방을 비행하는 항공사 승무원에게 소량의 방사선을 노출시키고, 장기간 지속되는 방사선 폭풍을 생성할 수 있는 충분한 강도를 가졌다. X급 플레어는 또한 전 세계적으로 무선 전송 문제를 일으키고, 심지어는 대규모 정전을 초래할 가능성이 있다고 나사는 설명했다. 다행히도 최근에 발생한 태양 플레어는 2003년에 발생한 플레어 강도에는 미치지 못했다. NOAA에 따르면 X-5 등급으로 평가된 이번 태양 플레어는 X 8.2 플레어가 발생한 2017년 9월 10일 이후 관측된 것 중 가장 강력했다. 이 기관은 또한 2023년 12월 14일 남미에서 무선 정전을 초래한 X-2.8 등급의 태양 플레어를 생성한 동일한 태양 지역과 연관 지었다. 태양 플레어와 태양 폭풍과 같은 기타 태양 활동은 태양이 약 11년 주기로 발생하는 태양 최대치에 도달함에 따라 2025년에 더욱 빈번해 질 것으로 예상된다. 태양 플레어 활동이 증가함에 따라 장기간 인터넷 중단이 발생할 경우, 이는 잠재적으로 '인터넷 종말'에 대한 우려를 낳을 수 있다.
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- 생활경제
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태양 플레어, 6년 만에 X급 폭발
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생수 속 나노플라스틱, 리터당 수천 개…체내 침범 우려
- 연구원들이 생수 속에서 이전 추정치보다 10~100배 더 많은 플라스틱 조각이 포함되어 있다는 사실을 발견했다고 CNN이 8일(현지시간) 보도했다. 미국 컬럼비아 대학의 연구원들은 생수에 있는 나노입자의 화학 구조를 보고, 계산하고, 분석할 수 있는 새로운 기술을 제시했다. 새로운 연구에 따르면, 표준 크기 생수 2개에 해당하는 1리터의 물에는 7가지 유형의 플라스틱에서 평균 24만 개의 플라스틱 입자가 포함되어 있으며, 이 중 90%는 나노플라스틱이고 나머지는 마이크로플라스틱인 것으로 확인됐다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences) 저널에 이날 발표됐다. 나노 입자는 너무 작아서 현미경으로 볼 수 없다. 전문가들은 인간 머리카락 평균 너비의 1000분의 1인 나노플라스틱은 너무 작기 때문에 소화관이나 폐 조직을 통해 혈류로 이동하여 잠재적으로 유해한 합성 화학 물질을 몸 전체와 세포에 퍼트릴 수 있다고 지적했다. 미세 플라스틱은 0.2인치(5mm) 미만에서 2만5000분의 1인치(1마이크로미터)에 이르는 폴리머 조각이다. 그보다 더 작은 것은 10억분의 1미터 단위로 측정해야 하는 나노 플라스틱이다. 이 연구를 주도한 연구팀은 미국에서 판매되는 인기 생수 브랜드 3곳의 실제 플라스틱 조각 수가 리터당 300개가 아니라 11만 개에서 37만 개 사이라는 사실을 발견했다. 단, 저자들은 어떤 브랜드의 생수를 연구했는지는 언급하지 않았다. 공동 저자이자 환경 화학자인 컬럼비아 대학교 라몬트-도허티 지구 천문대의 부교수인 베이잔 얀(Beizhan Yan)은 "이 새로운 기술은 실제로 물속에서 수백만 개의 나노 입자를 볼 수 있었으며, 이는 무기 나노 입자, 유기 입자 및 우리가 연구한 7가지 주요 플라스틱 유형이 아닌 다른 플라스틱 입자일 수 있다"고 말했다. 이 연구는 나노 플라스틱이 인간 건강에 미치는 잠재적 위험을 탐구하는 새로운 방향을 제시했다. '건강한 아기, 밝은 미래'라는 비영리단체의 연합체에서 일하는 연구 책임자 제인 헐리한은 이 연구에 직접 참여하지는 않았지만, 나노 플라스틱의 인간 건강에 대한 잠재적 위험을 더 깊이 이해하기 위한 추가적인 연구가 필요하다고 강조했다. 이 단체는 아기들이 신경독성 화학물질에 노출되는 것을 줄이기 위해 노력하는 과학자들과 기부자들로 구성되어 있다. 헐리한은 "이 연구는 미세 플라스틱 입자에 대한 광범위한 인체 노출이 거의 연구되지 않은 위험을 초래할 수 있음을 시사한다"고 말했다. 그녀는 "특히 영유아가 이러한 위험에 가장 크게 노출될 수 있는데, 그 이유는 영유아의 발달이 더디기 때문"이라고 덧붙였다. 펜실베이니아주립대 베렌드 캠퍼스의 지속가능성 책임자인 셰리 '샘' 메이슨(Sherri 'Sam' Mason)은 이 연구에 참여하지 않았지만, "이 연구는 인상적이며, 투입된 노력이 매우 심오하다. 나는 이를 획기적이라고 부르고 싶다"라고 평가했다. 이 새로운 발견은 수돗물 유해 물질 노출을 줄이기 위해 유리나 스테인리스 스틸 용기에 담긴 수돗물을 마시라는 오랜 전문가의 조언을 강조한다고 메이슨은 말했다. 이러한 조언은 플라스틱으로 포장된 다른 음식과 음료에도 적용된다고 그녀는 덧붙였다. 메이슨은 9개국 11개 브랜드에서 판매되는 생수 샘플의 93%에서 마이크로플라스틱과 나노 플라스틱의 존재를 처음으로 발견한 2018년 연구의 공동 저자였다. 과거 연구에서 메이슨은 오염된 물 1리터에 인간의 머리카락보다 넓은 평균 10개의 플라스틱 입자와 300개의 작은 입자가 포함되어 있음을 발견했다. 그러나 5년 전인 2018년 기술로는 그 작은 입자를 분석하거나 더 많은 것이 있는지 알아낼 방법이 없었다. 메이슨은 "우리가 나노플라스틱의 존재를 몰랐던 것은 아니다. (당시) 우리는 그것들을 분석할 수 없었다"라고 설명했다. 나노 플라스틱, 인간 건강 위협 전문가들은 나노 플라스틱이 인류 건강에 가장 큰 위협을 주는 플라스틱 오염 유형 중 하나로 지목하고 있다. 이는 나노 플라스틱의 미세 입자가 주요 기관의 세포와 조직을 침입해 세포 활동을 방해하고, 비스페놀, 프탈레이트, 난연제, 과불소화 물질(PFAS), 중금속 등의 내분비 교란 화학물질을 축적할 수 있기 때문이다. 러트거스 대학교 어니스트 마리오 약학대학의 독성학 박사이자 약리학 부교수인 피오피 스태플튼(Phoebe Stapleton) 박사는 쥐를 대상으로 한 연구에서 임신한 쥐가 플라스틱 입자를 섭취하거나 흡입한 후 24시간 만에 그들의 태아의 뇌, 심장, 간, 신장 및 폐에서 플라스틱 화학물질을 발견했다고 보고했다. 스태플튼 박사는 "이 시점에서 인간 태반에서 마이크로플라스틱과 나노 플라스틱이 발견됐다"고 말했다. 그는 "인간의 폐 조직과 인간의 대변, 인간의 혈액에서 (미세 플라스틱이) 발견됐다"고 덧붙였다. 생수에서 나노입자를 식별하는 새로운 연구 방법은 라만 분광법의 개선된 형태에 기반을 두고 있다. 이 기술은 분자가 빛에 반응하여 진동하는 방식을 측정함으로써 세포의 화학적 구성을 분석한다. 이 기술의 공동 발명자이자 컬럼비아 대학교 화학과 교수인 웨이 민(Wei Min) 교수는 “이 변형된 라만 분광법, 자극 라만 산란 현미경(SRS)은 두 번째 레이저를 추가해 이전에는 감지하기 어려웠던 나노입자를 여러 자릿수로 증폭된 신호를 통해 탐지할 수 있다"고 말했다. 민 교수는 2008년 SRS를 공동 개발했다. 민 교수는 "이 연구는 자극 라만 산란 현미경을 나노플라스틱 세계에 적용한 최초의 연구"라고 말했다. SRS는 이미지를 획기적으로 향상시킴으로써 기존 기술에서 몇 시간이 걸리던 나노 입자의 이미지를 마이크로초 단위로 명확하게 식별하고 캡처할 수 있으며, 촬영 대상 조직에 손상을 주지 않고도 이미지를 캡처할 수 있다. 해당 연구에서 개발된 알고리즘은 출판 당시 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 그리고 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한 일곱 가지 주요 플라스틱 유형을 식별할 수 있었다. 컬럼비아 대학교 화학 박사과정 학생이자 이 연구의 수석 저자인 나이신 치안(Naixin Qian)은 "다른 연구들을 통해 우리는 생수에 존재하는 대부분의 미세 플라스틱이 주로 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 병에서 누출된 것으로 추정했다"고 말했다. 다양한 유형의 플라스틱 존재 연구팀의 발견에 따르면, 플라스틱 물병 안에는 예상과 달리 다양한 유형의 플라스틱이 존재하며, 각 플라스틱 유형마다 입자 크기가 다르다. 연구팀은 "PET 플라스틱 입자는 크기가 컸지만, 다른 플라스틱 입자는 200나노미터에 불과해 훨씬 더 작았다"고 밝혔다. 연구에 따르면, PET 입자는 병 뚜껑을 반복적으로 여닫거나, 병이 파손되거나, 자동차 안에서 높은 온도에 노출될 때 부서질 수 있는 것으로 밝혀졌다. 컬럼비아 대학교 연구팀은 앞으로 생수에 떠다니는 나노 플라스틱의 출처를 더 깊이 연구할 계획이다. 이들은 나노 플라스틱이 제조 과정 중 오염된 원수에서 유래했을 가능성을 조사하고 있다. 한편, '건강한 아기, 밝은 미래' 재단의 헐리안은 과학이 이와 같은 문제를 탐구하는 동안 사람들이 플라스틱 노출을 줄이기 위해 취할 수 있는 조치들에 대해서도 밝혔다. 그녀는 "플라스틱 용기에 담긴 음식과 음료 섭취를 피하고, 천연 직물로 만든 옷을 입으며, 천연 소재의 소비자 제품을 구매하는 것이 좋다. 일상에서 플라스틱 사용을 줄이고 대안을 찾는 것이 중요하다"고 말했다.
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- 생활경제
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생수 속 나노플라스틱, 리터당 수천 개…체내 침범 우려
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신장을 튼튼하게 해주는 음식은?
- 바나나와 부추 등이 신장 건강에 도움을 준다는 연구 결과가 나왔다. 신장은 인체 내에서 체액, 전해질, 산-염기 균형을 조절하고 혈액 속 노폐물을 제거하는 중요한 역할을 한다. 따라서 신장 건강을 유지하는 것은 매우 중요하다. 프랑스의 유명 여성 저널 '여성신문(Le Journal des Femmes)'에서 최근 신장 건강에 도움이 되는 6가지 음식을 소개했다. 그 중 하나인 바나나는 칼륨이 풍부하여 신장 질환 예방에 도움이 된다. '메디칼 사이언스 모니터' 저널에 실린 연구에 따르면, 바나나에 함유된 식이 칼륨은 만성 신장 질환의 발병 위험을 줄일 수 있다. 100g당 360mg의 칼륨을 함유한 바나나는 하루 권장 섭취량의 약 1/5에 해당하며, 바나나 한 개의 평균 무게는 대략 120g이다. 2005년에 수행된 또 다른 연구에 따르면, 일주일에 바나나를 2~3개 섭취하는 여성들은 다양한 신장 질환(예: 다낭성 신장 질환, 결석, 신장 결석 등)의 발병 위험이 33% 감소하는 것으로 나타났다. 부추는 신장을 정화하고 신장 및 비뇨기 기능을 강화하는 데 도움이 되는 정화 기능을 가지고 있다. 한의학에서 부추는 특히 건강에 유익한 식품으로 인식되고 있다. 로버트 마로체시(Roberto Marrocchesi)는 그의 저서 「신장을 정화하고 치유하다」에서 부추가 정화 작용에 탁월하고 부종성 침전물을 건조시키며 신장의 기(한의학적 에너지)를 강화한다고 밝혔다. 이뇨제 역할을 하는 블랙커런트는 신장에서 독소를 제거하는 데 도움을 준다. 칼륨, 칼슘, 비타민 C, 플라보노이드(항염증 및 면역 자극 효과가 있는 항산화제)가 풍부한 블랙커런트는 독소 제거를 촉진하고 신장 기능을 향상시킬 수 있다. 하루에 블랙커런트 주스 한 잔 또는 블랙커런트 베리 차 2컵을 섭취하는 것이 좋다. 그러나 신부전 환자의 경우, 블랙커런트 잎은 이뇨제와 배액 작용이 강해 피하는 것이 좋다. 초원 치커리로도 불리는 민들레는 비타민 A, B, C와 미량 원소(칼슘, 칼륨, 마그네슘, 실리카 등)가 함유되어 있어 신장에 매우 유익한 영양소를 제공한다. 민들레의 잎과 뿌리는 주로 비네그레트와 함께 샐러드에 사용되며, 이들 부위는 신장을 정화하는데 도움이 된다. 민들레 꽃잎도 샐러드에 추가하여 먹을 수 있다. 민들레는 담즙 생성을 촉진하고 담즙 배출을 돕는데, 이는 간과 신장에 유익하며 이들 기관에 영향을 미치는 질환을 완화하는 데 도움이 된다. 또한, 민들레는 에너지가 낮아 신장 결석 예방에도 효과적이다. 신장 건강을 유지하기 위해서는 적절한 양의 단백질을 섭취해야 한다. 모글리 르 퀸트렉 도네티(Moglie le Quintrec-Donnette) 교수에 따르면 음식 속 단백질의 일부는 소화 과정에서 신장을 통해 여과되어 요소로 변환되고, 이후 소변을 통해 배출된다. 따라서 섭취하는 단백질의 양이 많을수록 요로 요소의 양도 증가하며, 신장 기능이 손상된 경우 이러한 요소의 제거가 줄어들고 체내에 축적될 수 있고 설명했다. 이러한 이유로, 신장 기능의 부담을 줄이기 위해 단백질 섭취량을 조절하는 것이 권장된다. 식단에서는 신장에서 더 효율적으로 제거되는 식물성 단백질을 다양하게 포함시키는 것이 좋다. 예를 들어, 콩류(렌틸콩, 완두콩, 말린 콩 등)는 식물성 단백질이 풍부한 식품으로, 특히 콩은 100g당 약 26g의 단백질을 함유하고 있다. 호로파는 이뇨제를 포함한 다양한 효능을 지닌 방향성 식물이다. 하루에 1~3g의 호로파 분말을 음식에 뿌리면 신장의 기능을 개선하는 데 도움이 된다. 특히 싹이 난 호로파는 간과 신장 정화에 효과적이다. 또한, 과도한 소금 섭취는 신장 건강에 해로울 수 있으므로, 소금 함량이 적은 신선하고 가공되지 않은 음식을 많이 섭취하는 것이 좋다. 맛을 내기 위해 마늘, 양파, 샬롯, 백리향, 바질, 딜, 카레, 육두구, 레몬 등의 향신료를 사용하는 것이 좋다. 하루에 1리터에서 1.5리터의 물을 마시는 것이 적당하며, 과도한 물 섭취는 신장에 도움이 되지 않는다. 탄산수를 마실 때는 염분 함량이 높을 수 있으니 주의해야 하며, 나트륨 함량이 리터당 50mg 미만인 탄산수를 선택하는 것이 바람직하다.
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- 생활경제
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신장을 튼튼하게 해주는 음식은?
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파킨슨병, 단백질 응집체 분해 메커니즘 규명...치료제 개발 기대
- 독일 과학자들이 α-시누클레인 단백질의 분해 과정에 숨겨진 메커니즘을 발견함으로써 파킨슨병 치료에 새로운 가능성을 제시하고 있다. 독일에서는 약 20만 명이 파킨슨병을 앓고 있다. 이 병은 치매와 같이 퇴행성 신경 질환으로 분류되며, 현재까지는 완치가 어려운 것으로 알려져 있다. 그러나 최근 이루어진 과학적 진전은 파킨슨병을 이해하고 치료하는 데 있어 중요한 단계를 나타낸다고 볼 수 있다. 독일의 매체 24vita는 보흠 루르 대학교(Ruhr University Bochum·RUB)의 연구원들은 α-시누클레인 단백질이 분해되는 과정에서 중요한 메커니즘을 발견했다고 최근 보도했다. 파킨슨병의 주요 특징 중 하나는 특정 뇌 영역에서 단백질 응집체(주로 α-시누클레인 단백질로 구성)가 형성되는 것이다. 막스플랑크학회의 정보에 따르면, 인체 세포 내 노폐물을 처리하는 시스템에 결함이 발생하거나 과부하가 걸리면 이러한 응집체가 축적되기 시작한다. 이는 결국 신경 세포의 기능 상실과 사멸로 이어지며, 궁극적으로 파킨슨병을 유발한다. 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 실린 연구 보고서에 따르면, 콘스탄즈 윙클호퍼(Konstanze Winklhofer) 박사는 세포 내 단백질 분해 과정에 관여하는 유비퀴틴 분자 사슬의 존재를 밝혀냈다. 유비퀴틴이라는 작은 단백질이 특정 단백질에 부착되어 그것을 분해 대상으로 식별하는 데 중요한 역할을 한다는 것이다. 유비퀴틴은 76개 아미노산으로 구성된 단백질로, 세포 내에서 다양한 기능을 수행한다. 윙클호퍼 박사는 유비퀴틴 분자 사이의 연결 유형과 유비퀴틴 사슬의 길이 및 구조에 따라 세포의 폐기물 처리 시스템이 어떤 프로세스를 사용해야 할지 결정할 수 있다고 설명했다. 특히, 소위 선형 유비퀴틴 사슬은 신경세포 내 단백질 응집체에 풍부하게 존재하며, 이는 단백질 응집체의 독성을 줄이는 데 도움이 된다. 이러한 보호 메커니즘의 배경에는 과학자들이 밝혀낸 중요한 요소가 있다. 네모(NEMO) 단백질이 단백질 응집체에 존재하는 선형 유비퀴틴 사슬에 결합하여 α-시누클레인 단백질의 분해를 촉진하는 것으로 나타났다. 이러한 발견은 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환의 치료법 개발에 중요한 단서를 제공할 수 있다. 연구팀에 따르면, 네모(NEMO) 단백질의 보호 효과는 자가포식(autophagy)이라는 세포의 폐기물 처리 과정을 억제함으로써 제한될 수 있다. 자가포식은 세포 내 노폐물과 손상된 구성 요소를 제거하는 중요한 기능을 한다. 연구원들은 네모 단백질이 자가포식 과정에 관여하는 다른 단백질과 상호 작용하는 것을 발견했다. 윙클호퍼 박사는 이번 연구가 미국의 한 신경과 전문의가 치료한 환자의 사례에서 출발했다고 밝혔다. 해당 환자는 40대 초반에 진행성 파킨슨병을 진단받았다. 유전자 검사 결과, 이 환자의 네모 유전자에는 희귀한 돌연변이가 존재했으며, 이 변이된 네모는 선형 유비퀴틴 사슬과 결합할 수 없었다. 결과적으로, 이 돌연변이로 인해 환자의 뇌에서 α-시누클레인 단백질 응집체의 현저한 침착이 관찰됐다. 연구에 따르면, 네모(NEMO) 단백질은 알츠하이머병에서 발생하는 것과 유사한 다른 형태의 단백질 응집체도 감지할 수 있는 능력을 가지고 있다. 윙클호퍼 박사는 "이 발견은 네모와 관련된 질병의 병리학적 과정을 설명하고, 단백질 응집체의 품질 관리에서 네모가 수행하는 일반적인 역할을 강화한다"고 말했다. 한편, α-시누클레인은 140개의 아미노산으로 구성된 작은 단백질로, 주로 뇌에서 발견되며 심장과 근육을 비롯한 다른 조직에서도 소량 발견된다. 특히 파킨슨병이나 치매 환자의 뇌에서는 루이 소체라고 불리는 특정 부위에 섬유소의 형태로 집중되어 나타난다. 이러한 특성 때문에 과학자들은 α-시누클레인과 퇴행성 신경 질환 간의 연관성에 대해 적극적으로 연구를 진행하고 있다. 이 연구는 파킨슨병, 알츠하이머병, 그리고 기타 신경퇴행성 질환의 이해와 치료법 개발에 중요한 기여를 할 수 있다.
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- 생활경제
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파킨슨병, 단백질 응집체 분해 메커니즘 규명...치료제 개발 기대
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알츠하이머, 미세아교세포 염증 유발 메커니즘 규명
- 알츠하이머병은 치매의 가장 흔한 원인으로, 뇌의 퇴행적인 질환 중 하나다. 이 질환은 독일의 정신과 의사 알로이스 알츠하이머(Alois Alzheimer) 박사에 의해 1907년에 처음으로 보고되었으며, 서서히 발병하여 기억력을 비롯한 인지 능력의 저하가 점진적으로 진행되는 특징을 갖고 있다. 아직까지 알츠하이머병에 대한 정확한 치료법은 없지만, 이 병에 대항할 수 있는 새로운 치료법이 곧 나타날 것으로 기대된다. 과학 전문매체 '사이언스얼럿(ScienceAlert)'은 워싱턴 대학교 연구팀이 인간 뇌 조직을 분석한 결과, 알츠하이머병 환자의 뇌에서 면역 세포의 행동이 건강한 뇌와 비교해 다른 방식으로 작용함을 발견했다고 최근 보도했다. 이러한 발견은 새로운 치료 대상을 제시하는 중요한 징조로 간주된다. 2023년 8월 발표된 워싱턴 대학교 주도의 연구에서는 알츠하이머병 환자의 뇌 조직에서 소교세포가 염증 초기 단계에 더 빈번하게 나타나며 이로 인해 보호 기능이 감소하는 것으로 나타났다. 소교세포는 노폐물을 청소하고 정상적인 뇌 기능을 유지하는 데 도움을 주는 면역 세포다. 이 특별한 소교세포는 감염에 대응하거나 죽은 세포를 제거하기 위해 더 민첩하게 움직여 침입자와 불필요한 물질을 소멸시킨다. 또한 발달 과정에서는 시냅스를 '가지치기'하여 뇌가 원활한 회로를 형성하는 데 도움을 준다. 알츠하이머병과 소교세포의 관련성은 여전히 확실하지 않지만, 이 신경퇴행성 질환을 앓고 있는 일부 개인들에서는 소교세포가 지나치게 활성화되어 뇌 세포의 염증과 죽음을 유발할 수 있다는 연구 결과가 있다. 안타깝게도, 알츠하이머병에 대한 항염증 치료에 대한 임상 시험에서는 유의미한 효과가 나타나지 않았다. 알츠하이머병에서 소교세포의 역할을 연구하기 위해 워싱턴 대학의 신경과학자 캐서린 프라터(Katherine Prater)와 케빈 그린(Kevin Green)은 여러 미국 기관의 협력 연구자들과 함께 연구 기증자(알츠하이머 환자 12명과 건강한 대조군 10명)의 뇌 부검 샘플을 분석했다. 연구팀은 새로운 단일핵 RNA 시퀀싱 기술을 활용하여, 세포에서 어떤 활동을 수행하는지에 대한 고유한 유전자 발현 패턴을 기반으로 뇌 조직에서 10개의 서로 다른 미세아교세포 클러스터를 깊게 식별할 수 있었다. 이 중 3개의 클러스터는 이전에 발견되지 않은 것이었으며, 그 중 하나는 알츠하이머병 환자에서 보다 더 빈번하게 나타났다. 이러한 유형의 소교세포는 염증 및 세포 사멸과 관련된 유전자가 활성화되어 있음이 확인됐다. 전체적으로, 연구자들은 알츠하이머병 환자의 뇌에 있는 미세아교세포 클러스터가 염증 초기 단계에 더 높다는 것으로 발견했다. 이는 뇌세포를 손상시키고 알츠하이머병의 진행에 기여할 수 있는 염증 분자를 생성할 가능성이 더 높다는 것을 시사한다. 알츠하이머병 환자의 뇌에 있는 소교세포 유형은 보호 기능이 더 적어 죽은 세포와 노폐물을 제거하며 건강한 뇌 노화를 촉진하는 역할을 손상시킬 수 있다. 과학자들은 또한 시간이 지남에 따라 소교세포의 형태가 변할 수 있다고 추정했다. 개별 개인의 뇌에서 어떤 종류의 소교세포가 존재하는지 정확히 알기 어렵다. 다만 미세아교세포의 변화를 추적함으로써, 알츠하이머병에 기여하는 방식을 이해하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구는 아직 초기 단계이지만 알츠하이머병에서 이들 세포의 역할에 대한 이해를 높이고 특정 소교세포 클러스터가 새로운 치료법의 표적이 될 수 있는 가능성이 있음을 시사한다. 연구팀은 이러한 연구 결과가 알츠하이머병 환자의 삶을 개선할 수 있는 새로운 치료법의 개발로 이어질 것으로 기대하고 있다. 프라터 박사는 "이제 우리는 이러한 소교세포의 유전적 특성을 파악했기 때문에 그들의 정확한 기능과 알츠하이머병에 기여할 수 있는 행동을 식별하려고 노력할 수 있다"며 "이들의 작용 방식을 이해한다면 이 질병을 예방하거나 진행을 늦출 수 있는 치료법으로 그들의 작용을 조절하는 데 기여할 수 있을 것이다"라고 설명했다. 한편, 서울대학교병원 의학 정보에 따르면, 알츠하이머병의 근본적인 치료법은 아직 개발되지 않았다. 그러나 증상을 완화시키고 진행을 지연시킬 수 있는 약물이 임상 현장에서 사용되고 있다. 대표적인 약물 중 하나로 아세틸콜린 분해 효소 억제제가 있다. 이 약물 계열은 질병의 진행을 완전히 막을 수는 없지만, 약 6개월에서 2년 정도 진행을 늦추는 효과가 있다. 이러한 약물은 알츠하이머병 환자의 뇌에서 감소한 아세틸콜린이라는 신경전달물질의 양을 증가시킴으로써 작용하며, 뇌 손상이 심하지 않은 경도 및 중등도 환자에게 특히 효과적이다.
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알츠하이머, 미세아교세포 염증 유발 메커니즘 규명
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美 MIT, 미생물 비료 코팅 개발…재생농업 촉진
- 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 화학자들은 지속 가능한 대안으로 질소 고정 박테리아를 사용해 화학 비료의 탄소 배출량을 줄이고 있다. 과학 전문 매체 사이테크데일리(SciTechDaily)는 MIT 화학 엔지니어들이 박테리아 세포의 성장이나 기능을 방해하지 않으면서 세포를 손상으로부터 보호하는 금속-유기 코팅을 개발해 종자 발아율을 크게 향상시켰다고 보도했다. 이러한 혁신은 미생물 비료의 접근성을 높이고 재생 농업을 촉진할 수 있다. 이 코팅은 박테리아 세포의 표면에 금속과 폴리페놀로 구성된 삼각형 모양의 구조를 형성한다. 이러한 구조는 박테리아 세포를 둘러싸고 보호막을 형성하여 열이나 습도, 건조 등의 손상으로부터 박테리아 세포를 보호해주어 미생물 비료의 안정성을 향상시킬 수 있다. 화학 비료 생산은 전 세계 온실 가스 배출량의 약 1.5%를 차지한다. MIT 화학자들은 일부 화학 비료를 보다 지속 가능한 공급원인 박테리아로 대체하여 탄소 발자국을 줄이는 데 도움이 되기를 기대하고 있다. 질소 가스를 암모니아로 전환할 수 있는 박테리아는 식물에 필요한 영양분을 제공할 뿐만 아니라 토양을 재생하고 해충으로부터 식물을 보호하는 데 도움이 될 수 있다. 그러나 이러한 박테리아는 열과 습도에 민감하기 때문에 대량 생산해서 농장으로 배송하기가 어렵다. 박테리아 민감성 극복 이러한 장애물을 극복하기 위해 MIT 화학 엔지니어들은 박테리아 세포의 성장이나 기능을 방해하지 않으면서 손상으로부터 세포를 보호하는 금속-유기 코팅을 개발했다. 새로운 연구에서 MIT 연구진은 이러한 코팅 박테리아가 옥수수와 청경채와 같은 채소를 포함한 다양한 종자의 발아율을 향상시킨다는 사실을 발견했다. 코팅된 박테리아로 처리한 씨앗은 코팅되지 않은 신선한 미생물로 처리한 씨앗에 비해 발아율이 150% 증가했다. 연구를 주도한 MIT 화학 공학과 아리엘 퍼스트(Ariel Furst) 박사는 "이 코팅은 농부들이 미생물을 비료로 배치하는 것을 훨씬 쉽게 만들 수 있다. 건조 공정으로부터 박테리아를 보호하고, 액체가 아닌 건조 분말이기 때문에 훨씬 더 쉽고 더 적은 비용으로 유통할 수 있다. 또한 섭씨 55.55도(화씨 132도)까지 견딜 수 있으므로 이러한 미생물을 냉장 보관을 사용할 필요가 없다"라고 말했다. 연구진은 이 기술은 화학 비료 사용을 줄여 환경 오염을 감소시킬 수 있고 토양의 영양분을 보충하고 토양을 건강하게 유지하는 데 도움이 될 수 있어 농업의 지속 가능성을 높이기를 기대한다. 이번 연구는 최근 '미국 화학학회지 Au'에 게재됐다. 미생물 보호 코팅 화학 비료는 공기 중의 질소와 수소를 결합하여 암모니아를 만드는 데 매우 높은 압력을 사용하는 에너지 집약적인 하버-보쉬 공정을 통해 제조된다. 화학 비료의 또 다른 단점으로는 이 과정에서 상당한 탄소 발자국이 발생한다는 점 외에도 장기간 사용하면 결국 토양의 영양분이 고갈된다는 것이다. 토양을 복원하기 위해 일부 농부들은 작물 순환과 퇴비화 등 다양한 전략을 사용해 토양을 건강하게 유지하는 '재생 농업'으로 전환하고 있다. 질소 가스를 암모니아로 전환하는 질소 고정 박테리아가 이러한 접근 방식에 도움이 될 수 있다. 퍼스트 박사는 열과 동결 건조로부터 미생물을 보호하기 위해 이전에 소화관으로 전달되는 치료용 박테리아를 보호하는 등 다른 용도로 미생물을 캡슐화하기 위해 개발한 금속-페놀 네트워크(MPN)라는 코팅을 적용하기로 결정했다. 이 코팅에는 금속과 폴리페놀이라는 두 가지 유기 화합물 성분이 포함되어 있어 스스로 조립되어 보호막을 형성할 수 있다. 철, 망간, 알루미늄, 아연 등 코팅에 사용되는 금속은 식품첨가물로서 안전한 것으로 간주된다. 식물에서 흔히 발견되는 폴리페놀은 탄닌과 오트 등의 분자를 포함한다. 퍼스트 박사는 "우리는 그 자체로 효능이 있는 것으로 알려진 천연 식품 등급의 화합물을 사용하여 미생물을 보호하는 작은 갑옷을 만들고 있다라고 말했다. 이 연구를 위해 연구팀은 12가지 MPN을 만들어 유해한 곰팡이와 기타 해충으로부터 식물을 보호하는 질소 고정 박테리아인 슈도모나스 클로로라피스를 캡슐화하는 데 사용했다. 연구진은 모든 코팅이 최대 섭씨 50도(화씨 122도)의 온도와 최대 48%의 상대 습도로부터 박테리아를 보호한다는 사실을 발견했다. 또한 코팅은 동결 건조 과정에서도 미생물의 생존을 유지했다. 종자 발아 향상 연구팀은 망간과 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)라는 폴리페놀의 조합인 가장 효과적인 MPN으로 코팅된 미생물을 사용하여 실험용 접시에서 종자 발아를 돕는 능력을 테스트했다. 또 연구팀은 코팅된 미생물을 접시에 넣기 전에 50°C로 가열한 후 코팅되지 않은 신선한 미생물과 동결 건조된 코팅되지 않은 미생물을 비교했다. 연구 결과 코팅된 미생물은 발아율을 150% 향상 시켰다. 퍼스트 박사는 "기술을 개발할 때는 의도적으로 저렴하고 접근하기 쉽도록 설계해야 하는데, 이 기술이 바로 그런 기술이다. 이 기술은 재생 농업의 대중화에 도움이 될 것이다라고 말했다. 퍼스트 박사는 이 기술을 상용화하기 위해 세이아 바이오(Seia Bio)라는 회사를 설립했다. 세이아 바이오는 현재 이 코팅을 적용한 미생물 비료를 농업 현장에 적용하는 데 대한 연구를 진행하고 있다.
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- 산업
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美 MIT, 미생물 비료 코팅 개발…재생농업 촉진
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폭음, 과음보다 간 잘환 위험 3배 높아
- 폭음을 하면, 일주일간 술을 조금씩 마시는 것보다 간 질환 위험이 3배 높은 것으로 밝혀졌다. 사진=로이터/연합뉴스 술을 일주일 내내 조금씩 마시는 것보다 하룻밤에 폭음하는 것이 간 질환을 유발할 가능성이 더 높다는 연구 결과가 나왔다. 특히, 폭음하는 사람들은 알코올 관련 간경변증에 걸릴 확률이 3배 더 높았다. 미국 폭스뉴스는 런던 스탠다드(London Standard)에 보고서를 인용해 이 같은 내용의 연구결과를 보도했다. 이 연구에 따르면 하룻밤 동안 폭음하는 것이 일주일 내내 몇 잔의 술을 마시는 것(과음)보다 간 질환을 유발할 가능성이 더 높았다. 영국 런던대학교(University College London)의 연구에 따르면, 알코올 관련 간경변증(ARC) 발병 위험을 예측하는 데 알코올 섭취량을 측정하는 것보다 알코올 섭취 패턴을 측정하는 것이 더 정확한 것으로 나타났다. 존스 홉킨스대 의대(Johns Hopkins Medicine)에 따르면, ARC는 간에 심각한 손상이 생겨 간 기능이 제대로 작동하지 않게 되는 간 질환의 단계이다. 과학자들은 음주 패턴, 유전적 요인, 그리고 제2형 당뇨병이 ARC 발병 가능성에 미치는 영향을 평가하기 위해 영국의 활성 음주자 31만2599명의 데이터를 분석했다. UCL 전염병학 및 공중 보건 연구의 제1저자인 린다 응 파트(Linda Ng Fat) 박사는 이번 연구의 접근 방식이 "규모만 고려한 것보다 간 질환 위험을 더 잘 예측할 수 있는 지표"라고 설명했다. 이어 "음주 패턴에 집중하고 다른 접근법을 시도한 결과, 음주량보다 간 질환 위험을 더 정확하게 평가할 수 있는 것을 발견했다"며 "또 다른 중요한 발견은 더 많은 위험 요소가 결합될수록 이러한 요소 간의 상호 작용으로 인한 '초과 위험'이 더 높다는 것"이라고 설명했다. 파트 박사는 이번 연구에서 하루에 12단위의 알코올을 섭취하는 것으로 정의되는 과도한 폭음을 한 사람들이 ARC 발병 가능성이 3배나 높다는 사실을 확인했다고 말했다. 유전적 소인이 높은 사람들의 경우 위험이 4배, 제2형 당뇨병 환자의 경우 위험이 2배 더 높았다. 또한, 유전적 소인을 갖고 있으면서 폭음을 하는 사람들은 ARC 발병 가능성이 6배 더 높다는 연구 결과가 나왔다. 영국 간 트러스트(British Liver Trust)의 파멜라 힐리(Pamela Healy) 최고경영자(CEO)는 ”이번 연구를 통해 사람들이 술을 마시는 방식이 중요하며 과도한 음주는 중대한 결과를 초래할 수 있다는 사실이 밝혀졌다“라고 말했다. 힐리 CEO는 "이 연구는 전체 음주량뿐만 아니라 음주 방식 또한 중요하다는 점을 보여준다"며 "술을 많이, 빨리 마시거나 취하기 위해 술을 마시는 것은 간 건강에 심각한 결과를 초래할 수 있다"고 강조했다. 한편, 한국 성인 남성의 약 30%와 여성의 약 15%가 간에 지방이 5% 이상 축적된 지방간을 가지고 있다는 연구 결과가 나왔다. 지방간은 간세포 내에 지방 덩어리가 쌓여 간세포의 기능 저하와 간 내 혈액 및 림프액 순환에 이상을 초래할 수 있으며, 이로 인해 간염, 간섬유화증, 간경변증, 간암 등과 같은 심각한 간 질환으로 이어질 수 있다. 서울아산병원 건강증진센터의 연구에 따르면, 비알코올 지방간은 간암 발병 위험을 16.7배, 대장암 위험을 2배, 유방암 위험을 1.9배 높일 수 있다고 한다. 특히, 지방간을 방치하면 심혈관 질환, 치매, 이상지질혈증, 당뇨병 등 다양한 질환의 발생 위험이 증가할 수 있다. 지방간은 뚜렷한 증상이 나타나지 않기 때문에 식습관을 개선하고 예방을 위해 노력하는 것이 중요하다.
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폭음, 과음보다 간 잘환 위험 3배 높아
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