생물학자는 다이어트 어떻게하나??

어릴적 과학만화학습이라는 책을 통해 다양한 분야의 과학 지식을 만화로 즐겁게 접할 수 있는 기회가 있었다. 그 어린 꼬마가 50여권 가량의 책들을 얼마나 열심히 읽었던지 집에오면 그 책은 꼬마의 손에서 떠나질 않았다. 특히 화장실에 갈때, 차를 타고 먼 거리를 가야하는 일이 있던 때에는 항상 아이의 손에 그 책들이 쥐어져 있었다. 필자의 어렸을 적 모습이다. 책에만 빠져 살았다는 이야기를 하는 게 아니다. 아마도 그 책들이 만화가 아니었더라면 그처럼 많이 읽지도 않았을 것이다. 그 이후로도 꾸준히 책을 읽어왔다면 좋았을 테지만 그 이후로 책을 다시 잡은 건 군에 입대한 후였으니 참으로 오랜기간 공백기를 갖었다. 그래도 당시 읽었던 과학만화학습은 초등학교, 중학교시절 요긴하게 잘 쓰였다. 웬만한 과학지식들 특히 생물과 지구과학은 따로 공부할 필요가 없을 정도였으니 말이다. 과학만화학습 시리즈 중 우리 인간의 몸에 대한 내용을 담은 책이 있었으니 바로 "인체의 신비"였다. 내용인즉슨, 꼬마아이 둘이 한 과학자와 함께 우리 몸 속을 돌아다닐 수 있는 작은 비행정(?)을 타고 인체 구석구석을 돌아다니며 공부하는 내용이었다. 당시에도 만화를 통해 접한 우리 몸의 내부는 그리도 신기하고 호기심을 자극했다. 헤모글로빈이니, 혈소판이니, 림프관, 우리 신체 내부의 각종 기관들에 대해 그 책을 통해 먼저 접했으니 분명 재미와 지식을 두루 갖춘 책이라 할 수 있을 것이다.

어린나이에 당시의 책들을 통해 상당한 충격을 받았다면, 지금 필자나이 26에 다시한번 인체의 신비로움에 대한 충격을 다시금 받게 만든 책이 바로 "동적평형"이다. 우리가 무심코 생각없이 했던 행동들을 분석하고 이를 통해 인간의 본질을 이야기하는 이 흥미로운 책은 재미라는 요소도 함께 갖추었다. 본 리뷰를 통해 책의 모든 내용을 전달할 수는 없겠으나 몇가지 이야기를 풀어내 보고자한다.
 

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분자 생물학자가 본 다이어트!!

1. 안먹다 한번에 많이 먹기 vs 조금씩 자주 먹기

같은 양의 음식을 아무것도 안먹다 한번에 몰아 먹는 것과 해당 양을 조금씩 여러번에 나눠서 먹는 방법 중 과연 어떤 방법이 다이어트에 효과가 있을까? 사실 조금씩 자주 먹는 게 살이 찌지 않는 다는 것은 누구나 한번쯤은 들어서 알고 있는 내용이다. 다만 왜 그러한지에 대해 알고 있는 이들은 많지 않다. 과연 어떠한 매커니즘으로 이러한 결과가 나타나는 것일까?

그 해답은 바로 시그모이드(Sigmoid) 곡선에 있다.

[시그모이드 곡선 : X축 - 한번에 섭취한 칼로리의 양, Y축 - 섭취한 칼로리가 체지방으로 변화하는 양]

우리가 섭취한 칼로리가 그대로 체지방으로 쌓일 것이라는 생각은 사실 인간의 진화과정에 고착화 된 선형적 사고방식에 기인한 것이다. 하지만 우리의 몸은 사실 이와는 다른 메커니즘을 갖고있다. 바로 시그모이드 곡선과 일치한다는 것이다.

인간의 역사를 통틀었을 때, 우리는 아주 오랫동안 기아로 허덕이며 진화해 왔다. 이러한 인간이 '포식의 시대'를 살기 시작한지는 고작 60여년 정도, 한번 음식을 섭취하면 언제 다시 섭취할 수 있을지 몰랐던 인간은 한번 음식을 섭취하게 되면 최대한 지방을 축적하는 방식으로 진화해 왔고, 이러한 생존을 위한 매커니즘이 현재 포식의 시대에 이르러서는 비만의 매커니즘으로 전환되어 버린 것이다. 여튼 이러한 이유로 만약 1천 킬로칼로리를 한번에 먹으면 100그램의 체지방이 생성된다. 계산적으로 봤을 때 이는 1백 킬로칼로리 당 10그램의 체지방이 붙는 것이다. 하지만 시그모이드 곡선에 따르게 되면 인풋이 작은 영역에서는 아웃풋 또한 약하기에 1백 킬로칼로리당 2그램정도의 체지방만이 형성되게 된다. 즉 이렇게 나머지 9백 킬로칼로리를 섭취해 1천 킬로칼로리를 섭취한다 하면 체지방은 20그램 정도만 증가하게 된다. 한번에 먹었을 경우에 비교해 80그램의 차이가 나타난다.

지방세포의 생성 과정, 췌장, 랑게르한스섬, 췌장 등의 다양한 이야기가 있지만 이러한 자세한 이야기는 책을 보면 알 수 있을 것이다. 분명한 것은 음식을 천천히, 그리고 조금씩 여러번에 나눠서 먹는 방법이 지방세포 생성 억제에 큰 효과가 있다는 것이다. 또한 천천히 먹는 것과 같은 효과, 즉 천천히 소화되고 흡수되는 음식을 골라먹게 되면 이 또한 지방세포 생성 억제에 효과를 거둘 수 있다. 이러한 슬로우 푸드의 정도를 나타내는 수치가 있는데, 이것이 바로 글리세믹 지수(GI)이다. GI지수가 낮을수록 슬로우 푸드에 해당한다.

[GI 지표]

2. 물은 절대로 살이 찌지 않는다.

"나는 물만 먹어도 살이쪄~" 라고 이야기하는 사람들은 앞으로 이런 말을 삼가해야 할 것이다. 필자 또한 이러한 체질이라 생각했건만 사실 이는 말이 되지 않는 이야기었다. 수분을 섭취한 직후에는 질량보존의 법칙에 의해 체중이 섭취한 수분만큼 증가하지만 물은 신속히 체내의 수분과 균형을 맞추고, 여분은 소변, 땀, 호흡의 형태로 배출된다. 즉, 물은 에너지원이 아니므로 체중 증가의 실제적 원인이 되지는 않는 것이다. 나는 물만 먹어도 살이쪄라고 이야기하는 이들에게는 분명 살이 찌는 이유가 있다. 활동량이 매우 적거나 혹은 이로인해 기초대사량이 보통 이들에 비해 유독 낮아진 경우, 그리고 사실 알고보면 많이 먹는 사람의 경우가 있겠다.

콜라겐을 먹고, 얼굴에 바르면 피부가 탱탱해질까?

콜라겐이라는 명목으로 다양한 상품들이 시중에 나왔었다. 지금은 다소 그 열기가 주춤한 상태지만 불과 몇년전만 하더라도 다양한 콜라겐 성분이 함유된 음료등이 출시되었고, 이와 함께 돼지 껍데기, 족발등이 콜라겐의 함유량이 높다고 많은 인기를 끌었고, 또한 지금도 끌고있다. 하지만 우리가 섭취하는 모든 단백질은 결국 소화효소에 의해 아미노산의 형태로 쪼개어지게 되어있고, 이렇게 분해되어 흡수된 아미노산이 체내에서 필요한 형태의 아미노산으로 재합성되는 것이다. 즉, 콜라겐을 섭취했다고해서 우리가 섭취한 콜라겐이 분해 된 뒤 다시 콜라겐으로 재합성 되는 것이 아니라는 것이다. 

글루탐산소다(MSG)도 마찬가지다. 1965년 전후로 MSG가 머리가 좋아지는 식품으로 한참 인기를 모았다고한다. 글루탐산이 뇌에서 신경활동을 활발히 하는 역할을 한다는 사실 때문이었다. 하지만 역시나 글루탐산을 섭취한다고해서 소화된 글루탐산이 다시 재합성 되어 뇌로 전달될 가능성은 거의 없다는 사실이다. 이와함께 책에서는 우리의 혀가 MSG를 좋아하는 이유를 언급했는데, 인간의 단백질을 찾는 본성 때문이라고한다. 단백질에 가장 많이 함유된 아미노산이 글루탐산이기 때문이다.

분자 단위로 생각하기

현재의 나는 사실 어제의 나와는 전혀 다른 나이다. 이것이 바로 동적평형의 본질이라 할 수 있다. 어제의 나와 현재의 나는 나라는 객체의 관점에서 봤을 때에는 분명 동일한 인물이다. 하지만 우리 체내의 단백질은 지속적으로 분해와 합성을 반복하고 있다. 즉, 내 피부를 구성하고 있는 단백질은 우리가 알지 못하는 사이에 분해되고 새로이 합성된 새로운 단백질 분자가 그 자리를 대신하게 되니 분자단위로 따지고보면 어제의 나와 오늘의 나는 사실 다르다는 것이다.

이처럼 분자 단위로 인간을 쪼개어 생각하자니 참으로 경이로우면서도 놀라운 생각을 할 수 있게된다. 우리는 생명을 창조할 수 있는가?라는 생각인데, 놀랍게도 인간을 분자단위로 쪼개기 시작하면서 우리는 인간이 어떠한 물질, 어떠한 분자들로 구성되어있는지를 알수 있게 되었다. 그렇다면 그 구성물을 알고 있으니 우리가 조합해 낼 수 있지 않을까? 라는 생각을 하게 된 것이다. 그렇다면 과연 우리는 이러한 방법을 통해 생물을 창조해 낼 수 있을 것인가? 본 책에 의하면 불가능하다라고 한다. 인간은 단순히 분자의 총체가 아닌 것이다. 인간의 생체활동에 있어 가장 놀라운 점은 바로 몸 안에 존재하는 시간이다. 좀더 구체화 하자면 바로 타이밍이 존재하는 것이다. 단순히 분자들로만 이루어 진 것이 아니라 각 분자로 이루어진 온갖 기관들이 놀라울 정도로 정확한 타이밍으로 신호나 물질을 전달함으로서 생체활동을 만들어 낸 다는 것이다. 사실 동일한 분자들을 섞어 생물을 창조한다는 것은 분자론적 사고방식이라기 보다는 기계적 사고방식에 가까운 것이다.

생물2를 공부하셨나요?

앞쪽의 내용이 상당히 흥미롭고 관심을 끄는 주제로 내용을 전개했다면 중반부부터 후반부에 이르기까지는 우리가 흔히 생물2에서 배워왔던 내용이었다. 물론, 생물2 내용을 그대로 답습한다는 이야기가 아니라 같은 이야기를 동적 평형이라는 관점에서 보다 흥미롭게 풀어나가고 있다. 아마도 생물2를 미리 공부하셨던 분들이라면 책을 읽기가 훨씬 수월할 것이다. 혹은 그렇지 않은 이들이라도 책의 내용이 쉽고 동적평형이라는 일관된 개념 아래 서술했기에 쉽게 이해할 수 있으리라 생각된다.

종(species)-속(genus)-과(family)-목(order)-강(class)-문(phylum)-계(kingdom)

"종속과목강문계"라는 생물의 분류법을 아는가? 여기에서 재미있는 사실은 다른 종일 경우에는 생식이 불가하며 병을 옮기는 것 또한 불가능하다는 것이다. 우리가 본능적으로 식인관습(카니발리즘)을 기피하는 것도 이러한 이유로 설명할 수 있다. 즉, 다른 종을 우리가 먹는 경우에는 질병으로부터 안전하지만, 만약 인간이 인간을 먹게 되면 취식자는 먹히는 이의 병원체를 그대로 가져오는 꼴이기 때문이다.

이처럼 우리가 이미 배워서 알고 있는 내용을 보다 쉽게 예를 들고, 중심 개념을 가지고 설명하기에 보다 쉽게 다가온다.

과학, 특히 기초과학으로 갈수록 발행되는 저서의 수가 적을 뿐더러 발행되더라도 대중의 관심을 얻지 못하고 사라지는 책들이 부지기수이다. 사람들이 인문학의 위기를 큰소리로 외치고 극복할 수 있다. 변화가 시작되었다라고 이야기 하는 이 시점에도 사실 기초과학 서적들은 서점에서 설 자리를 점점 더 잃어가고 있는 것이다. 이러한 시점에서 동적평형은 생물학이라는 과학적 요소와 흥미라는 두가지 토끼를 잡고자 하는 기초과학서적계의 용자라 할 수을 것이다. 생물학에 관심이 많은 이들에게는 상당한 수준의 사고방식의 전환을 가져올 수 있는 서적으로 생각된다.