도파민과 세로토닌의 역할은 무엇이 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김지호 박사입니다. '도파민'이란 카테콜아민(catecholamine)과의 화학물질로서 뇌를 비롯한 우리 몸의 여러 곳에서 중요한 기능을 수행하며, 도파민을 분비하는 뉴런에서는 티로신(tyrosine)으로부터 티로신수산화효소(tyrosine hydroxylase)를 이용하여 L-DOPA를 합성하고, 다시 DOPA 디카르복실라제(DOPA decarboxylase)를 이용하여 카르복시기를 제거하여 도파민이 생성됩니다. '세로토닌'은 모노아민 계열의 신경전달물질(monoamine neurotransmitter)로 5-hydroxytryptamine(5-HT)라고도 합니다. 세로토닌은 트립토판(tryptophan)으로부터 생합성되며 위장관, 혈소판, 그리고 중추신경계에서 주로 발견됩니다. 도파민은 운동기능, 동기부여, 뇌하 수체 호르몬 조절 등의 중요한 기능을 하며, 세로토닌이 활성화되면 기분이 밝아지고 행복감이 넘치는 상태가 됩니다.
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호르몬의 영향에 따라서 사람의 기억력에도 큰 영향을 미치는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 스트레스 호르몬이라고 불리는 '코르티솔'의 분비량이 많을 경우 기억력이 저하될 수 있다는 연구결과가 있습니다. 스트레스 호르몬인 코르티솔의 수준의 뇌의 '해마'라는 부위에 영향을 주는데요, 적절한 코르티솔의 분비는 해마의 기능을 활성화시켜 오히려 기억효과를 높이기도 하지만 만성적인 높은 코르티솔의 분비는 해마의 뉴런을 손상시키고 위축시켜 학습과 기억에 악영향을 미칠 수 있습니다.
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여왕개미는 누가 낳나요? 여왕개미가 여왕개미용 알을 따로 낳나요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 흔히 개미의 성별은 일개미가 결정한다는 것이 정설이었습니다. 암컷인 일개미는 여왕개미의 난자와 수개미의 정자가 결합된 수정란에서 자라나 온전한 한 벌의 염색체를 가지는 데 비해 수개미들은 정자가 결합하지 않은 미수정란에서 자라나 여왕개미로부터 물려받은 절반의 염색체만을 가집니다. 이러한 사실에서 미국 하버드대학의 로버트 트리버스 교수는 더 많은 유전자를 후대에 물려줄 수 있는 암캐미의 알이 일개미의 보살핌을 더 받게 돼 개미 군집에서는 3:1 정도로 암개미가 많게 됐다고 주장했습니다. 그러나 켈러 교수 연구팀이 수개미가 다수가 된 군집에서 알들의 염색체를 조사한 결과 대부분이 절반의 염색체만을 갖고 있는 수컷이었고, 즉 새 집단의 성비는 일개미들의 양육과 상관없이 이미 여왕개미가 알을 낳을 때부터 결정돼 있음을 DNA 차원에서 확인하게 되었습니다.
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호르몬과 장내 미생물과의 관계는 어떤가요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 서구화된 식습관과 항생제 남용 및 운동부족은 장내미생물의 불균형을 초래하며, 이는 대사질환을 포함한 당뇨, 암, 염증성 질환과 상관관계가 있는 것으로 알려져 있습니다. 장내 미생물에서 식욕억제호르몬 분비능을 가진 단백질을 확보하였고, 이를 이용하여 체중 조절, 당 항상성 효능 등을 규명하였으며, 호스트와 특이적 상호작용을 함으로써 대사질환을 완화하는 기전이 존재한다고 합니다.
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유산균은 장내에서 어떤 활동을 하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 장내미생물 중 유익균은 30%, 유해균은 5~10% 정도를 차지하는데 이 중 유익균을 프로바이오틱스라고 합니다. 프로바이오틱스의 대표적인 예시로는 락토바실러스, 비피도박테리움이 있으며 암, 심장질환, 우울증, 간질환, 항생제 유발 장염, 염증성 장질환, 천식, 자가면역질환, 노화, 비만 등에 예방 및 치료 효과가 있는 것으로 보고되어 있습니다. 비록 프로바이오틱스가 어떤 기전으로 얼마나 유익한 효과가 있을지에 대해서는 명확히 밝혀지지는 않았지만 장내 보호막 형성, 장내 산도조절, 인체 면역조절, 항균물질 생성, 장관 내 병원균과의 경쟁 등을 통해 긍정적인 역할을 하는 것으로 생각되고 있습니다.
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사람의 장 안에는 어떠한 미생물들이 존재를 하나요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 장내미생물은 우리 몸속 미생물의 대부분을 차지하는데 4천에서 1만 종 이상 존재하며 사람 세포 수의 총합보다 10배 이상 많은 세포를 가지고 있습니다. 장내미생물 유전자의 크기는 인간 유전자의 150배인 350만 개에 달하는 것으로 알려져 있습니다. 장내미생물 중 유익균은 30%, 유해균은 5~10% 정도를 차지하는데 이 중 유익균을 프로바이오틱스라고 합니다. 가장 흔한 프로바이오틱스 균주는 락토바실러스, 비피도박테리움이 있으며, 유해균으로는 살모넬라 엔테리카가 있습니다.
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북극곰의 피부색이 검정색인 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 북극곰은 곰과 동물 중에서 몸집이 가장 크며 바다 위의 곰이라고 불리는데요, 북극 지방에 서식하는 북극곰은 극한의 추위를 견디기 위한 신체를 지니고 있는데, 바로 북극곰의 온몸을 뒤덮고 있는 털입니다. 북극곰의 털은 얼핏 보면 흰색처럼 보이지만, 이는 눈과 얼음으로 뒤덮인 북극 지방에서 사냥을 하며 생존을 하기 위한 전략입니다. 털 아래 북극곰의 실제 피부색은 검은색인데요, 북극곰의 피부가 검은색인 이유는 햇빛을 더 잘 흡수하여 열을 유지하는 데 도움이 되기 때문입니다.
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유산균이 장내 미생물 균형에 어떠한 기여를 하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 유산균은 체내에서 유산 등 산성을 띠는 물질을 생성해 병원균, 유해균의 성장을 억제하고 유익균의 증식을 돕습니다. 유익균은 주로 장에서 서식하는데, 유익균이 늘어나면 장내 면역체계가 활성화되어 면역 증진에 도움을 줍니다. 우리 몸의 미생물 중 95%가 장내에 존재하며, 우리 몸의 장내미생물 수는 인체 세포수의 10배입니다. 건강에 도움을 주는 유익균이 30%를 차지하고 우리 몸에 해를 끼치는 유해균은 5~10% 정도입니다. 나머지 60~65%는 중간균으로 상황에 따라 어떤 균으로 활동할지 기회를 엿보는 균들입니다. 유산균을 꾸준히 섭취하면 유해균의 비율을 낮추는데 도움을 줄 수 있습니다.
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행복나무에 벌레가생겼어요.벌레생기는이유가뭔가요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 행복나무에는 흰솜깍지벌레가 생길 수 있습니다. 깍지벌레나 진드기가 발생하는 이유는 물이 부족하거나 과습이지는 않는지, 빛이 부족하지는 않은지, 습도는 괜찮은지, 스트레스를 받고 있지는 않는지 살펴 주는 게 중요하며, 흙에서 키우는 식물인 경우 대부분 벌레가 생기기 마련입니다. 천연살충제를 만들어서 식물 잎에 골고루 뿌려주시면 해충 제거에 도움이 됩니다.
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포유류가 되는 조건이 어떻게 되는건가요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. '포유류'는 척추동물 아문의 한 강으로 포유강(Mammalia)에 속하며, ‘젖을 먹는 동물’이란 뜻으로, 젖을 먹여 새끼를 키우는 동물을 말합니다. 포유류는 대부분 탯줄을 통해 자궁 안에 있는 새끼에게 성장에 필요한 영양분을 공급해 주고, 어느 정도 새끼가 자라면 출산을 하여 젖을 먹여 키웁니다. 포유류의 특징으로는 털이 있다는 점입니다. 인간처럼 털이 많지 않는 것들도 있고 고래처럼 신체의 아주 일부분만 털이 있는 것도 있지만, 대부분의 포유동물의 몸은 털로 덮여 있으며, 털은 피부를 보호하고 주변 온도를 절연하여 체온을 유지시키는 역할을 합니다. 또한 대부분 새끼를 낳고 젖을 먹여 키웁니다. 오리너구리(Ornithorhynchus anatinus)나 가시두더지(또는 가시개미핥기, 바른두더지, Tachyglossus aculeatus)처럼 난생을 하는 포유류도 있지만, 이들도 새끼들은 젖을 먹여 키웁니다.
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