독성의 세계

1. 독성의 지표 - 반수치사량(LD50)

 

**반수치사량(LD50)**은 물질의 독성을 나타내는 지표로, 생물체의 50%가 치사하는 독의 양을 나타냅니다.
일반적으로 mg/kg 단위로 표시되며, 체중 1kg당 필요한 독의 양을 의미합니다.

예를 들어, 쥐에게 2mg/kg의 독을 투여해 10마리 중 5마리가 사망했다면, 해당 독의 LD50은 2mg/kg으로 표시됩니다.
소금조차 LD50이 4g/kg으로, 체중 50kg의 성인이 200g을 섭취하면 생명이 위험할 수 있습니다.

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2. 강력한 독성 물질의 LD50

독 이름유래LD50 (mg/kg)

보툴리누스톡신	보툴리누스균	0.0005
테타누스톡신	파상풍균	0.0005
마이토톡신	미생물	0.00017
팔리톡신	미생물(새우 독)	0.00025
테트로도톡신	복어 독	0.01
니코틴	담배	7
청산가리	화학합성	10

특히 보툴리누스톡신은 1g만으로 천만 명을 사망에 이르게 할 정도로 강력한 독성을 지닙니다.

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3. 독의 분류

(1) 기원에 따른 분류

• 포이즌(Poison): 천연 독과 화학 합성 독.
• 톡신(Toxin): 병원균 등 생물 유래 독소.
• 베놈(Venom): 독사, 전갈, 벌 등 독샘을 가진 생물이 분비하는 독.

(2) 작용 방식에 따른 분류

• 신경 독: 신경계에 영향을 주는 독. (예: 니코틴, 테트로도톡신)
• 혈액 독: 적혈구나 혈관을 손상시키는 독. (예: 살무사 독)
• 세포 독: 세포막 파괴나 DNA 변이를 유발하는 독. (예: 발암 물질)

(3) 자연 독과 인공 독

• 자연 독: 식물(투구꽃), 동물(복어 독), 미생물(보툴리누스톡신).
• 인공 독: 화학 합성물(청산가리), 광물 독(아바산).

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4. 독의 작용 경로

독의 작용은 체내 흡입 경로에 따라 달라집니다.

• 섭취 시: 위산과 간의 해독 작용으로 독성이 약화됩니다.
• 혈액 투입 시: 직접 체내에 흡수되어 독성이 약 10배 강해집니다.

예를 들어, 원주민들이 독화살로 사냥한 동물을 섭취할 수 있는 이유는 소화 과정에서 독이 분해되기 때문입니다.

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5. 독성 물질의 사례

(1) 투구꽃(아코니틴)

• 치사량: 약 2~3mg.
• 작용: 신경 전달 방해로 대사 작용을 멈추고 호흡곤란 유발.
• 특징: 쓴맛이 강해 음식물에 섞을 경우 감지 가능.

(2) 쿠라레

• 원료: 남미 원주민이 사용한 덩굴식물 추출물.
• 작용: 근육을 이완시키고 질식사를 유발.
• 특징: 혈액에 들어가면 치명적이지만, 위장 내에서는 해독 가능.

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6. 독성과 쓴맛

• 쓴맛은 독성을 감지하는 본능적인 신호입니다.
• 대부분의 포유류는 쓴맛이 나는 음식을 회피하며, 어린아이들이 쓴맛 나는 피망 등을 거부하는 이유도 이에 해당합니다.

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7. 생물 독의 강력함

생물 유래 독은 광물 독이나 인공 독보다 수십 배에서 수만 배 더 강력한 독성을 지닙니다.

• 예: 보툴리누스톡신(1g으로 천만 명 사망 가능).
• 생물 독은 취급이 어려워 대량 학살 무기로는 화학 합성 독이 주로 사용됩니다.

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결론

독성 물질은 단순히 위험을 넘어, 자연과 인간의 상호작용과 진화를 이해하는 데 중요한 단서를 제공합니다.
독에 대한 연구는 우리의 안전을 지키고, 치료 및 예방 방법을 개발하는 데 필수적입니다.
이를 통해 우리는 독성 물질의 잠재력을 제대로 이해하고, 적절히 활용할 수 있을 것입니다.