투구게 파란 피 활용 1순위 의료용 LAL 그리고 투구게의 생태 특징과 식용

투구게의 파란 피

4억 5천만 년 전부터 지구상에 살았다. 

삼엽충은 친척, 공룡은 친구... ^^ 끈질긴 생명력으로 '살아있는 화석'이라고 불리지만 요즘은 점점 살기 힘들어지고 있다.

그 이유는 투구게 몸속을 흐르는 파란 피 때문이다. 

 

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●따뜻한 계절이 되면 투구게는 산란을 위해 해안가로 올라간다. 암투구게는 4천 개의 알을 스무 번에 걸쳐 낳는다.

하지만 알을 낳기도 전에 투구게 무리를 기다리는 건... 연구실의 직원들 ! 커다란 상자에 담겨진 투구게는 연구실로 들어가 헌혈을 한다.

●인간들은 투구게의 시그니처인 '파란 피'를 원한다. 

피가 파란 이유는 '헤모글로빈' 대신 '헤모시아닌'이 있기 때문이다. 그리고 투구게의 파란 피에는 변형세포(Amebocyte)라는 게 있다. 이것은 바이러스, 곰팡이, 박테리아가 침입하면 젤리 같은 혈전을 만들어 감염이 퍼지는 것을 막는다.

● 학자들은 이 변형세포를 분리해 LAL이라는 시약을 만들어 균체내독소를 확인하는 데 사용한다. 

LAL을 넣었을 때 젤 막이 생성된다는 건 균체내독소가 있다는 뜻이다. 그래서 의약품과 백신의 오염 여부를 판단하는 데 쓰인다. 예방주사를 맞아 보았다면 투구게의 보호를 받은 것일 수도 있다. 

● 이렇게 소중하고 특별한 파란 피는 1L = 15,000 달러 ! 1L당 약 1,700만원에 판매되는 등 값도 비싸다.

●투구게는 인간들을 위해 산 채로 몸에 구멍을 뚫고 1~3일 동안 전체 혈액량의 30%의 피를 뽑는다. 그리고 다시 바다로 돌려보내진다. 하지만, 열 마리의 투구게 중 한 마리는 채혈 중에 죽고, 세 마리는 채혈 후 자연에서 죽는다. 피를 뽑은 다음에는 산란도 힘들어 번식이 어렵다. 

 불과 30년 전만 해도 개체 수가 많았던 투구게 무리는 지금 '위기 근접종'으로 분류되는 등 위협에 직면했다. 

▶ 네 차례 발생한 지구 대멸종에서도 끝내 살아남은 투구게... 인간의 이익을 위한 일이 더 많은 투구게의 희생으로 이어지지 않도록 '파란 피'의 인공 대체물질이 하루 빨리 만들어지길 바란다.

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1. 투구게의 특징

 두흉부는 먼저 투구계의 영어 명칭답게 말발굽 모양의 갑각으로 몸의 전체를 자치하고 있다. 갑각의 윗 부분의 양 측면에는 겹눈이 있으며 전면에는 홑눈이 나 있다. 모래 밑으로 들어가 주변을 살펴보는 용도이다. 이 검고 작은 눈 때문에 귀엽다고 말하는 사람들이 있다.

 갑각 밑으로는 6쌍의 부속지가 있다. 맨 앞의 다리는 협각이며 먹이를 먹을 때 먹이를 집어서 머리 한가운데에 있는 입으로 보내는데 사용한다. 그 뒤로는 마찬가지로 같은 작은 집게가 나 있는 여러 가지 부속지들이 있으며 보행하거나 먹이를 집을 때 써 먹는다. 이들 다리 기절에는 턱바닥으로 이루어진 구조물이 있는데, 길고 가느다란 구조물들로 먹이를 흘리지 않도록 구성된 것이다.

 북부 또한 등면은 커다란 갑각 하나로 덮혀 있으며 복부와 두흉부 사이에는 천적의 위협 시 몸을 접을 수 있게 연질부로 되어 있는 경첩이 존재한다. 복부 아래에는 아가미와 생식판이 존재한다. 맨앞의 아가미 뚜껑 부위는 생식판이며 그 뒤로는 전부 아가미인데, 아가미뚜껑 밑으로는 여러 장의 서새가 숨겨져 있다. 이를 이용하여 부자연스럽지만 헤엄칠 수 있다. 꼬리마디와 복부 사이에는 항문이 있다. 꼬리마디는 상당히 길다.

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2. 투구게의 생태

 수명은 7~10년 정도고 가장 큰 투구게의 최대 크기가 79.5cm에 몸무게는 최대 4kg쯤 된다. 보통은 60cm 남짓의 크기가 평균이라 알려져 있지만 종마다 더 작을 수 있다. 인간, 장어, 바닷새를 제외하고는 천적이 없고, 단순한 생활 양태 덕분에 오늘날까지 멸종되지 않고 살아남았다.

 모든 종이 바다에서 서식하며, 헤엄치는 능력이 부족하여 해저면 위로 걸어다니면서 살아간다. 해저면에서 벌레 종류나 작은 물고기, 연체동물 등을 사냥하여 섭취한다. 갑각이 너무 넓어서 한 번 바닥에 뒤집어지면 발이 땅에 닿지 않아 다시 일어나니가 매우 어려운데, 동족이 이를 발견하고 밀어서 뒤집어 주는 꽤 지능적인 행동도 보인다.

 탈피 주기는 길고 탈피 시에 상체의 상판과 하판이 분리되면서 껍질과 몸이 분리된다. 탈피 주기가 긴 대신 한 번 탈피할 때마다 몸이 제법 크게 커진다. 위험에 처하면 몸을 90도로 꺾고 가시 모양의 꼬리를 치켜들어 위협자세를 취하지만, 실질적인 공격력은 거의 없다. 주로 등을 위로 하고 움직이지만 수영을 할 땐 배를 위로 하고 움직이기도 한다.

 번식기가 되면 산란을 위해서 해안에 상륙한다. 암컷이 모래구멍에 산란을 하면 수컷은 암컷의 등 위에 올라가 정자를 뿌려 알을 수정시킨다. 종종 암컷 한 마리 주위에 여러 마리의 수컷이 달라붙기도 한다. 번식을 마친 투구게는 다시 바다로 돌아가지만 번식을 하면서 힘을 소진한 몇몇 개체들은 바다로 돌아가지 못하여 사망하게 된다. 또한 바닷새 무리가 종종 투구게의 알을 훔쳐 먹기도 한다. 유생은 보통 2주가 지나야 부화를 하며 1년에 총 6번의 탈피를 하는 것으로 알려져 있다.

 피가 파란색이다. 같은 협각류인 거미 역시 피가 파란색이다. 친척인 전갈도 파란색, 피의 색깔이 파란 이유는 그들의 피에 섞여있는 구리 때문이다. 인간과 같은 고등동물들이 철이 포함된 헤모글로빈을 쓰는 것처럼 이런 절지동물들의 피에서는 구리가 산소를 운반한다. 구리가 포함된 그들의 파란색 혈구는 헤모시아닌이라고 불린다. 춥고 산소가 부족한 곳에서 살고 있는 생물들에게는 헤모글로빈의 산소 수송보다는 헤모시아닌의 산소 수송이 더 효율적이기 때문이다. 대한민국에서는 1997년 10월, 제주도의 우도에서 세가시투구게가 채집된 적이 있다. 현재 이 세가시투구게의 표본은 제주민속자연사박물관에 보관중이다.

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3. 투구게 의학용

 특이하게도 투구게를 포함한 모든 절지동물은 항체가 없다. 투구게는 일반적인 동물보다 면역체계가 매우 단순한데, 해로운 물질이 들어오면 피 자체가 응고되어 확산을 막는 방식이다. 이러한 성질을 가진 투구게의 피는 연구실의 무균장비나 수술도구에 혹시 있을 균의 존재를 확인하는 일 등 여러가지 용도로 쓰인다. 특히 투구게의 파란 피는 그람 음성 세균의 존재를 확인하는 시험약을 만드는 데 사용된다. 이를 위해 매년 50만 마리의 투구게가 미국에서 사로잡혀서 의학용으로 사용된다.

 이러한 투구게의 피 속 면역체계를 이용해서 약품 내 병원성 유해물질 유무를 판단하는 생물학적 내독소(Endotoxin) 실험이 가능하다. 투구게 피에서 추출되는 LAL(Limulus Amebocyte Lysate)라는 단백질을 이용해 병원체 여부를 감지하는 것이다. 간단하게 얘기해서 어떤 물질을 LAL에 노출시켰을 때 응고가 일어나면 그 물질에는 세균이 있다는 뜻이 된다. 이 LAL를 이용한 방식은 매우 정밀해서 수영장에 떨어진 설탕 알갱이 하나에 반응할 정도며, 실험 결과가 나오는 데도 45분 정도밖에 걸리지 않는다고 한다. 이 LAL 방식이 개발로 그전까지 생물학적 내독소 실험에 사용된 연간 수만 마리의 토끼와 설치류들의 목숨을 구할 수 있었다고 한다.

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4. 투구게 식용

 중국과 일본, 태국에서는 투구게를 식용하는데 투구게 자체를 먹기보다는 알을 먹는 것이기 때문에 산란하러 육지로 올라온 암컷을 잡아 먹는다고 한다. 중국, 일본, 태국처럼 나름 미식을 추구하는 나라에서 온갖 조리법과 양념을 시도해도 실패할 만큼 투구게 자체는 맛은 별로 없을뿐더러 일부 종은 테트로도톡신 계열의 강한 독소를 가지고 있는 경우가 있다. 다만 알은 굽기만해도 맛있는 별미여서 여전히 식용으로 활용이 유지중이다.

 

 

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