성장촉진용 호르몬제제는 생체에서 근육단백질 합성 증가, 성장촉진 효과를 발휘하는 생리활성 물질로 정상적인 분비과정을 통하여 생성되는 천연호르몬과 화학적으로 제조된 합성호르몬으로 대별된다. 주요 육류수출국에서는 가축의 생산성 향상을 목적으로 성장촉진용 호르몬제제의 불법적인 오$\cdot$남용이 성행하여 식육중에 잔류되는 문제를 일으키고 있다. 축산물중 성장촉진용 호르몬 제제의 잔류방지를 위해서는 축산현장에서 사용되는 동물용 의약품의 용법, 용량을 정확히 지키고 휴약기간을 준수하는 자세가 관건이며 이를 위하여 수의사의 적극적인 계도와 홍보가 절실히 필요하다.
이글은 불법적 호르몬 약물 소비행위라는 다소 이질적인 형태의 약물화(pharmaceuticalization) 현상에 주목한다. 운동선수들에게 아나볼릭스테로이드와 같은 호르몬 약물의 사용은 더 이상 생소한 일이 아니다. 거대한 근육을 획득하거나 힘을 증가시키기기 위해 운동선수들이 합성호르몬을 자신들만의 방식으로 사용하고 있다. 이러한 약물 사용 행위는 단순히 불법적인 것으로 볼 수 없다. 이들은 내분비계 전문의와 같은 의료전문가들과 대조되는 약물에 대한 지식을 형성하고, 합리적으로 약물을 소비한다. 의사들이 합성호르몬의 역할을 치료(treatment)에 한정지었다면, 약물 사용자들은 향상(enhancement)까지 확장시키고 있다. 합성호르몬의 새로운 역할에 가치가 부여되고 비공식적인 시장이 형성되고 있는 것이다. 이글은 생명정치와 생의료화의 비공식적인 현상으로 호르몬 약물 사용을 분석하고자 한다.
천연화합물과 합성화합물은 모두 합쳐서 식물생장조절제라 부르고 이들 화합물은 경우에 따라 식물의 기간들의 생장율을 촉진하거나 억제한다. 호르몬이란 용어는 천연적으로 발생하는 색물생장 조절제에 국한되는 것이다. 실제의 응용에 있어서 합성된 생장조절제가 사용되는 것은 이 물질이 생체내에서 안정도가 더 크기 때문이다. 따라서, 합성물질은 식물 호르몬의 구조적인 유사성으로 흉내를 내거나 내생 호르몬들의 생합성, 전류, 및 대사를 조정해서 그 수준을 조절하게 된다. 그래서, 식물생장 조절물질들의 기능과 가능력을 이해하기 위해서 분자수준에서 식물호르몬들의 작용의 양상을 고찰한다.
갑상선 호르몬은 2가지 형태, 즉 L-thyroxine(tetraiodothyronine, T4)과 L-triiodothyronine(T3)으로서 갑상선(thyroid gland)에서 합성된다. 요오드는 갑상선 호르몬의 핵심요소이며 음식물에 포함된 요오드는 섭취 후 소장에서 흡수되어 혈류를 통해 갑상선으로 운반되고, 갑상선에서 농축, 산화되어 thyroglobulin이라는 단백질의 구성 아미노산 중 tyrosine에 삽입됨으로써 T4와 T3를 생성하게 된다. 갑상선 호르몬의 합성에는 요오드 이외에도 셀레니움이 필수적이다. 요오드와 셀레니움은 미량원소로서 부족하면, 갑상선 호르몬 결핍 또는 갑상선 비대를 초래할 수 있다.
시상하부에 극히 적은 수로 존재하는 신경분비세포인 성선자극호르몬-방출호르몬(gonadotropin-releasing hormone; GnRH) 뉴런은인간을 포함한 포유동물의 생식과 발생 과정에 있어 중요한 역할을 담당하고 있다. GnRH 뉴런은 배아 발생과정 중에 후판에서 유래하여 시상하부의 여러 영역으로 이동하며, 생후와 사춘기를 거치면서 분화를 계속한다. GnRH 뉴런에서 합성, 분비되는 10개의 아미노산으로 이루어진 작은 신경호르몬인 GnRH는 맥동적으로 분비되어 뇌하수체 성선자극 세포막에 존재하는 GnRH 수용체와 결합한 후 일련의 신호전달과정을 거쳐 성선자극호르몬의 합성과 분비를 제어하게 된다. GnRH의 합성과 분비는 글루탐산, 노르에피네프린, GABA와 같은 각종 신경입력과 스테로이드 호르몬에 의한 액성 피드백 신호에 의해 조절되나 이들의 GnRH 유전자 발현에 미치는 영향은 최근에 연구되고 있는 실정이다. GnRH 뉴런의 분화와 발생에는 다양한 신경영양인자들이 영향을 미치나 그 분자생물학적 기작은 아직 밝혀져 있지 않다. 본 논단에서는 신경호르몬인 GnRH와 그 수용체에 관하여 최근 연구성과를 중심으로 살펴보고자 한다.
가축의 생산성 향상을 위해 투여될 수 있는 천연호르몬과 합성 호르몬제 등의 내분비계장애물질에 대하여 기존의 분석 방법을 개선 및 확립하고, 이를 토대로 국내에 유통 중인 육류 및 내장부위 중소간에 대해 호르몬 성분의 분포정도를 확인하였다. Estrogens ($17{\beta}$-estradiol, $17{\alpha}$-estradiol, estrone), androgens ($17{\beta}$-testosterone, $17{\alpha}$-testosterone), gestagens (progesterone)의 천연호르몬 6종과 합성호르몬 3종 DES, RALs (zeranol, taleranol)을 모니터링 대상 호르몬으로 GC-MS로 분석하였으며, 이로부터 호르몬의 background level을 측정하고, 상대적으로 호르몬제 등이 잔류될 수 있는 간 등의 장기에 대한 분포조사를 실시하였다. 전체 150건의 시료 중 합성 호르몬제는 검출되지 않았으며, 천연호르몬제는 내인성으로 존재하는 progesterone이 일반적인 농도 범위를 보였다.
곤충애 있어서 호르몬의 작용기작과 그 이용에 관하여 요야하면 다음과 같다. 곤충호르몬에는중추신경계의 신경분비세포에서 합성, 분비되는 peptide의 neuropeptide hormone (PTTH, bombyxin, diapause hormone등)이 있고, 상피계의 내분비선에서 합성, 분비되는 sesquiterpene의 유약호르몬 ( juvenile hormone)과 steroid의 탈피호르몬 (ecdysone)이 있다. 곤충호르몬은 특정한 표족세포에 있는 수용체와 높은 특이성과 높은 친화성을 가지고 결합해서 세포의 작용을 조절한다. 일반적으로 peptide hormone은 표적세포의의 세포막을 통과할 수 없으므로 표적세포의 막표면에 있는 수용체와 결합하는 것에 의해 세포내 대사제를 활성화시킴으로서 peptide hormone의 특이적인 발현이되는 것으로 알려지고 있다. 한편, ecdysone과 같은 steriod hormone이나 juvenlie hormone은 표적세포의 세포막을 용이하게 통과할수 있으므로 세포내의 세포막을 용이하게 통과할 수 있으므로 세포내로 들어가 수용체와 결합해서 hormone-receptor comlpex는 핵내로 들어가 DNA의 특이적인 영역에 결합하므로서 이들 호르몬 특이적인 기능이 발현되는 것으로 알려져 있다. Ecodysone의 활성이 있는 ecdysteroid가 여러 식물에서 발견되고 있어, 금후 양잠의 상족에 이용이 기대되고 있다. 또한, 향유약호르몬(AJH) 활성물지인 imidazole계 화합물은 양잠에 있어서 세섬도고치 생산에 그 이용이 기대되고 있다.
1980년대 초반에 'Neurosteroid'라는 개념이 소개 되면서, 지난 20년간 이 분야에 많은 연구결과들이 쌓이게 되었다. 그리고, neurosteroid는 과거에 알고 있었던 스테로이드들과는 다른 방법으로 생물체에 생리적 작용을 하는 것으로 알려졌으며, 특히 신경계 내에서는 신경전달물질과 같은 작용을 한다는 것이 알려지면서 신경계 내에서의 자체적인 스테로이드 호르몬 합성에 관한 연구들이 본격화되기 시작했다. 지난 10년 사이에 많은 review 논문들이 발표되고 있지만, neurosteroid와 신경계의 특성상스테로이드 호르몬의 신경계에 미치는 기능에 대한 연구가 쉽지 않으며, 정밀하게 조절되는 신경계의 스테로이드 함량변화를 조절하는 합성 효소에 대한 연구는 아직도 초보적인 단계에 머물러 있다. 이에 본 논단에서는 neurosteroid에 대한 소개와 함께 최근 우리실험실의 연구결과를 소개하고자 한다.
사람을 포함한 포유류의 정자형성과정은 시상하부에서 분비된 생식소자극호르몬 방출호르몬 (gonadotropin releasing hormone)의 영향 하에 뇌하수체에서 합성 분비되는 난포자극호르몬 (follicle stimulating hormone; FSH) 과 황체화호르몬 (luteinizing hormone; LH)에 의해서 조절된다. LH의 라이디히 세포 (Leydig cells) 자극으로 인한 testosterone 의 합성분비가 성체(adult)의 정자형성과정과 그 유지(maintenance)에 매우 결정적이다. 반면, FSH는 미성숙 개체의 정소에서 일어나는 예비적 정자형성과정에 있어 중요한 역할을 하며, 성체에서도 질적인 면에서의 정자형성과정에 관여하는 것으로 사려된다. 그러므로, 시상하부-뇌하수체-정소의 축(axis)을 이루는 어느 한 성분에서라도 이상이 생기면 정자의 형성과정은 치명적인 영향을 받을 수 있다. (중략)
필수 영양성분인 비타민. 비타민은 소량으로 신체기능을 조절한다는 점에서 호르몬과 비슷하지만 신체의 내분비기관에서 합성되는 호르몬과 달리 외부로부터 섭취되어야 한다. 비타민은 체내에서 전혀 합성되지 않거나, 합성되더라도 충분하지 못하기 때문이다. 외부에서 얻어야하는 꼭 필요한 영양성분이기에 중요한 비타민이지만 잘못된 상식들이 난무하고 있어 일반인들은 물론 전문가들조차 옥석을 구분하기 어려울 정도. 그리하여 주요 비타민에 대해 제대로 알아보는 시간을 갖고자 지난 호에 이은 두 번째 시간으로 비타민A와 비타민B군에 대해 알아본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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