바카라 녹이기

바카라 녹이기(taurine)은 1827년 오스트리아 화학자인 Friedrich Tiedemann과 Leopold Gmelin에 의해 소의 담즙에서 최초로 분리되었다. 라틴어로 타우루스(taurus)가 황소이기 때문에 바카라 녹이기으로 이름 지은 것은 힘 좋은 황소를 떠올리게 한 것 같다.

바카라 녹이기의 분자구조 정식 이름은 2-아미노에테인술폰산(2-aminoethanesulfonic acid)이다[그림 1]. 바카라 녹이기은 아미노기(NH2)가 분자구조의 β-탄소에 붙어있는 β-아미노산이며, 카르복실(COOH)기 대신에 pK값이 더 낮은 유황(sulfonic acid)기가 α-탄소에 치환되어 있어 다른 아미노산에 비해 더 낮은 pH에서도 쉽게 이온화되는 성질을 지녔다.

바카라 녹이기은 대부분의 동물조직과 생체액에서 '유리 아미노산'의 형태로 풍부하게 존재한다. 바카라 녹이기은 단백질이나 펩타이드와 같은 형태로 결합하여 존재하지 않고 단독 분자로 존재한다. 단백질 합성에 사용되는 20개의 필수 아미노산에는 포함되지 않는 아미노산이다. 바카라 녹이기은 국민 피로 회복제라 불리는 '박OO'에 들어있는 주성분이다.

미국 컬럼비아대 Vijay Yadav 교수가 이끄는 연구팀은 노화가 진행될수록 '박OO'외에도 다른 에너지 드링크의 주성분인 바카라 녹이기 수치가 감소한다는 연구결과를 6월 9일 국제학술지 '사이언스'에 발표했다 ['Taurine deficiency as a driver of aging', Science. 2023 Jun 9;380(6649):eabn9257. PubMed]. 또한 바카라 녹이기이 동물실험에서 노화 속도를 늦추는 효과가 있을 것으로 보고하였다.

보충 형태로 아미노산을 섭취하는 성인에 대한 소규모 임상 연구에서는 아미노산이 제2형 당뇨병, 심부전 및 신경 발달 장애와 같은 대사 및 염증성 질환의 증상을 완화한다는 보고가 존재한다(Jong et al., 2021; Caine and Geracioti, 2016). 컬럼비아대 연구팀은 "앞선 연구에 따르면 바카라 녹이기은 인간과 동물에게서 면역력, 뼈 건강, 신경계 기능 등에 영향을 미친다"며 이러한 연구 결과는 "바카라 녹이기 수치가 노화의 진행 속도에 직접적인 영향을 미치는 것을 뒷받침할 수 있다." 그러기에 이번 연구를 시작했다고 설명한다.

아미노산인 바카라 녹이기도 노화에 영향을 미칠 수 있는가? 이 질문에 답하기 전에 연구팀은 쥐, 원숭이, 사람에게서 나이가 들수록 바카라 녹이기 수치가 감소한다는 사실에 주목했다. 예를 들어 15살 원숭이는 5살 원숭이에 비해 혈중 바카라 녹이기 수치가 85%나 적은 것으로 나타났다. 사람의 경우에도 60세 이상 노령자의 바카라 녹이기 수치가 5세 유아의 3분의 1에 불과했다.

이런 감소 결과는 고령자(高齡者) 식단에 바카라 녹이기을 추가해야 하는가? 하는 질문을 유도한다. 바카라 녹이기 수치가 실제 노화방지에 효과를 보이는지 확인하기 위해 연구팀은 먼저 동물실험을 실시했다. 중년 쥐 수백마리에게 매일 15~30mg의 바카라 녹이기을 섭취하도록 한 뒤 수명의 변화를 관찰했다. 사람으로 치면 체중 80kg 성인이 매일 에너지드링크 3~6캔을 마신 것과 같은 수준이다.

분석결과 바카라 녹이기을 섭취한 암컷 쥐는 대조군 대비 수명이 12% 증가했다. 수컷 쥐 실험에서도 바카라 녹이기 섭취군이 대조군보다 수명이 약 10% 늘어났다. 또 바카라 녹이기을 섭취한 쥐는 신체기능이 강화되기도 했다. 지구력과 근력이 증가했으며 암컷 쥐의 경우 우울 및 불안행동이 감소하고 면역체계가 강화됐다.

쥐 외에도 곤충과 원숭이를 사용한 실험에서도 비슷한 결과가 나왔다. 일정기간 바카라 녹이기을 섭치한 중년 지렁이와 붉은털원숭이는 바카라 녹이기을 섭취하지 않은 개체들보다 평균 수명이 늘어난 것으로 나타났다. 특히 바카라 녹이기을 섭취한 원숭이들은 비만 위험이 감소하며 뼈 밀도가 높아지고, 간 손상 징후가 낮아지는 모습이 관찰됐다.

중년 쥐에게 바카라 녹이기을 먹인 결과 수명이 몇 달 늘어났고 기억력이 향상되었다. 또한 생쥐와 원숭이에서 염증 표지와 다른 많은 노화 징후를 감소시켰다. "이 결과는 마우스 수명에 대한 매우 인상적인 효과이며 원숭이의 향상된 건강 매개 변수는 놀랍다." "왜 삶의 현장에서 연구자들은 이 명백해 보이는 바카라 녹이기 부족을 놓쳤을까?" 버클리 캘리포니아 대학의 Andrew Dillin 교수는 Alzforum에 답 대신 질문을 던졌다.

이를 알아보기 위해 Yadav 교수는 핀란드의 'Kuopio Ischemic Heart Disease Risk Factor Study' 연구로 진행하였다. 인도 뉴델리 국립면역학연구소의 Parminder Singh 박사와 뉴욕 콜럼비아의 Kishore Gollapalli 박사가 공동 제1 저자이다. 그들은 1세에서 65세 사이의 80명의 혈액 샘플에서 바카라 녹이기 농도를 측정했다. Turkey의 Kocaeli 대학 병원이 보관하고 있던 혈청 바카라 녹이기 농도는 연령과 반비례 관계가 존재한다. 그러기에 중년층은 어린이보다 80% 적었다. 사람 혈청뿐만 아니라 56주령 대 4주령 야생형 마우스 그리고 15세 대 5세 붉은털원숭이의 혈청에서도 마찬가지 결과를 얻었다.

가장 현실적이고 알고 싶은 질문은 나이든 동물의 바카라 녹이기 수치를 높이면 노화가 느려질까? 연구자들은 처음에는 생쥐를 대상으로 진행하였다. 14개월 된 아기 생쥐에게 매일 1kg당 1,000mg의 바카라 녹이기을 먹였다. 이 실험결과는 4주령 생쥐에서 볼 수 있는 수준에 가까운 혈중 바카라 녹이기 수치를 유지하는 것을 보여주었다.

대조군에 비해 바카라 녹이기을 먹인 쥐는 11% 더 오래, 즉 약 2개월 더 살았다. 그 쥐들은 또한 뼈가 더 크고 튼튼해졌다. 그리고 철사에 매달리고 로타로드(rotarod)를 더 오래 달렸으며 더 자주 Y 미로의 팔 사이를 걸었다. 이 결과는 더 나은 기억력을 가지고 있는 표지이다. 노화가 감소된 다른 징후로는 염증성 사이토카인 감소, 산화적 DNA 손상 감소 그리고 근육의 활성 산소 종 감소 등을 보였다.

15세의 붉은털원숭이에게서 노화 방지 효과는 마우스에 해당하는 용량인 kg당 250mg을 먹인 용량에서 나타났다. 대조군에 비해 치료받은 동물은 뼈가 더 강하고 산화 손상이 적으며 혈액 내 염증성 면역 세포가 적었다.

"이러한 광범위한 노화 방지 효과는 칼로리 제한의 효과를 연상시킨다. 이러한 맥락에서, 치료받은 쥐와 원숭이는 같은 양의 음식을 먹었음에도 불구하고 대조군보다 체중이 적고 체지방이 적었다. "아마도 바카라 녹이기은 칼로리 제한과 유사한 방식으로 에너지 대사에 영향을 미칠 것이다."라고 Mattson 박사는 추측했다.

Singh 박사와 동료들은 또한 혈청 바카라 녹이기과 인간 건강 사이의 연관성을 발견했다. 영국 케임브리지 대학의 과학자들이 주도한 암에 대한 전향적 역학 연구인 EPIC-Norfolk 코호트(cohort)의 결과를 다른 각도에서 분석하였다. 평균 연령 60세인 1만2000명 중 바카라 녹이기 수치가 높은 사람들은 체질량 지수가 낮고 복부 지방이 적었다. 혈중 바카라 녹이기 수치가 낮은 사람보다 그들은 또한 제2형 당뇨병에 걸릴 확률이 낮았고 평균 혈당 수치가 낮았으며 혈액 내 염증 표지자 C 반응성 단백질이 적었다.

이런 결과는 식단에 바카라 녹이기 보충제 한 병을 챙겨야 하는가? 아니면 해산물과 육류와 같은 바카라 녹이기이 풍부한 음식을 더 추가해야 하는가? 하는 질문을 유발한다. 거의 아무것도 섭취하지 않는 젊은 성인 완전 채식주의자는 비채식주의자(non-vegans)보다 혈중 바카라 녹이기이 20% 적기 때문에 식단만으로 비교해서는 바카라 녹이기이 줄어들었다고 결론 지을 수 없다(Laidlaw et al., 1988; Rana and Sanders, 1986; Elshorbagy et al., 2017). Kansas University Medical Center의 Russell Swerdlow 박사는 "사람의 생물학적 지표를 변화시키는 지점까지 수준을 높이려면 상당한 양의 보충이 필요할 것이다(Boosting levels to the point of altering biology likely requires a critical amount of supplementation)”라고 말했다.

어떻게 이런 연구결과가 도출되었을까? 단백질의 구성 성분이 아니기에 비필수 아미노산으로 분리되는 바카라 녹이기은 필수 아미노산의 구조가 지닌 카르복실산보다는 반응성 아민과 술폰산을 지니고 있다[그림 3]. 과학자들은 활성 산소 종인 하이포아염소산염(hypochlorite)을 중화하여 항산화제 N-클로로바카라 녹이기(N-chlorotaurine)을 형성함으로써 항산화제 역할을 한다고 믿고 있다. 또 다른 'ROS scavenger'인 황화수소(hydrogen sulfide)로 분해될 수도 있다. 다른 잠재적인 역할은 GABA 및 글리신 수용체(glycine receptors)를 활성화하거나 미토콘드리아 단백질 합성의 정확도를 향상시키는 것이 원인으로 지목한다.

알려진 독성 효과가 없는 자연 발생 아미노산임에도 불구하고 펜실베니아 대학의 McGaunn 교수와 Baur 박사는 바카라 녹이기 보충제에 대해 주의가 필요하다고 지적한다. 그들은 같은 호의 'Science Perspective'에서 "대규모의 장기 인체 안전 실험이 부족하고 동물 연구에 사용된 바카라 녹이기 등가 용량이 인간에게 매우 높을 것이기 때문에 잠재적 위험은 여전히 존재한다."라고 말한다. 인간에게서 안전한 노화방지 효과를 보이는지는 확인되지 않았기에 그들은 임상 시험에서 바카라 녹이기을 테스트할 것을 권장한다.

이번 사이언스 논문의 연구를 이끈 콜럼비아 대학교의 야다브 교수는 "바카라 녹이기이 세포와 다른 장기에 미치는 영향이 확인되지 않았다"며 "사람들이 건강을 유지하거나 노화를 늦추기 위해 시판되는 바카라 녹이기 보충제를 섭취하는 것을 권장하지 않을 것"이라고 말했다. 바카라 녹이기 섭취가 인간의 노화를 안전하게 방지할 수 있는지 알기 위해선 후속 실험이 필요하다고 강조했다. 야다브 교수는 바카라 녹이기의 항 노화 효능을 시험하기 위한 다국적 무작위 실험을 다시 강조하였다.

바카라 녹이기을 두 개의 반응성 그룹 사이에 하나의 탄소 분자가 추가된 호모바카라 녹이기(homotaurine)과 혼동해서는 안 된다. 트라미프로세이트(Tramiprosate, ALZ-801)라고 불리는 호모바카라 녹이기은 베타-아밀로이드(Aβ)의 단량체가 중합체로 응집되는 과정을 억제하는 항아밀로이드 물질이다. 심지어 ApoE의 응집을 방지한다고 알려져 있기 때문에 알츠하이머 치매(AD)에 대한 임상 시험을 진행하였지만 실패 경력을 가지고 있다(Nemergut et al., 2023). 개발사인 알제온(Alzheon)은 임상3상에서 만족할 만한 결과를 얻지 못했지만 데이터를 분석한 끝에 ALZ-801이 ApoE4의 동형 유전자(homozygotes)를 가진 초기 알츠하이머 환자에게 더 적합한 치료제로 기능할 가능성을 확인했다.