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효소, 효모, 촉매, 기질 기능성 관계(167)
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승인 2019.06.12  11:40:27
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          ▲차기봉
홍천약초발효연구회장

기질이란 효소가 촉매 시키는 특정한 반응 분자나 분자 그룹을 말한다. 소화 작용은 인간의 몸속에서 일어나는 효소와 기질의 반응과 관련된 대표적인 예이다. 효소는 생물학적 반응비율을 증가시키는 역할을 하는데 이때 효소가 촉매 시키는 역할을 하며 이때 효소가 촉매 시키는 특정한 반응분자나 분자 그룹을 기질(基質)이라 한다.

반응비율을 증가시키는 능력은 효소뿐 아니라 일부 RNA분자에도 기질이 나타난다. 따라서 이를 구별하기 위해 반응비율을 촉진하는 단백질분자를 효소라 하고 RNA분자를 리보자임(RNA와 효소의 합성어)이라 한다.

고전적으로 효소와 기질의 관계는 흔히 열쇠와 자물쇠의 관계에 비유하여 설명된다. 자물쇠와 모양이 들어맞는 열쇠를 이용해야만 자물쇠를 풀 수 있는 것과 같이 자신의 특이적 특성으로 친화성을 갖는 분자와 만났을 때만 진행된다. 분자의 3차원적인 구조 즉 분자의 생김새에 따라 특이성을 나타내며 특정효소와 잘 들어맞는 특성기질에서만 효과적으로 결합하여 효소반응이 진행된다. 즉 자연식물과 자신이 맞아야 한다.

효소와 기질의 반응은 우리 몸속에 끊임없이 일어나는 과정이다. 소화 작용이 대표적인 효소-기질반응에 속한다. 리보솜(식물, 동물세포에 구성)은 단백질로 구성되어 있어 효소의 역할을 할 수 있을 뿐 아니라 RNA도 포함되어 유전물질을 전달할 수 있기 때문에 최초의 유전물질을 DNA가 아닌 리보자임(ribozyme)으로 보는 것이다.

소화효소인 아밀라아제(amylase)는 기질인 녹말과 반응하여 녹말을 엿당으로 분해하는 역할을 한다.

*효소(酵素)emzyme
생체세포가 생산하는 단백질성의 고분자 유기 촉매이다. 생물체에 보편적으로 존재하고 생체의 복잡한 여러 화학반응을 접촉하며 종류는 다양하다. 효소의 촉매로서의 작용을 효소 작용이라 하고 효소에 따라 접촉되는 화학반응을 효소반응이라 한다.

*효모(酵母)yeast
빵 맥주 포도주 등을 만드는데 사용하는 미생물로 곰팡이나 버섯무리이지만 균사도 없고, 광합성 기능이나 운동성도 가지지 않는 단세포 생물의 총칭이다.

*촉매(觸媒)catalyst
반응속도를 증가시키는 효과를 나타내고 반응이 종료된 다음에도 원래의 상태로 존재할 수 있는 물질로 촉매는 화학반응에서 반응속도를 조절해주는 물질이다. 속도를 빠르게 해주는 촉매를 정촉매라 하고 반응속도를 느리게 해주는 촉매를 부촉매라 한다.

*발효(醱酵)fermentaion
미생물이 자신이 가지고 있는 효소를 이용해 유기물을 분해시키는 과정을 발효라고 한다. 발효반응과 부패반응은 비슷한 과정에 의하여 진행되지만 분해결과 우리생활에 유용하게 사용되는 물질이 만들어지면 발효라고 하고 악취가 나거나 유해한 물질이 만들어지면 부패라고 한다.

생활 속에서 우리가 먹는 김치, 요구르트, 된장 등은 모두 발효를 이용해 만든 식품이다. 발효시설이 가장 잘 되어있는 조건은 사람의 소화기관이라고 할 수 있다.

위와 같이 기질이 중요하며 기질의 조건을 갖추어야 하는 것이다. 그런데 일반적으로 수백수천의 조건이 자물쇠와 열쇠가 있듯이 기능성식물의 조건이 수천, 수만의 종류와 성분 조건이 다른데 하나로 보아서는 안 될 것이다. 식물을 발효효소로 담글 때도 여러 가지 재료에 따라 당도의 조건이 다르므로 절대적으로 설탕 첨가량은 달라질 것이다.

상대방이 기능성식물의 효과를 보았다고 나에게도 기능성 효과가 있는 것은 아니다. 산천초목(山川草木)에 “자연 속에 사람들”이 공유하고 공생하는 조건을 지속적으로 연구하고 살아가며 서로가 힘이 되어주며 활용해야 한다.
 

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