선택 독성 ( selective toxicity )

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2021. 2. 15.

 

선택 독성 ( selective toxicity )은 특정 종류의 생물에게만 치명적인 독성을 발휘하는 성질의 것이다.

개요 
선택 독성은 소정 종류의 생물에 대해서만 독 (소량 내지 미량으로 생명 활동을 저해하거나 죽일수 잇는 물질이다)로 작용하는 성격의 것으로, 이 성질을 갖는 물질을 선택 독이라고도 불린다.

선택 독의 예로는 의료 분야에서는 항생제 가 농업 과 환경 위생의 범주에서는 살충제가 이용되고 있으며, 인간의 건강 과 삶의 질을 향상시키는데 도움이되기도 하지만, 너무 많이 너무 많이 사용하면 대상이 되는 미생물에게 약제 내성이 떨어지고, 경우에 따라서는 더 문제가 심각해질 수있다.

 

Gas_exchange 호기성호흡



자연의 선택 독의 대부분은 유독 식물 등 독을 가진 생물이 자신의 몸을 방어하기위해 화학 방어 (독성 물질을 체내에 지니고 포식자로부터 벗어나려고하는 생존 전략의 하나)로 이용하거나 반대로 동물을 포식하기위해 먹이를 잡기 쉽게하기 위해서 이용되고있다. 이들은 독을 보유한 생물 자신의 몸에는 영향을주지 않는다. 

또한 지구상에서 매우 흔하면서 선택 독성을 나타내는 물질도 많다. 예를 들어 산소는 일반적으로 호기성 호흡을 하는 생물에게는 일정한 농도로 환경에 포함될 필요가있다 (그러나 고농도의 오존 상태에서는 유해하다)이 혐기성 호흡 ( 무산소 호흡 )을 하는 생물에게는 치명적인 물질이다. 호기성 호흡 생물은 항산화 작용으로 산소의 피해를 막고 있지만, 무산소 호흡 생물은 그 기능이 없다.

작용 원리 
선택 독성이 작용하는 이유는 위의 산소의 예처럼, 생물의 대사 기능에 원인을 요구할 수있다.

예를 들어, 근육이라는 조직이 없는 식물은 아무리 근이완제를 투여해도 영향을 받지않는다.
황화 아릴 ( allyl compound )의 소화 효소를 가진 사람은 양파를 먹어도 문제가 않되지만, 인간과 친근한 동물인 애완 동물 강아지 와 고양이에게 유해하다 ( 양파 중독 ). 이것은 그 동물은 황화 아릴 분해 효소를 가지고 있지 않기 때문이다.

곤충은 원시적인 구조의 신경 조직이 피레스 의 감수성 ( pyrethroids Sensitivity )이 높아 이를 사용한 농약의 영향을 신경독으로 받기 쉽다. 그러나 피레스 감도는 어류 (소위 열대어 포함)에서 양서류 · 파충류도 있기 때문에 그 종류의 애완 동물이 있는 환경에서 살충제를 사용하는 것은 위험하다. 인간을 포함한 포유 동물이나 조류는 신경 조직의 구조 자체가 피레스의 영향을 받지 않도록되어있다. 단, 피레스의 하나 피레 트린 ( Pyrethrin ) 은 알레르기에도 대량으로 사용하면 인간도 다른 형태로 영향을 미칠 수있다.

한편, 예를 들어 항암제로 대표되는 화학 요법에 사용되는 약제는 더 정묘 한 조작으로 소정의 부위를 대상으로 한 기능을 한다. 악성 종양은 생물의 몸을 구성하는 세포가 본래의 기능을 떠나 무질서하게 증식해 버리고 문제를 일으키지만 그 본질적인 기능 · 구조는 원래 작동하고 있는 세포와 균질있다. 그러나 병변이 있는 부위에 기재된 "활발하게 분열 증식하고 있는 부분에 집중하고 있는 등의 다른 부분과의 차이( 생화학 적인 특징 등)를 이용하여 밖으로 그 세포의 활동을 방해하거나 중지 ( 괴사 )시킨다. 이러한 선택성은 그 차이가 모호한 것에도 연관되어, 종종 다른 부위에도 영향을 미치는 부작용도 발생 시키지만, 그 문제가 공차 여부도 치료의 선택에 영향을 준다. 사전 동의( 영어 : informed consent ) 처럼 '어디까지 영향을 허용하거나 "환자의 의견을 치료에 반영시키는 활동도 찾아 낼수 있다.

섭취 방법의 차이 와 작용 
약간 선택 독성과는 다른 이야기에서는 사냥 용 독 화살에 이용되는 d- 투보큐라린 ( tubocurarine )처럼, 외상에서 동물의 신체 조직에 주입되면 신경 독 (마비를 유발시키는)으로 작동한다 경구 섭취 (먹는)에는 아무런 영향을주지 않는 독극물이다.

독의 강도를 나타내는 지표로는 치사량 (LD 50 )이 있지만, 음식으로 경구 섭취나 주사 (피하 주사 / 혈관 주사) · 흡입에 의한 호흡기 에서의 흡수나. 피부에 접촉했을 때 흡수 등 제공 방법에 의해서도 양이 크게 다른 물질도 많다.

선택 독성 문제 
선택 독은 보편적으로 이용되는 것으로 대상 생물의 도태와 적응이 진행되어, 약물 내성을 획득 한 생물에게 경쟁자가 없는 환경에서 번식 할 수 있는 기회를 확대할 수도 있고, 이것이 인간에게 불리한 성질을 가진 생물인 경우는 더 큰 문제가되는 경향도 보인다. 이것은 우선 경쟁자가 있지 않기 때문에 그 생물이 환경에 있는 자원을 독점하는 것으로  이외에 인간에게 유사한 문제를 해결하기 위해 기존에 사용되어 온 물질 문제를 해결하지 못하고 그 큰 번식에 대항 할 수단이 없는 것을들 수있다. 이러한 문제에서 눈에 띄는 케이스는 다양한 방법으로 병원균의 번식을 제어하고 고급 위생이 유지되고 있는 병원 내에서 발생하는 병원 감염이 알려져있다.

 

Rachel-Carson 레이첼 카슨



한편, 선택 독성이 좁은 범위에만 유효하면 문제는 없지만, 환경에 유출 된 경우 예상치 못한 영향을 미칠 수있다. " 침묵의 봄( Silent Spring ) "레서 경고 된 바와 같이, 생태계의 일부가 파괴되어 전체에 영향을 미치거나 또는 생물 피라미드 ( 영어 : food chain ) 계층 중 하나가 소멸하고 그 위에 위치하는 생물의 생존을 위협하거나 하는 등 우려가 존재한다.

침묵의 봄(Silent Spring)은 1962년 레이첼 카슨 ( 영어: Rachel Louise Carson, 1907년 5월 27일 ~ 1964년 4월 14일)이 1차 세계대전 이후 미국에서 살포된 살충제나 제초제로 사용된 유독물질이 생태계에 미치는 영향을 분석하여 쓴 책으로, 환경운동이 서양에서 시작하게 되는 계기가 된 책이다. 이 책으로 인하여 1963년 미국의 케네디 대통령은 환경문제를 다룬 자문위원회를 구성하게 되었고, 1969년 미국의회는 DDT가 암을 유발할 수도 있다는 증거를 발표하였고, 1972년 미국 EPA(미 환경부)는 DDT의 사용을 금지하게 되었다.

또한 직접 개체 생명 활동에 미치는 영향이 아니라도 특정 종의 모습이 전혀모습으로 변화 해 버리는 영향이 우려되는 물질로서 내분비 교란 화학 물질 ( 영어 : endocrine disruptor, 이른바 '환경 호르몬')이 존재한다. 이들은 직접 생존을 위협하는 것은 아니지만, 생식 등 생물의 기본적인 활동에 영향을 주는 등, 멸종을 재촉 가능성이 우려되고 있다. 또한 이 호르몬 과 비슷한 작용을 하는 것으로 생각되고 있는 물질은 호르몬이 생물 종에 따라 다양한 화합물이 이용되고 있는 관계로 특정 종에만 강하게 영향이 나타나는 것으로 지적되고있어 원인 물질 의 존재가 주목하는 것처럼 어렵고, 사태가 심각 해지고 처음 영향이 인식 될 가능성도 아울러 사회 문제도 될 수있다.

선택 독성 이용의 예 
그러나 그 정의는 다소 애매하다.

일 용품
항균제 (소재로서 이용되는 것)
살충제

의약품
항생제
항 바이러스 약물
항진균제
살균제 (의약품)
산업용 ( 농약 등)
제초제
살균제 (농약 등)
쥐약
기타