음식이 몸에 힘을 주는 방법

제임스 소머즈

나는 항상 신진대사가 빠르다는 말을 들어왔습니다. 나는 무엇을 먹어도 날씬하다. 제가 수평적인 성장을 경험한 것은 불과 몇 년 전인 30대 중반에 들어서입니다. 일주일에 몇 번씩 스쿼시를 하고, 목요일에는 친구와 함께 달리고, 개를 산책시킵니다. 그렇지 않으면 하루 종일 컴퓨터 앞에 앉아 있다가 소파에 앉아서 잠을 잡니다. 그럼에도 불구하고 나는 나른한 상태를 유지하고 쉽게 "배고프다". 오후에는 든든한 아침 식사와 점심 두 끼를 먹은 후 또 다른 식사를 찾아 나섭니다. 가끔 한밤중에 배가 고파서 깨어날 때도 있습니다. 음식은 다 어디로 가는 걸까요?

우리 몸에는 많은 칼로리가 필요하며, 대부분의 칼로리는 기계를 작동시키는 데 소비됩니다. 간은 특별히 느껴지지 않지만, 확실히 간은 항상 거기에 있습니다. 신장, 피부, 내장, 폐, 뼈도 마찬가지입니다. 우리의 뇌는 평균 체중의 50분의 1에 불과함에도 불구하고 우리가 섭취하는 칼로리의 약 5분의 1을 소비하는 주요 에너지 돼지입니다. 아마도 내 것은 당신의 것보다 덜 효율적일 것입니다. 나는 마음이 불안하고 반추합니다. 아마도 이것은 제자리에서 달리는 것과 같을 것입니다. 나는 가끔 글을 쓰는 동안 머리 속에서 한 문단을 작업한 후 나른함을 느끼곤 했는데, 이것이 카페인이 필요하다는 뜻이라고 생각하곤 했습니다. 결국 나는 샌드위치가 더 효과적이라는 것을 발견했습니다. 생각하는 노력으로 칼로리가 낮아졌고 이제 불에 또 다른 통나무를 던질 시간이었습니다.

불은 단순히 신진대사를 비유하는 것이 아닙니다. 18세기에 프랑스의 화학자 앙투안 로랑 드 라부아지에는 우리의 생명력이 불이라는 것을 증명하기 위해 일련의 독창적인 실험을 수행했습니다. 먼저 그는 공기가 무엇으로 만들어졌는지 알아냈습니다. 그런 다음 그는 정확한 측정을 통해 불이 공기 중 산소를 제거하여 녹의 형태로 퇴적시킨다는 사실을 보여주었습니다. 나중에 그는 불이 켜진 불꽃이나 작은 동물로 채워질 수 있는 구획을 꽁꽁 언 얼음으로 둘러싸는 장치를 만들었습니다. 얼마나 많은 얼음이 녹았는지 측정함으로써 그는 화염에 의해 연소된 에너지와 생물이 "연소한" 에너지를 연관시킬 수 있었습니다. 그는 심지어 사람이 다양한 작업을 수행할 때 정확한 산소 소비량을 측정하는 튜브와 게이지 장치인 "호흡계"를 만들었습니다. 그는 "호흡은 탄소와 수소의 느린 연소일 뿐이며 모든 면에서 램프나 촛불의 연소와 유사하다"고 결론지었습니다. 화염과 생명체는 모두 연소 반응으로 알려진 에너지와 가스를 교환합니다. 불 속에서 이 반응은 빠르게 진행되며 통제 불능입니다. 에너지는 연료에서 격렬하게 방출되고 거의 모든 에너지가 빛과 열의 형태로 즉시 방출됩니다. 그러나 인생은 더 체계적입니다. 세포는 절묘한 제어를 통해 연료에서 에너지를 뽑아내고 마지막 한 방울까지 자신의 미세한 목적을 위해 사용합니다. 낭비되는 것은 거의 없습니다.

이것이 정확히 어떻게 달성되었는지를 밝히는 데는 수백 년이 더 걸렸습니다. 획기적인 발전은 1930년대에 Albert Szent-Györgyi라는 뛰어난 헝가리 화학자가 비둘기의 가슴 근육을 연구하면서 이루어졌습니다. 새를 계속 날 수 있을 만큼 강한 근육은 분쇄된 후에도 대사적으로 과잉 활동하는 것으로 밝혀졌습니다. Szent-Györgyi는 다진 휴지를 접시에 담은 다음 다양한 화학 물질을 투입할 때 방출되는 가스와 열을 주의 깊게 측정했습니다. 그는 특정 산이 근육의 신진대사 속도를 5배 이상 증가시킨다는 사실을 발견했습니다. 이상하게도 이 산 자체는 반응에서 소비되지 않았습니다. Szent-Györgyi는 접시에 넣은 만큼 많은 양을 접시에서 꺼낼 수 있었습니다. 그는 산이 일종의 화학적 순환에 참여하여 속도를 높이거나 촉매 작용을 한다는 것을 깨달았습니다. , 신진 대사는 끊임없이 분해되고 재건되는 동안에도 마찬가지였습니다.

몇 년 후, 한스 크렙스(Hans Krebs)라는 독일 생화학자는 이 화학 순환을 더 완전하게 설명했고, 오늘날 그것은 크렙스 순환으로 알려져 있습니다. 고등학교 생물학 수업에서 배운 크렙스 주기를 어렴풋이 기억할 수도 있고, 시험 직후 잊어버렸을 수도 있습니다. 오랫동안 크렙스 주기는 내가 학교에 대해 싫어하는 것의 상징, 즉 지루함과 당황함의 완벽한 상징이었습니다. 일렬로 배열된 책상에 앉아 우리는 숙신산, 피루브산, 아세틸-CoA, 시토크롬 c 등 구성 요소의 괴물 같은 이름을 들었고, 칠판에는 NAD+와 FADH2의 수를 세고 다음과 같이 "산화환원" 반응을 따랐습니다. 그들은 요소를 "산화"하거나 "환원"했습니다. 나는 주기가 무엇인지 제대로 이해하지 못한 채 교과서에 있는 화살표, 작은 글꼴, 작은 플러스 및 마이너스 기호 등의 다이어그램을 외웠습니다. 나는 이해하지 못하는 것이 거의 혼자가 아니었습니다. 38년간의 현대판 "Jeopardy!"에서 크렙스 주기에 대한 질문은 단 6번만 나왔습니다. 무대 위의 세 선수 모두를 두 번이나 당황하게 만들었습니다.