.


날카로운 송곳니와 발톱을 가진 곰 같이 생긴 판다는 왜 먹기도 어려운 식물인 대나무만 먹고 살까요? 그러면서 덩치도 엄청나게 크구요.


감칠맛 (Umami)


우리의 혀는 단맛, 쓴맛, 신맛, 짠맛 4가지를 느낀다고 배웠는데 실제는 감칠맛 (Umami) 까지 5가지 맛을 느낍니다. (매운맛은 통증)


인간 뿐 아니라 포유류는 기본적으로 이들 5가지 맛을 느낄 수 있으며 혀에는 이들 맛을 감지하는 Receptor들이 존재합니다. 이들 Receptor들 통해서 맛을 구분하여 입으로 들어오는 음식물을 인식하고 각각 음식물에 맞게 위장관 운동이나 소화액 분비를 하는 등의 연쇄적인 반응이 촉진됩니다. 또 5가지 맛을 느끼는 각각의 Receptor 발현 정도에 따라 각각의 맛을 느끼는 욕구도 결정되는데 이로 인해 각 동물들의 선호 음식들이 결정되기도 합니다.    


우리가 잘 아는 육식을 선호하는 동물의 예를 들어보면, 우리의 반려견들 (실제는 잡식성이지만) 은 감칠맛 (umami)을 느끼는 Tas1r1/Tas1r3 (T1R1/T1R3) 이 잘 발달해서 이 감칠맛을 엄청나게 좋아합니다. 그래서 반려견들은 식물성 사료보다는 동물성 간식을 훨씬 선호하죠. 대부분 육식동물은 감칠맛 (umami) 을 느끼는 Tas1r1/Tas1r3 이 잘 발달 되어있습니다.



판다가 아주 가끔 사냥을 하기도 해서 육식을 하기도 하지만 먹이의 99% 이상은  대나무 입니다. 판다는 500~2000 만년 전에 출연했고 처음 이들은 곰처럼 육식, 과일, 식물 뿌리 등을 다 먹는 잡식성 동물로 여겨지며 먹이 경쟁이 심해 개체수는 얼마 안되었던 걸로 여겨집니다. 그런데 갑자기 300 만년 전에 식생활이 대나무로 바뀌었고 동시에 개체 수가 급격히 늘어났다고 합니다.

판다는 감칠맛 (umami) 을 느끼게 하는 Tas1r1 Receptor gene의 돌연변이체로 감칠맛을 느끼지 못하는 거나 다른 포유 동물에 비해 매우 덜 느낀다고 알려져 있습니다. 이 때문에 판다와 같은 신체 조건을 가진 다른 동물들 (곰같은) 과 달리 육식에 대한 강한 선호도를 찾아 볼 수 없습니다. 판다는  육식성 잡식 동물의 후손으로 날카로운 이빨과 발톱으로 종종 사냥을 하기도 하고 고기를 소화 할 수 있는 소화액을 분비하는 등 단백질을 소화하기 위한  완벽한 소화 시스템을 가지고 있음에도 불구하고 육식에 대한 맛을 느끼고 자극하는 시스템이 꺼져 있어 육식을 선호하지 않고 평화롭게 대나무만 먹습니다. 심지어 다른 여타의 초식포유동물과 마찬가지로 대나무를 소화시키는 자체 분비되는 효소는 없고 다른 초식동물처럼 장내 미생물의 도움으로 대나무의 거친 섬유질을 발효시키고 이를 양분으로 사용하고 있습니다. 매우 효율이 낮은 시스템이죠. 심지어 다른 일반적인 초식동물과 달리 장의 길이도 매우 짧습니다. 오히려 육식동물의 소화기관과 비슷하게 장의 길이가 매우 짧은 편입니다.


지난 번 글 ( 가축화된 포유류는 어떤게 있나? https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65034 ) 소개한 거처럼 대나무와 같은 거친 식물은 Cellulose 등의 식이 섬유로 구성되어있는데 말이 식이 섬유이지 사람 같은 포유류 등은 먹어봐야 소화도 못 시키고 흡수도 안됩니다. Cellulose는 탄수화물이긴 하지만 워낙 단단히 결합되어 있어 포유류의 소화액으로는 직접적으로 단당류로 분해하기 힘듭니다. 즉 앞서 언급한 것처럼 섬유질을 분해하는 효소는 판다나 사람이나 초식동물 같은 모든 포유류에는 아예 없어 미생물의 도움을 받아야만 에너지원으로 사용할 수 있습니다. 초식동물은 발달한 강한 어금니로 먹이인 식물을 잘게 부수고 장으로 보내 미생물이 발효해주길 기다립니다. 그래서 보통 장의 길이가 매우 길고 되새김을 하기 위해 여러 개의 위장을 가지고 있기도 합니다. 장내 미생물로 발효해서 단당류로 분해한 후 에너지원으로 사용하는데 초식동물은 이렇게 에너지 효율이 낮고 소화도 잘 안되는 식이섬유를 먹이로 선택했기 때문에 많은 양의 먹이를 먹어야만 그 큰 덩치를 유지할 수 있습니다. 판다는 거기에 더해 그 덩치에 비해 짧은 소화관을 가지고 있습니다. 그럼에도 불구하고 일반 초식동물과 같은 효율을 지닌 걸 보면 섬유질을 발효하는 판다의 장내 미생물군은 엄청나게 효율이 높을 것으로 예상되고 있습니다.  


정리하면
아마도 300 만년 경 판다는 사냥감과 먹이 부족으로 다른 육식, 잡식성 동물들과 경쟁이 심해져 도태 위기에 빠졌고 이 경쟁을 피하기 위해 여러 가지 돌연변이와 자연선택이 이루어졌는데 육식을 선호하는 감칠맛을 느끼게 했던 Tas1r1 Receptor 돌연변이체로 인해 육식 선호 현상이 줄어들고 육식,잡식성 동물의 소화관 시스템임에도 효율성 높은 섬유질 분해 및 발효를 하는 미생물군을 얻어 현재의 판다가 탄생한 걸로 요약해 볼 수 있겠네요. 원래 초식동물이 육식동물이 되었고 여러 가지 이유로 다시 육식동물이 초식동물이 되기도 하는데 아마도 판다는 육식동물에서 초식동물로 돌아가는 일종의 과도기 생물 종이 아닐까 추측해봅니다.

판다는 또 에너지 소비를 줄이기 위해 게으름이란 형질도 얻었습니다. 움직임은 최소화하고 대식을 하고 발달한 장내 미생물군에 의해 초식임에도 흡수효율 (BA, Bioavailability) 이 높아 덩치가 산만한 판다가 되었습니다.

인간도 몸에 있는 장내 미생물군에 따라 영향을 받기도 합니다. 그 인종이나 시대, 그리고 나이에 따라 먹는 음식이 달라지는데  장내 미생물군도 이에 따라 변화되기도 합니다. 또 일부 인간들은 Bacteroides Thetaiotaomicron, Zobellia Galactani-vorans 같은 일부 효율성 좋은 장내 미생물군들과 탄수화물 활성효소 (CAZyme)들에 의해 (초식동물들의 섬유질을 발효 분해하는 수준은 아니지만) 보통 인간이라면 변으로 나올 많은 여러 종류의 다당류 탄수화물들을 분해하여 몸으로 흡수되게 만들어지고 심한 경우엔 비만에 이르게 하기도 합니다. 역시 판다처럼 일부 인간들도 뛰어난 장내미생물의 도움으로 흡수효율 (BA, Bioavailability) 이 높아지고 판다처럼 게으름을 물려 받았다면 판다 (?) 처럼 비만이 되기도 하죠.

아프리카, COVID-19 백신 임상 (에이즈, 황열병, 말라리아) https://pgr21.co.kr/freedom/85610
스페인독감, COVID-19 판데믹, 미국, 중국 https://pgr21.co.kr/freedom/85580
C-17 글로브마스터 III 인천공항 방문  https://pgr21.co.kr/freedom/85391
PARASITE - 기생충  https://pgr21.co.kr/freedom/84527
티라노사우르스가 치킨이라며?  https://pgr21.co.kr/freedom/84330
TBF와 아빠 부시 - 일본의 전쟁범죄  https://pgr21.co.kr/freedom/82097
담배, 니코틴, 금연, 챔픽스  https://pgr21.co.kr/freedom/82774
SCI급 논문과 사라진 기억 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=82033
살아있는 약물, 면역세포치료제 CAR-T  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=82023
스핀라자 30억 vs 졸겐스마 24억 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=82003
유전자 도핑 (Gene Doping) https://pgr21.co.kr/?b=8&n=81952
유전자치료제, 바이오의약품, 바이오시밀러  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=81943
ADD, 애더럴, 박봄 이게 도대체 무슨 말이야?  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=80417
버닝썬 사건에서 언급된 물뽕, 그리고 마약 이야기  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=80329
김정남 암살에 사용된 것으로 유력한 신경가스 - VX가스  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=70797
탈모와 프로스카  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=69207
약물대사와 글루타치온-백옥주사   https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68999
불면증과 잠 못 드는 청와대   https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68902
청와대에서 구입한 리도카인은 뭐하는 물건인고? https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68862
줄기세포치료와 빈부격차 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68742
대마초, 마리화나 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68718
불안과 향정신성의약품  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68694
프로포폴과 IV infusion  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68654
화병과 우울증 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68591
혈우병과 무당 라스푸틴  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68230
링컨대통령과 파란알약    https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68176
신내림 약물과 무당, 주술가, 버서커   https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68120
자백약 (나바론 요새, 켈리의 영웅들)  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67987
억울한 인플루엔자와 타미플루  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67948
뱀독과 고혈압치료제 (ACE inhibitor)  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67717
금연과 챔픽스  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67626
엔돌핀 vs 모르핀 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67604
헤로인과 모르핀 이야기  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67598
니코틴과 히로뽕 이야기  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67580
기면증과 Modafinil (왜 감기약을 먹으면 졸릴까?) https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67195
과민성방광증후군 (OAB, Overactive Bladder Syndrome) https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67062
똥, 설사 이야기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=66727
도핑테스트와 질량분석기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=66674
음주에 대한 수학적이고 과학적인 접근 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65690
보톡스 (Botox) https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65392
조현병, 정신분열증, Schizophrenia 에 사용되는 약물 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65307
항생제와 항생제 내성 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65264
코카인과 코카콜라 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64989
콜레라와 Cholera toxin 이야기 (설사하면 왜 죽을 먹어야하나?) https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64943
커피 이야기 - Caffeine https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64908
소주 이야기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64887
비아그라와 시알리스 이야기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64842
타이레놀과 울트라셋 이야기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64724
판피린 3형제 이야기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64605
게보린 3형제 이야기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64581
이부프로펜, Cyclooxygenase, 아스피린 이야기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64555
적록색맹과 비타민씨 이야기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64511

알쓸신잡과 미토콘드리아 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=73142
제노사이드 (Genocide) https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68764
솔뤼트레인 (Solutrean) 와 말타 (Mal'ta) 의 소년  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68071
클로비스 화살촉과 발사무기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68051
나이아의 소녀와 자연계의 덫 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68040
어린 데니소바인 (Denisovan) 소녀의 치아 2개  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67975
오메가3/오메가6 균형 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67884
오스트로네시아어와 피부색 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67842
혼외 정사 (Extramarital Sex, EMS) 의 과학  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67675
핸디캡 이론 (흡연과 음주의 이유)  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67559
일본인은 어디에서 왔는가? - 재레드 다이아몬드 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=66511
불멸의 세포 - 우리는 영생할 수 있을까? https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65724
쓰레기 유전자 (Noncoding DNA) 와 유전자 감식 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65679
기생충에 대한 또다른 인간의 방어법 IgE https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65672
X염색체 - 인간의 기본형은 여성? https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65668
포유동물의 각인 - 애들은 엄마, 아빠 누구 머리를 닮나? https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65648
생명체의 과밀화로 인한 폭력성 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65295
섹스의 진화 - 인간의 배란신호와 일부일처제 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65128
보쌈, 면사포, 결혼반지 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65080
미토콘드리아 (Mitochondria) 와 인류의 여정  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64967

영화 "덩케르크" 의 배경이 되는 1940년 독일-프랑스전투  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=72830
과부제조기 V-22 오스프리       https://pgr21.co.kr/?b=8&n=69848
세월호와 와스프급 강습상륙함    https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68302
미군과 대한민국 공군의 대레이더 미사일 (Anti-Radiation Missile)  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67746
미군의 제공권 장악 시나리오 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67695
미군의 전략폭격기 (B-1, B-2, B-52)  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67649
베트남전 최고의 에이스  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67479
선동과 날조로 승부하는 프로파간다 - 나폴레옹  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67118
후장식 드라이제 소총과 아름답고 푸른 도나우강 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67088
"국왕" 대신 "국가와 조국" 위해 싸운 나폴레옹의 프랑스군 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67042
페라리와 프란체스코 바라카 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=66992
2차대전 이탈리아 전투차량은 전부 병맛? https://pgr21.co.kr/?b=8&n=66979
괴물폭탄 (블록버스터, 톨보이, 그랜드슬램, MOP) https://pgr21.co.kr/?b=8&n=66954
세상에서 가장 큰 대포 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=66917
배틀크루저와 자연선택 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65055
지헬슈니트 (낫질) 작전 - 1940년 독일-프랑스 전투 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64736

고양이와 톡소포자충  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=69756
고양이와 DNA감식 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=69707
아르마딜로와 한센병 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68006
가지뿔영양 (Pronghorn) 과 수렴진화   https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67930
산호초와 진딧물 (무성생식과 유성생식)  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67905
판다와 비만 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67861
플로레스섬에서의 왜소화 vs 거대화 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67829
모차르트와 돼지선모충 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67766
세상에서 가장 강력한 독 - 황금독화살개구리 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65242
유전자조작식물 (GMO, Genetically Modified Organism) https://pgr21.co.kr/?b=8&n=66880
천연두 바이러스 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65754
밑에 유전자 드라이브(Gene drive) with TED talk 설명글 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65646
암살자 리신 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65201
세상에서 가장 놀라운 생물들, 동물들의 신비한 능력 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65189
토마토는 과일인가? 채소인가? https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64700
정자왕 침팬지 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64675
가축화된 포유류는 어떤게 있나? https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65034
쌀, 보리, 밀 이야기 (자화수분-자웅동주식물) https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65012
기생충 이야기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64765

(쇼생크 탈출을 보고 필 받아 작성한) 모차르트의 독일어 오페라  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67916
고대 그리스를 오마쥬한 로마  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67813
스트라디바리우스 (Stradivarius) 와 소빙하기 (Little Ice Age)  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67731
1497년 바스코다가마의 인도항로  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=67385
보스턴홍차사건 (Boston Tea Party) https://pgr21.co.kr/?b=8&n=66148
흑인 최초 근대 독립국 아이티 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65470
절해의 고도 - 이스터섬 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65421
지구에 복잡한 생명체가 살 수 있게 해주는 다양한 요소들 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65336
외계로부터의 생명 전달 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65333
지구의 온난화와 빙하기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=65221
육두구 이야기 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64818

오류가 많다던 옛날책 로마인 이야기 1, 3권 https://pgr21.co.kr/freedom/84444
능력 위주 사회의 문제점 - Meritocracy Trap https://pgr21.co.kr/freedom/84286
"격해지는 한일 무역분쟁. 분쟁원인을 살펴보자." 슈카월드 요약  https://pgr21.co.kr/freedom/83519
카레라 듀오 추천합니다. https://pgr21.co.kr/freedom/80843

진료비통계지표 - 국민건강보험 (보험진료 통계) https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64863
각국의 의료보험 https://pgr21.co.kr/?b=8&n=64650
QR코드를 기반으로 하는 모바일결제가 신용카드를 대체하는 건 올바른가? https://pgr21.co.kr/?b=8&n=78543
정치인들 다 나빠..   https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68282
미르+K = 미륵?     https://pgr21.co.kr/?b=8&n=68200

23박24일 전국일주여행  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=74680
한달간 제주여행하기 2탄  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=72906
한달간 제주여행하기 1탄   https://pgr21.co.kr/?b=8&n=72872
사진 취미를 가진 지 3개월  https://pgr21.co.kr/?b=8&n=71501