뼈건강의 핵심. 비타민D 발견이야기.

우리가 매일처럼 듣는 “비타민 D” 이야기, 사실은 **어린이들을 구한 하나의 미스터리 추리극**처럼 시작됐어요.

오늘은 그 긴 드라마를 “스토리”로 풀어볼게요.

 

1. 시작은 ‘영국병’이라 불리던 수수께끼의 병

17세기 영국의 런던 거리에는 다리가 휘고 키가 잘 크지 못한 아이들이 많았습니다. 의사들은 이 이상한 병을 따로 이름 붙여 부르기 시작합니다. 1645년, 의사 다니엘 위슬러(Daniel Whistler), 그리고 1650년경, 프란시스 글리슨(Francis Glisson)이 이 병에 대한 자세한 기록을 남기죠. 오늘날 우리가 말하는 ‘구루병(rachitis, rickets)’입니다.

 

아이들의 뼈는 쉽게 휘고, 가슴뼈와 다리가 O자, X자로 변형됐습니다. 당시 사람들은 이 병을 “영국병(English disease)”이라고 불렀어요. 공장 굴뚝에서 나오는 연기, 햇빛이 거의 들어오지 않는 집, 영양 불균형한 식사 등이 뒤섞인 산업혁명 시기의 도시 빈민 병이었기 때문이죠.

 

하지만 왜 이런 병이 생기는지는 아무도 모르는 미스터리였습니다.

2. 비린내 나는 기름 한 숟가락의 비밀 – 코드리버 오일

19세기로 시간이 훌쩍 넘어갑니다. 영국과 유럽 곳곳에서 의사들은 이상한 공통점을 발견합니다. 구루병 아이들에게 생선 간 기름(코드리버 오일, cod liver oil)을 먹이면 상태가 조금씩 좋아졌습니다.

 

1820년대, 의사 D. 슈테테(Scheutte)가 구루병 치료에 코드리버 오일을 처방했다는 기록이 남아 있습니다. 이 기름은 비리고 맛도 없고, 아이들도 싫어했지만, 의사들은 “이 안에 뭔가 뼈를 살리는 물질이 있다”는 느낌만 가지고 있었습니다. 하지만 그게 뭔지는 아무도 몰랐죠. 당시에는 비타민이라는 개념 자체가 막 생겨나던 시기라 사람들은 이걸 그저 “몸에 좋은 기름” 정도로만 생각했습니다.

 

3. 개들에게 일어난 일 – 멜런비의 충격적인 실험

이제 20세기 초, 1910년대 영국으로 가봅니다. 영국의 과학자 에드워드 멜런비(Edward Mellanby)는 “구루병이 음식 때문인지, 환경 때문인지” 궁금했습니다. 그래서 이런 실험을 합니다.

 

* 강아지들을 실내에 가둡니다. (햇빛 거의 없음)

* 주식은 귀리죽(오트밀, porridge) 위주의 단조로운 식단

* 시간이 지나자, 강아지들에게 사람 구루병과 똑같은 뼈 변형이 생깁니다.

 

그러고 나서 멜런비는 강아지들에게 코드리버 오일을 먹여 봤어요. 그 결과 휘어 있던 뼈가 점점 정상으로 회복되었습니다. 멜런비는 이렇게 결론 내렸습니다. 구루병은 음식 속 어떤 ‘지용성(기름에 녹는) 영양소’ 부족에서 온다. 그는 그때 이 물질을 정확히 “비타민 D”라고 부르지는 않았지만, 구루병이 음식과 관련된 결핍 질환이라는 사실을 처음으로 강하게 증명한 사람이 됩니다.

4. 햇빛을 쏘였더니 나아졌다? – 자외선의 등장

같은 시기, 또 다른 중요한 이야기들이 유럽에서 벌어지고 있었습니다. 1919년, 오스트리아 – “햇빛 램프 요법” 오스트리아의 쿠르트 훌트친스키(Kurt Huldschinsky)라는 의사는 구루병 아이들에게 인공 자외선(수은등, mercury vapor lamp)을 쬐어주었습니다. 놀랍게도, 햇빛 비슷한 자외선을 쐰 아이들의 뼈가 다시 단단해지고, X-ray 사진에서도 구루병 조짐이 현저히 개선되었습니다. 즉, “구루병은 단순한 음식 문제만이 아니라, 햇빛(자외선)과도 연결되어 있다” 는 강력한 증거였죠.

 

런던과 뉴욕에서도 같은 결과 영국의 Harriette Chick팀과, 미국의 Alfred Hess, Harry Steenbock 같은 연구자들도 구루병 아이들을 햇빛에 노출시키거나, 인공 자외선을 사용해 치료해 보았습니다. 결과는 같았습니다. 자외선은 구루병의 강력한 치료제였고, 심지어 음식에 자외선을 쬐어도(우유, 곡물 등) 그 음식을 먹은 동물의 구루병이 좋아졌습니다.

 

이때부터 과학자들의 머릿속에는 이런 퍼즐 조각이 떠오릅니다. “콜드리버 오일”, “햇빛과 자외선”, “구루병 예방” 이 세 가지를 하나로 설명해 줄 ‘무언가’가 분명 있을 것 같았죠.

 

5. 마침내 이름을 얻다 – 맥컬럼의 ‘비타민 D’ 선언

이제 무대는 미국 존스홉킨스 대학의 화학자 엘머 맥컬럼(Elmer McCollum)에게로 넘어갑니다. 맥컬럼은 멜런비의 연구에 흥미를 느끼고, “콜드리버 오일 안에 도대체 뭐가 들었길래 구루병이 나을까?”를 파고들었습니다. 그는 이런 기막힌 실험을 합니다.

 

1. 콜드리버 오일에 산소를 세게 불어넣고, 가열해서 비타민 A를 완전히 파괴합니다.

2. 이 기름은 더 이상 눈 건강(야맹증 예방)에는 효과가 없었습니다.

3. 그런데 이 기름을 구루병 쥐에게 먹였더니 여전히 뼈가 회복되는 거예요!

 

맥컬럼은 결론 내립니다. “아, 구루병을 치료하는 성분은 비타민 A와 다른 전혀 새로운 물질이구나.” 이미 A, B, C까지 이름이 쓰이고 있었기 때문에, 그는 이 물질에 새로운 알파벳을 하나 붙입니다. 바로 “비타민 D” 이렇게 해서 1922년경, 콜드리버 오일 안의 항(抗)구루병 인자 = 비타민 D라는 공식이 세상에 알려집니다.

 

6. 햇빛을 먹는 음식? – 자외선으로 우유를 ‘강화’하다

하지만 퍼즐은 아직 덜 끝났습니다.

 

* 콜드리버 오일 → 비타민 D

* 햇빛, 자외선 → 구루병 예방

 

그렇다면 햇빛이 비타민 D를 만들게 해준다는 말일까요?

 

1920년대, 미국의 Harry Steenbock과 Alfred Hess등은 과감한 실험을 합니다.

 

* 우유, 기름, 곡물 같은 음식에 자외선(UV)을 쬐어준다.

* 그 음식을 먹인 실험동물의 구루병이 예방·치료되는지 확인한다.

 

결과는 놀라웠습니다.  자외선을 받은 음식은 ‘항구루병 효과’, 즉 비타민 D의 힘을 갖게 된 것입니다.

 

이 발견 덕분에, 우유·마가린·곡물 등에 비타민 D를 인위적으로 첨가(강화)하는 기술이 빠르게 퍼져 나갔고, 1930~60년대 사이 선진국에서 소아 구루병은 거의 사라질 정도로 감소합니다.

7. 마지막 퍼즐 – 빈다우스, 햇빛과 콜레스테롤을 연결하다 

이제 남은 질문은 하나였습니다.  “우리 몸에서는 비타민 D가 도대체 어떻게 만들어질까?” 이 질문에 답한 사람이 바로 독일 화학자 아돌프 빈다우스(Adolf Windaus)입니다. 그는 콜레스테롤과 비슷한 스테롤(sterol)이라는 물질들을 연구하다가, 에르고스테롤(ergosterol)같은 스테롤이 자외선에 의해 비타민 D로 바뀔 수 있다는 사실을 밝혀냈습니다.

 

이 연구는 결국, “피부 속 콜레스테롤 유사 물질(7-디하이드로콜레스테롤)이 자외선 B(UVB)를 맞으면 구조가 바뀌어 비타민 D로 변한다” 는 현대 의학의 개념으로 이어집니다. 이 공로로 빈다우스는 1928년 노벨 화학상을 받게 됩니다.

 

8. 비타민 D, 사실은 ‘비타민인 척하는 호르몬’

재미있는 건, 비타민 D는 엄밀히 말하면‘비타민’이라기보다 호르몬에 더 가깝다는 점입니다. 대부분의 비타민은 음식으로 꼭 공급받아야 하지만, 비타민 D는 피부에서 스스로 합성할 수 있기 때문이죠. 그래서 학자들은, 비타민 D가 “비타민”으로 분류된 건 1920~40년대 사이의 역사적 우연에 가깝다고 말하기도 합니다.

 

하지만 이름이 뭐가 됐든, 이 물질이 뼈 건강, 면역, 근육, 심지어 여러 질환과의 연관성에서 중요한 역할을 한다는 사실에는 변함이 없습니다.

 

이제 “비타민 D 좀 챙겨 드세요”라는 말 뒤에는 이런 긴 역사와 어린이들을 구하려 했던 수많은 과학자들의 노력이 숨어 있다는 걸, 한 번쯤 떠올려 보셔도 좋을 것 같아요 😊

 

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