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게르마늄

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요즈음 게르마늄 함유 농산물, 게르마늄 황토방, 게르마늄 온천 등 ‘신비의 원소’라고 불리는 게르마늄에 대한 관심이 높아지고 있다. 게르마늄은 원소기호 ‘Ge’, 원자번호 32, 원자량 72.61로서 금속과 비금속의 중간적인 성질을 지니고 있으며, 반도체(半導体)로서의 특징을 가지고 있다. 오래 전부터 트랜지스터(transistor), 다이오드(diode), 태양전지(太陽電池), 광섬유(光纖維, optical fiber) 등에 이용되어 전자공학에서는 중요한 소재로 여겨졌지만, 영양소인 미네랄로서 주목 받기 시작한 것은 최근의 일이다.

원소 주기율표(週期律表, periodic table)의 기초를 확립한 러시아의 화학자 멘델레예프(Dmitrii Ivanovich Mendeleyev)는 1869년 주기율표를 발표하면서 그 당시까지 발견되지 않았던 미지의 원소가 존재할 것을 예측하며 원자번호 32번의 자리를 비워두었으며, 1886년 독일의 빙클러(Clemens Alexander Winkler)가 ‘아기로다이트(argyrodite)’라는 광물에서 멘델레예프가 예측한 원소를 발견하는데 성공하였다. 빙클러는 독일의 라틴명인 ‘게르마니아(Germania)’에서 따와 자신이 발견한 원소에 ‘게르마늄(germanium)’이란 이름을 붙였다. 대한화학회에서는 게르마늄과 함께 영어식 발음인 ‘저마늄’이란 명칭도 사용을 인정하고 있다.

1920년대까지만 하여도 게르마늄의 인체 독성에 대한 연구가 대부분이었으며, 게르마늄은 아연, 망간, 크롬, 셀레늄 등과 마찬가지로 인체에 유해한 원소로 여겨졌다. 그러나, 최근에는 미량의 농도일 경우에는 인체에 필수적인 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌으며 필수미네랄로 취급되고 있다. 게르마늄의 효능이 알려지게 된 것은 1930년 프랑스의 카렐(Alexis Carrel) 박사가 “루르드(Lourdes) 샘물이 질병 치료에 효과가 있다”는 내용의 보고서를 발표한 것이 계기가 되었다. 그 후 여러 과학자들이 분석한 결과 그 샘물의 게르마늄 함량이 높다는 것이 밝혀졌다.

루르드 샘물은 교황청에 의해 카톨릭 성지(聖地)로 지정된 곳이며, 지금도 매년 수백만 명이 방문하고 있고, 그 중에는 샘물을 마시고 병이 치유되는 기적을 경험하기도 한다. 이곳이 유명해지게 된 계기는 1858년 암으로 죽기 직전의 한 소녀가 성모 마리아의 계시를 듣고 이 샘물을 마신 후 암이 완치되는 일이 있었기 때문이다. 당시에는 이를 ‘성모 마리아의 기적’이라 하였고, 샘물은 질병 치료에 효험이 있는 성수(聖水)로 여겨지게 되었다.

게르마늄은 단독으로 존재하지 않고 다른 화합물과 결합된 상태로 있으며, 유기화합물(有機化合物)과 결합된 것을 ‘유기게르마늄’이라 하고, 무기화합물(無機化合物)과 결합된 것을 ‘무기게르마늄’이라 한다. 주로 광물질의 형태로 발견되며, 지구에 존재하는 게르마늄의 대부분을 차지하는 무기게르마늄은 인체에 독성을 나타낸다. 무기게르마늄의 일종인 이산화게르마늄(GeO2)은 예전에 음용수로 이용된 일이 있었는데 신장이나 말초신경에 심각한 독성을 나타내어 문제가 되기도 하였다.

자연계에 존재하는 유기게르마늄은 식물이 토양의 게르마늄을 흡수하여 식물체 내에 함유하고 있는 것과 일부 샘물이나 온천에 포함되어 있는 미량의 유기게르마늄이 있다. 예로부터 여러 질병에 치료 효과가 있다고 하여 동서양에서 약용으로 이용하던 인삼, 마늘, 영지버섯, 상황버섯, 컴프리(comfrey) 등에서 미량의 유기게르마늄이 발견되었으며, 루르드 샘물의 유기게르마늄 함량은 다른 광천수(鑛泉水)에 비하여 상당히 높은 것으로 밝혀졌다. 유기게르마늄은 독성이 없고 인체에 유용한 작용을 하지만 자연상태에서는 매우 희귀하다는 단점이 있어 연구에 어려움이 있었다.

게르마늄의 효능에 대한 연구가 본격화된 것은 일본의 아사이 가즈히꼬(浅井一彦) 박사가 인체에 해가 없는 유기게르마늄을 인공적으로 합성하는데 성공하면서부터이다. 유기게르마늄이란 게르마늄 화합물의 구조 중에 탄소(C)를 포함하는 것을 말하고, 이론적으로는 수천 가지 화합물이 있을 수 있으며, 실제로 아사이가 속해있던 석탄총합연구소(石炭総合研究所)에서도 수백 종의 유기게르마늄을 합성하였다. 그 중에서 동물과 사람에서 안전성이 확인되어 식품 및 의약품에 사용이 허가된 것은 1967년에 합성된 ‘아사이게르마늄’ 또는 ‘Ge-132’라고 불리는 화합물뿐이다. 따라서, 현재에도 합성 유기게르마늄이라 하면 Ge-132를 의미한다.

합성 유기게르마늄으로 암 환자를 비롯하여 당뇨, 고혈압, 간염, 심장병 등 여러 난치병을 치료하였다고 하여 1970년대 일본을 중심으로 게르마늄 신드롬을 낳게 하였고, 게르마늄은 ‘먹는 산소’ 또는 ‘생명의 원소’ 등으로 불리며 극찬을 받았다. 그러나, 1980년대 초부터 수많은 모방품과 가짜 상품으로 인하여 여러 번 의료사고가 발생하였으며, 1992년 Ge-132의 특허기간이 종료된 후에는 세계 각지의 여러 회사에서 안정성이 검증되지 않은 제품을 생산하여 더욱 불안감을 키웠다. 이에 미생물을 이용하여 안전한 유기게르마늄 생합성 방법이 검토되었으며, 1993년 미국 게란티(Geranti USA Inc.)의 한국내 법인인 게란티제약㈜에서 세계 최초로 성공하여 ‘바이오게르마늄’이라고 명명하였다.

합성 유기게르마늄의 등장을 계기로 그 효능에 대한 연구가 활발해졌으며, 지금까지 알려진 게르마늄의 효능은 다음과 같은 것들이 있다.

⊙ 산소 공급 작용 --- 게르마늄의 효능 중 가장 대표적인 것이며, 산소가 세포막을 통과하여 세포 내로 이동하는 것을 촉진하는 운반자로서 작용한다. 산소의 효율적인 이용을 돕고 유해산소와 수소이온을 제거하여 세포의 노화를 막고 세포 기능을 강화시켜 준다. 신체의 기관 중에서 산소가 가장 많이 요구되는 곳은 뇌이며, 게르마늄은 뇌 기능의 쇠퇴를 막아 치매를 예방한다. 게르마늄은 산소결핍 현상에서 벗어나게 해주어 맑은 정신과 상쾌한 기분을 갖게 해주며, 피로회복을 빠르게 해준다.

⊙ 전자흐름 조절 작용 --- 게르마늄은 반도체이며, 반도체는 과전류가 흐르면 약화시키고 전류가 약하면 잘 흐르게 하는 성질이 있다. 인체에도 미약하지만 전류가 흐르고 있고, 신체의 각 기관은 고유의 전위(電位)가 있다. 이 전위가 높아지면 통증이 생기고, 이런 곳에 반도체(게르마늄)가 전달되면 방전(放電)을 시켜 전위가 낮아지기 때문에 통증이 사라진다. 게르마늄이 암 치료에 효과가 있는 것도 높은 전위를 가진 암세포로부터 전자를 빼앗아 전위를 낮추는 작용을 하기 때문이다.

⊙ 면역력 강화 작용 --- 인체는 자기 방어를 위하여 면역력과 자연치유력을 지니고 있으며, 게르마늄은 인터페론(interferon)의 생성을 촉진하여 면역세포를 활성화시킴으로써 암세포, 바이러스 등으로부터 인체를 보호하고, 세포의 신진대사를 촉진하여 자연치유력을 증강시킨다.

⊙ 중금속 배출 작용 --- 게르마늄은 산화성이 강한 산소원자를 보유하는 화학적 특징을 가지고 있으므로 독성물질이나 수은, 카드뮴 등의 중금속과 결합하여 몸 밖으로 배출시키는 작용을 한다.

게르마늄을 신봉하는 사람들은 ‘난치병 극복을 위해 신이 인간에게 준 선물’이라며 극찬하고 있으나, 위에서 열거한 항암작용 등의 효과에 대하여도 확실한 증거는 없으며, 아직은 검증이 더 필요한 상태이다. 아직 게르마늄에 대하여는 밝혀진 것보다 모르는 것이 더 많은 것이 현실이다. 따라서, 인체에 필요한 게르마늄의 양이나 섭취 기준도 정해져 있지 않으며, 결핍시의 유해 증상도 알려지지 않았다. 흡수된 유기게르마늄은 20~30시간 후에 소변으로 배출되기 때문에 체내 축적에 의한 부작용은 없는 것으로 알려져 있다. 그러나, 시판되는 게르마늄 제품 중에는 안전성이 검증되지 않은 것도 있어 그런 제품의 복용으로 인한 피해가 일본과 유럽 등지에서 보고된 바가 있으므로, 게르마늄 제품을 선택할 때에는 믿을만한 회사에서 제조한 것인지를 확인할 필요가 있다.

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