중국 호남성의 장가계시 무릉원(武陵源)에는 위로 천문산(天門山)의 천문동(天門洞)과 땅 아래로 뻗혀 있는 황룡동굴(黃龍洞窟)이 있다. 천문동은 오나라 때의 대지진으로 인하여 생긴 것이며, 황룡동굴은 이 지역에 분포된 석회암 지대로 말미암아 영겁의 세월을 통하여 생성된 지하생성물의 극치이다. 천문산 고봉의 하늘 맞닿은 높은 곳에 형성된 천문동혈(天門同穴)과, 4층 규모로 된 땅속의 산 같은 석회동 구조물과 강물을 무색케 하는 지중뱃길수로를 끌어안고 있는 황룡동굴은 과연 천산용동(天山龍洞)의 바로 그것이 아닌가. [답사보고서 중에서]
한약재 및 식품으로의 개발가능성이 높지만 현재 멸종위험에까지 처해있는 천문동의 체계적 보호 및 보존을 위하여 자생지 분포특성조사와 유전자원을 수집한 결과는 다음과 같다. 1. 서해안(충남 이남)과 남해안, 동해안(경북 이남)의 45개 지역을 중심으로 유전자원의 분포특성 조사를 실시하였으며 자생이 확인된 26지역으로부터 천문동 자생종을 수집하였다. 2. 자생지분포 조사 결과 섬을 제외한 육지부 천문동 자생지는 북위 $36^{\circ}15'$ (충남 보령군 남포면 월전리 죽도) 이남의 서해안으로부터 동경 $128^{\circ}02'$ (경남 사천시 실안동 강포) 이서의 남해안이었다. 3. 천문동은 해안선에 주로 분포하고, 자생지 주요 식생은 소나무가 우점 하였다. 4.자생지 천문동의 생육상황은 햇볕의 투과정도가 좋을수록 지하부 생장량이 많았다.
본 연구는 oxidative stress에 의한 세포죽음 분석의 이상적인 모델로 사용되는 HT22세포를 이용하여 천문동 에탄올추출물의 glutamate에 의한 oxidative toxicity에 대한 신경보호 효과를 살펴보았다. 이를 위해 cell viability, lactate dehydrogenase (LDH), 그리고 세포죽음형태, reactive oxygen species (ROS), mitochondria membrane potential (MMP) 등에 대한 flow cytometry 및 Western blot분석을 이용하였다. 천문동 추출물의 처리는 cell viability 및 LDH분석에서 glutamate에 의한 cell toxicity를 저하시키며, 특히 apoptotic cell death를 현저히 감소시켰다. ROS 및 MMP분석 결과, 천문동 추출물은 ROS의 형성을 저하시키며 glutamate에 의해 저하된 MMP를 현저히 회복시켜 주었다. 이와 관련된 단백질 발현을 보면, 천문동 추출물은 PARP 및 HO-1의 발현을 억제하였다. 이상의 결과는 천문동 추출물이 HT22해마세포에서 ROS형성저해 및 MMP회복에 의해 세포죽음을 완화시켜 보호작용을 하는 것으로 사료되며 oxidative toxicity관련 질환에 적용 가능할 것으로 보여 진다.
동의학(東醫學)에서는 질병의 발생에 대하여 정기(正氣)의 강약(强弱)에 그 관건(關鍵)이 있다하였다. 그리하여 모든 질병의 치료에 있어서도 정기(正氣)의 회복에 중점을 두는 부정법(扶正法)이나 거사법(祛邪法)을 사용하면서도 정기(正氣)에 손상(損傷)을 입히지 않도록 많은 관심을 기우리고 있다. 암(癌)의 치료 또한 정기(正氣)가 얼마만큼 보충되는가에 따라 항병능력(抗病能力)이 항진(亢進)된다할 수 있을 것이다. 현재 국내외적(國內外的)으로 악성종양(惡性腫瘍)을 치료하기 위하여 다방면으로 연구를 하고 있으며, 또한 실제로 사용하고 있는 치료방법들로는 수술요법(手術療法) 방사선요법(放射線療法) 면역료법(免疫療法) 화학요법(化學療法)등이 있지만 아직까지는 미흡한 상태라 할 수 있을 것이다. 현재 일반적으로 항암제(抗癌劑)를 이용한 화학요법(化學療法) 등이 사용되고 있고, 면역료법(免疫療法)을 위한 많은 방법들이 연구되고 있어 본 저자(著者)들은 천문동(天門冬)이 면역세포(免疫細胞)의 증식(增殖)을 촉진시켜주면서 항암작용(抗癌作用)이 있을 것으로 사료(思料)되는 바 피부암세포(皮膚癌細胞)인 A431 cell line과 골수암세포(骨髓癌細胞)인 KHOS-NP cell line에 천문동(天門冬)을 투여(投與)하여 암세포(癌細胞)의 증식(增殖)을 살펴보고, 면역세포(免疫細胞)인 T cell과 B cell의 증식(增殖)을 살펴보았다. 또한 복강내(腹腔內) macrophage에서 분비되는 NO의 양(量)을 In vitro와 In vivo실험(實驗)을 통하여 살펴보았고, T cell의 apoptosis 및 subpopulation의 양(量)을 관찰하였다. 이 결과(結果) 천문동(天門冬)은 A431 cell 및 KHOS-NP cell에 항암작용(抗癌作用)을 보였고, T-cell의 증식(增殖)을 촉진시켰으며, 마우스 복강내(腹腔內) macrophage에서 분비(分泌)되는 NO의 양(量)을 감소시켜고, T cell의 apoptosis에 있어서는 대조군(對照群)에 비하여 유의성(有意性)있게 증가(增加)시켰으며, subpopulation에서는 $T_H$ cell을 증가(增加)시켰다. 그리하여 천문동(天門冬)은 항암작용(抗癌作用) 뿐만아니라 면역세포(免疫細胞)의 증식(增殖)에도 관여하는 약물(藥物)로 인정(認定)할 수 있을 것으로 사료(思料)된다.
제주특별자치도 서귀포시 하원동 탐라대학교 내에 위치한 서귀포천문과학문화관은 예로부터 오직 한라산에 올라서야 볼 수 있었다는 노인성(용골자리 으뜸별 카노푸스 Canopus)을 볼 수 있는 국내 유일의 시민천문대이다. 아름다운 서귀포시 앞 바다를 한 눈에 바라볼 수 있는 서귀포천문과학문화관은 제주특별자치도 최초의 천문우주관련 과학관으로 지난 2006년 6월 15일에 개관하였다.
천문동 에탄올 추출물은 조골세포의 증식을 농도 및 시간 의존적으로 유의성 있게 증가시켰으며 조골세포 분화유도 및 석회화에 관여하는 염기성 인산분해효소 활성을 효과적으로 촉진시켰다. 또한 TRAP 양성인 다핵 파골세포수 및 TRAP 활성도를 감소시켰다. 결과적으로 천문동 에탄올 추출물은 조골세포의 활성 증가 및 파골세포의 활성 억제 등뼈의 대사에 영향을 미치므로 뼈의 대사와 관련된 치료제 및 골다공증 예방 건강 보조식품으로서 개발 가능성이 있으며, 이와 관련된 작용기전 및 활성성분의 분리, 정제에 대한 연구가 더욱 필요할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 천문동 건근의 부위에 따른 항산화 활성을 비교하여 이와 관련된 물질을 탐색하고 동정하였다. 천문동 건근에서 항산화 활성이 높은 부위는 껍질에 해당하고 DPPH radical 소거능, nitrite 소거능, hydroxy radical 소거능 및 ABTS 양이온 소거능과 같은 항산화 활성이 껍질 부위에서 상대적으로 높은 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 껍질에 존재하는 폴리페놀 화합물에 의한 것으로 판단되었다. 껍질에 존재하는 항산화 활성 물질을 HPLC를 이용하여 분리하고 동정한 결과 리그닌의 생합성에 중요한 전구물질인 caffeic acid가 주요 항산화 활성 물질이었으며, 이러한 결과를 토대로 천문동이 지닌 효능을 최대로 사용하기 위해서는 천문동의 건조 후에 껍질을 제거하지 않고 사용하는 것이 바람직한 것으로 생각한다.
우리나라에서 천문올림피아드의 시작은 천문학에 대한 청소년들의 관심 제고 및 대중화 노력의 일환으로 한국천문학회 산하에 설치된 한국천문올림피아드위원회가 2001년 제 1회 천문올림피아드대회를 개최하면서부터이다. 이와 함께 2002년 제 7회 국제천문올림피아드(IAO)에 한국대표로 3명의 고등학생들을 공식적으로 처음 참가시키게 되었다. 그 후 정부가 재정지원과 더불어 고등학교와 대학 입시에서 과학올림피아드 입상자에게 가산점을 주는 정책을 시행하게 되면서, 2007년에 천문올림피아드 국내대회 응시자가 1400명을 넘어서는 한편, 국제대회(IAO)에서는 2007년과 2008년 연이어 우리 대표학생들이 종합성적 1위를 달성하는 등 천문올림피아드의 양적, 질적 발전이 있어왔다. 그러나 최근 들어 입시의 과열과 맞물려 올림피아드 준비학원의 확산 등 사교육을 유발시킨다는 비판에 직면하면서 2010년에는 천문을 포함한 모든 국내 과학올림피아드대회에서 지필시험이 폐지되는 등 대대적 개편의 과정을 겪고 있는 중이다. 국제대회 역시 2005년에 아시아-태평양 천문올림피아드(APAO)가 창설되고, 2007년에는 동유럽 국가들이 주축이 된 IAO에 대항하여 아시아 국가들이 주동이된 국제 천문 및 천체물리 올림피아드(IOAA)가 새로 생겨나는 등 다양화되고 있다. 한편 우리나라는 2009년 전남 담양에서 제 5회 APAO를 개최하고, 2012년에는 제 17회 IAO의 한국 첫 개최를 앞두고 그 어느 때보다 천문학계를 포함한 우리 사회 각계각층의 전반적 관심과 지원을 필요로 하고 있다. 이에 국내외적으로 천문올림피아드가 직면하고 있는 상황 및 문제들에 대한 전반적 고찰 및, 설문조사로 나타난 천문올림피아드 참가 중고등학생들의 현황을 통해 천문올림피아드가 앞으로 나아가야 할 방향에 대해 전망해보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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