독소(毒素, toxin)
일반적으로 생물(식물이나 동물) 안에서 생성되는 독성 물질을 말한다. 독소는 인체의 정상적인 생리기능을 방해하고 인체 기능에 부정적인 영향을 주는 물질이다. 인체에 작용하는 독소는 크게 균체 내 독소(endotoxin)과 균체 외 독소(exotoxin)로 나눌 수 있다.
독소는 효소나 세포 수용체와 같은 생물학적 거대분자와 상호 작용하는 신체 조직과 접촉하거나 흡수되면 질병을 일으킬 수 있는 소분자, 펩타이드 또는 단백질일 수 있다. 독성은 일반적으로 경미한 것(예: 벌침)부터 극히 낮은 용량에서도 치명적일 수 있는 것(예: 보툴리눔 독소)에 이르기까지 매우 다양하다.
생물독소
생물독소(生物毒素, biotoxin)라는 용어는 생물학적 기원을 명시적으로 확증하기 위해 사용된다.
내독소(內毒素, endotoxin)
리포 다당류(lipopolysaccharide, LPS)
지질과 다당류(공유 결합에 의해 결합되는 O-항원, 외핵, 내핵으로 구성)로 구성되는 커다란 분자이다. 이것들은 그람 음성균의 외막에서 볼 수 있다. 리포 다당, 지질다당질, 지다당류(脂多糖類), 지질다당류, 당지방질이라고도 한다.
생명체에서의 활성
그람 음성균은 그람 양성균에 비해 펩티도글리칸 층이 얇다. 그래서 그람 음성균은 주로 물에 거주하고, 물 바깥에서는 쉽게 뭉개지거나 터진다. 이때 발생되는 세포막의 성분을 내독소라고 한다.
내독소는 그람음성균의 증식시에도 발생한다.
내독소가 독소로 일컬어지는 이유는 면역계가 내독소에 반응하여 발열 등의 염증 반응을 일으키기 때문이다. 이는 그람 음성균의 세포벽 중 지질 A 부분과 관련이 있다.
발견
LPS의 독성 활동은 리처드 파이퍼(Richard Friedrich Johannes Pfeiffer)에 의해 처음 발견되었고, "내독소"로 이름을 정했다. 이는 그 자신이 내독소와 외독소를 분류시킨 것에 따른 것인데, 주변 환경으로 세균에 의해 발생되는 독소를 외독소로 분류하였으며, 내독소의 경우 세균 세포 안에 독성이 유지되고 세균 세포벽이 파괴된 이후에만 발산한다고 간주하였다.
외독소(外毒素, exotoxin)
균에 의해 분비되는 독성이다. 외독소는 세포벽을 파괴시키거나 정상적인 세포물질대사를 방해함으로써 숙주에게 위해를 줄 수 있다. 강도가 심한 편이며 숙주에게 상당한 피해를 줄 수 있다. 내독소와 비슷한 점도 있으며 세포의 용해 중에 확산된다.
외독소는 면역계가 만들어내는 항체에 감내할만한 수준이지만, 수많은 외독소들은 너무 독성이 심해서 면역계가 이들에 대해 방어할 기회가 있기도 전에 숙주에게 치명적일 수 있다. 이러한 이유로 항독소, 항혈청이 포함된 항체가 주입되어 수동면역을 제공하게 된다.