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부패
부패(腐敗, putrefaction, Decomposition)는 유기물이 공기 속의 산소, 빛, 열, 그리고 균이나 효소 따위의 작용에 의하여 분해되는 현상. 썩는다고도 한다. 음식이 부패되는 것은 상한다고 한다. 썩어서 내용이 줄어드는 경우와 악취가 나는 경우로 나뉜다. 악취는 주로 단백질에 포함된 질소화합물이나 황화합물이 분해될때 생기는 분자들 때문에 난다. 산이 생성되는 경우를 산패라고 한다.
사실 '부패, 썩는다, 상한다'라고 하는 것은 유독성 물질이 나올 때 하는 말로 통용된다. 그러므로 산소에 의한 변질(화학적 변화)은 부패라고 하면 안 되고 그냥 '변질'이라고 표현해야 된다.
발효와는 오로지 그 결과에 의해서만 구분되는 관계다. 목적한 부산물이 생성되면 발효, 아니면 부패라고 한다. 즉 종이 한 장 차이다. 부산물이 인간에게 유용한 물질이더라도 목적한 부산물이 아니면 부패가 되며, 반대로 인간에게 유해한 부산물이 생성되더라도 산업 등의 용도로 사용하기 위해 만들고자 한 물질이었다면 발효가 된다. 가령, 알콜 발효를 이용해 술을 만들고자 했으나 산이 생성되어 식초가 되었다면, 식초 자체도 인간에게 유용한 것이지만 원래 만들고자 했던 것이 아니기 때문에 이는 부패로 간주된다. 많은 경우 발효는 탄수화물이, 부패는 단백질이 분해될 때에 일어나는데, 당연히 예외도 있으며 단백질을 발효하여 된장 등을 만들기도 한다. 또, 현 시점에서는 부패라고 불리는 어떠한 현상이 있는데, 가까운 또는 먼 미래에 그 부패의 과정이나 최종 산물이 인간에게 유용하게 사용될 여지가 발견된다면 그 부패는 발효로 다시 정의될 수도 있다. 예를 들면 나일론의 원료 중에는 생물체의 부패로 인하여 생기는 물질도 있다. 당연히 해당 분야에서는 이런 물질들을 나일론 생산에 직접 사용하므로 생물을 통하여 '생산'하는 과정을 발효라고 부른다.
고온다습한 여름에는 음식을 밖에 내놓을 경우 2시간 안에 부패되는 경우도 있다.
개요
부패는 유기물이 미생물의 작용에 의해 악취를 내며 분해되는 현상을 말하며, 주로 단백질이 분해되는 것을 일컫는다. 즉 무산소성 세균에 의해 유기물이 불완전분해되면 각종 아민이나 황화수소 등 악취가 나는 가스가 발생한다. 부패성 세균으로 고초균군인 클로스트리듐·슈도모나스 외에 장내균군인 콜리나 에로게네스 등이 잘 알려져 있다. 고온다습한 환경에서 부패가 잘 일어난다.
생물의 사체나 배출물 등 질소를 포함하는 유기화합물이 무산소성 세균에 의하여 불완전분해를 하면서, 각종 아민이나 황화수소 등 악취가 나는 가스를 발생하는 현상을 말한다. 발효가 탄수화물이 무산소적으로 분해되는 것을 일컫는 반면, 부패는 단백질이 분해되는 것을 말한다. 지방이 불완전분해하고 케톤류 등이 생기는 과정도 일종의 부패이다. 부패성 세균은 많이 있는데, 특히 고초균군인 클로스트리듐 ·슈도모나스 외에 장내균군인 콜리나 에로게네스 등이 잘 알려져 있다.
부패가 생기기 쉬운 조건, 즉 세균이 번식하기 쉬운 조건은 적당한 온도와 수분의 존재이다. 가장 적당한 온도는 20∼40 ℃이며, 여름철에 부패가 쉽게 일어난다. 부패과정은 산화·환원·가수분해 등의 화학변화가 복잡하게 얽힌 것이며, 반응메커니즘도 균일하지 않고 부패에 의한 생성물의 생성과정도 알려져 있지 않은 경우가 많다.
그러나 자연계에서 물질순환의 중요한 현상의 하나이며, 복잡한 유기질소 화합물을 간단한 유기질소 화합물이나 무기질소 화합물로 변화시키는 중요한 요인의 하나이다. 식품의 부패를 방지하기 위해서 냉동·냉장·가열·탈수·훈연·염장 ·설탕조림 등의 방법 외에 급속냉동법도 많이 이용된다. 또 γ선 조사나 약품 첨가 방법 등도 이용하는데, 이 때는 허가된 합성보존제만 사용된다.
설명
열역학적 측면에서 모든 유기 조직은 화학 에너지로 구성되어 있으며, 살아있는 유기체의 지속적인 생화학적 유지에 의해 유지되지 않으면 가수분해로 알려진 물과 아미노산의 반응으로 인해 화학적으로 분해되기 시작한다. 분해되는 신체의 단백질 분해는 자발적인 과정이다. 소화관의 혐기성 박테리아가 신체의 세포 단백질을 소비, 소화 및 배설함에 따라 단백질 가수분해가 가속화된다.
세포 단백질의 박테리아 소화는 신체 조직을 약화시킨다. 단백질이 지속적으로 더 작은 성분으로 분해됨에 따라 박테리아는 썩은 살의 유해한 냄새를 전달하는 작용기 아민인 퓨트레신(오르니틴에서 유래) 및 카다베린(라이신에서 유래)과 같은 가스와 유기 화합물을 배출한다. 처음에는 부패 가스가 체강 내에 제한되어 있지만 결국에는 인접한 조직을 통해 확산된 다음 순환계로 확산된다. 일단 혈관에 들어가면 부패한 가스가 신체의 다른 부위와 팔다리로 침투하여 확산된다.
기체 조직 침투의 시각적 결과는 몸통과 팔다리가 눈에 띄게 부풀어 오르는 것이다. 지속적으로 증가하는 가스 부피로 인해 내부 압력이 증가하면 가스를 구속하는 조직이 더욱 스트레스를 받고 약해지며 분리된다. 부패 과정에서 신체의 피부 조직은 결국 파열되어 박테리아 가스를 방출한다. 혐기성 세균이 계속해서 조직 단백질을 섭취, 소화, 배설하면서 신체의 분해는 골격화 단계로 진행된다. 이렇게 계속해서 섭취하면 박테리아가 에탄올을 생성하게 되어 부검 시, 특히 물에서 회수한 시체의 혈중 알코올 농도(BAC)를 결정하기 어려울 수 있다.
일반적으로 분해라는 용어는 사람(또는 동물)의 육체적 죽음부터 신체의 골격화까지 발생하는 생화학적 과정을 포괄한다. 부패는 분해의 7단계 중 하나이다. 따라서 부패성이라는 용어는 생화학적으로 부패되기 쉬운 모든 유기물(동물 및 인간)을 나타낸다. 중독으로 인한 사망의 경우 안티몬, 비소, 석탄산(페놀), 눅스보미카(식물), 스트리크닌(살충제), 염화아연과 같은 독극물에 의해 신체의 부패가 화학적으로 지연된다.
대략적인 타임라인
- 1~2일 : 창백, 사후 알고, 사후 경직, 사후 부패는 부패 과정 전의 부패 과정의 첫 번째 단계이다.
- 2~3일 : 복부 피부에 변색이 나타난다. 가스 형성으로 인해 복부가 부어오르기 시작한다.
- 3~4일 : 변색이 퍼지고 변색된 정맥이 눈에 띄게 된다.
- 5~6일 : 복부가 눈에 띄게 붓고 피부에 물집이 생긴다.
- 10~20일 : 몸에서 유해한 냄새가 나고 신체의 일부가 검게 변색되는 흑색부패가 발생한다.
- 2주 : 복부가 더부룩해진다. 내부 가스 압력이 최대 용량에 가까워진다.
- 3주: 조직이 부드러워졌다. 장기와 충치가 터지고 있다. 손톱과 머리카락이 빠진다.
- 4주 : 내장 등 연부조직이 액화되기 시작하여 얼굴을 알아볼 수 없게 된다. 피부, 근육, 힘줄, 인대가 저하되어 골격이 노출된다.
체내 장기가 분해되는 순서는 아래와 같다:
- 후두, 기관 (기도)
- 유아의 뇌
- 위 (해부학)
- 위장관계
- 비장
- 장막(omentum)과 장간막(mesentery)
- 간
- 성인의 뇌
- 심장
- 허파
- 콩팥
- 방광
- 식도
- 이자 (해부학)
- 가로막
- 혈관
- 자궁
부패의 예
일상 생활에서 쉽게 찾아볼 수 있는 부패 현상에는 과일의 썩음, 우유의 상함 등을 들 수 있다. 부패는 이러한 예와 같이 주로 식품에 대하여 식품을 섭취하기에 부적절하게 변화될 때 주로 쓰지만, 생물학로 넓은 의미에서는 인간에게 해로운 물질이 결과물일 때를 통칭하여 쓰인다. 이와 같은 예로 여드름의 고름, 무좀의 발생, 입냄새의 발생 등이 있다.
부패의 원인
부패의 원인은 부패균 미생물의 대사 과정 산물에 의한 것이다. 부패가 잘 일어나는 환경은 주로 습하고, 통풍이 잘 되지 않으며, 온도가 따뜻한 곳인데 이러한 환경은 부패균의 대사가 매우 잘 일어날 수 있는 환경이기 때문에 부패균이 번식하면서 대사 결과 생산한 물질이 악취, 오물 등으로 여겨지는 것이다. 여기에서 습한 것은 주로 수분 활성도를 나타낸다. 또한 부패가 잘 일어나는 조건 중 하나는 물리적인 구조 차이이다. 자르지 않은 고기 덩어리와 저며서 갈아놓은 고기의 부패 정도는 표면적 때문에 차이가 난다. 대부분의 부패균은 혐기성 세균이기 때문에 먹이로 작용하는 유기 물질을 완전히 무기 물질로 분해하지 못하고, 중간 분해 물질로 내놓게 되는데 이러한 것이 악취와 오물 등의 원인이 된다. 그러므로 부패를 방지하기 위해서는 부패균의 번식이 용이한 환경을 조성해주는 것을 피하고, 산소를 충분히 공급해주어야 한다.
부패를 이용한 산업적 유용성
부패가 인간에게 해로운 현상으로 인식되어 있지만 수질 정화 처리나 산업적인 의도적 부패 처리 등에 있어서 유용하게 쓰일 수 있다. 대부분의 부패균이 혐기성 세균인 것에 기인해 공기를 차단한 상태에서 부패 환경을 조성하여 부패 현상을 촉진시키면 특정 부패균들은 메탄 가스를 대사 산물로 내놓게 되는데 메탄 가스는 가정이나 공장에서 열효율이 높은 저탄소 연료로 쓰일 수 있으므로 부패 현상이 유용하게 쓰일 수 있다.
연구
시체농장에서는 기증된 시체를 다양한 환경 조건에 노출시켜 인체 분해 과정을 연구한다. 여기에는 테네시 대학의 법의인류학 시설, 서부 캐롤라이나 대학의 골학 연구소(FOREST), 텍사스 주립 대학의 법의인류학 연구 시설(FARF), 샘 휴스턴 주립 대학의 남동부 텍사스 응용 법의학 시설(STAFS), 서던 일리노이 대학의 법의인류학 시설(STAFS)이 포함된다. 법의인류학 연구 및 콜로라도 메사 대학교의 법의학 조사 연구소. 시드니 근처에 있는 호주의 Taphonomic 실험 연구 시설은 미국 이외 지역에 위치한 최초의 시체 농장이다. 영국에는 인간의 유해나 시체를 사용하는 대신 죽은 돼지를 사용하여 분해 과정을 연구하는 여러 시설이 있다. 돼지는 인간 시체보다 전염병에 걸릴 확률이 낮고 윤리적 문제에 대한 걱정 없이 쉽게 구할 수 있지만 인체 농장은 여전히 추가 연구를 위해 많은 관심을 받고 있다. 각 바디팜은 환경 구성이 독특하여 연구자에게 더 넓은 지식을 제공하고 습도, 태양 노출, 비 또는 눈, 고도 등과 같은 다양한 환경 요인이 분해 속도에 어떻게 큰 영향을 미칠 수 있는지에 대한 연구를 가능하게 한다.
기타
부패(Corruption)는 일반적으로는 사적 이익을 취하기 위해 공적 권력을 남용하는 것을 의미하며, 철학에서는 윤리학과 정치철학 분야 등에서 논의되는 주제 중 하나이다.
사회적으로 나타나는 현상으로, 이로 인한 문제는 바빌로니아의 기록에서도 나타나듯이 매우 오래전부터 제기되었다. 특히 정치적 부패와 관련된 논의가 다수인데, 이는 특정 개인이나 집단이 불법적인 방식으로 자신의 이익을 취하기 위하여 권력 등을 이용하는 것을 의미한다.
정치적 부패는 나아가 규칙의 부패 그리고 규칙의 왜곡을 야기한다는 문제를 발생시킨다. 따라서 이는 제도적 부패와 긴밀한 연관을 가지게 되고, 제도의 부패는 새로운 부패 행위를 야기하는 역할을 한다. 제도적 차원의 부패 외의 부패한 행위의 도덕적 측면에 대한 옳고 그름의 평가 등과 같은 문제는 윤리학의 주제에 속한다. 예를 들어, 타인을 속이는 행위나 재산권을 침해하는 행위, 전형적인 부패 행위인 뇌물수수 등을 거론할 수 있으며, 이는 공평함과 정의 등의 개념과 연관하여 논의될 수 있다.
참고자료
같이 보기
