니코틴은 주로 담배에 많이 들어있는 성분으로, 말린 담뱃잎에 약 0.17-4.93% 정도 함유되어 있다.¹⁾ 흡연시 담배 한 개비당 2 mg의 니코틴이 체내로 흡수되어 각성 효과를 나타내지만 50-100mg 정도가 되면 위험할 수 있다. 니코틴의 중독성은 인간에게 가장 심각한 중독 중 하나로 간주한다. 니코틴은 중추신경 및 말초신경을 흥분시키거나 마비시키며, 장·혈관을 수축시키고, 혈압의 상승을 촉진한다. 이러한 급성중독 외에도 흡연에 따른 만성중독이 더욱 심각한 문제로 여겨진다.

임산부가 흡연하게 되면 아이는 당뇨, 비만, 고혈압 및 신경 행동 장애 등의 위험성이 증가하는 것으로 알려져 있다. 액체 니코틴을 사용하는 전자담배의 경우에는 과량의 니코틴 흡입 위험성이 제기되기도 한다. 니코틴은 곤충에 대한 신경독성이 있어서 니코틴의 황산염은 농업용 살충제(니코틴제)로 사용되기도 한다.

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니코틴의 화학 구조(출처:대한화학회)

니코틴이라는 이름은 주포르투갈 프랑스 대사였던 장 니코의 이름에서 따온 것인데 그는 프랑스 왕에게 1560년에 담배와 그 씨앗을 보내서 의학적 사용을 권장했었다. 당시에는 담배가 질병, 특히 흑사병에 효과가 있는 것으로 믿었다. 담배는 유럽에서 흡연뿐만 아니라 살충제로 사용되었었고, 현재도 미국에서는 유기농 목적으로 니코틴이 살충제로 사용되기도 한다.

인조실록에 따르면, 우리나라에서는 1616년경에 더러 담배를 피우는 사람이 있었고 1621년 전국으로 퍼졌다고 한다. 니코틴은 1828년 독일인 화학자인 포셀트와 라이만에 의해 처음 추출되었고, 그 독성이 1843년 멜센스에 의해 처음 기술되었다. 1893년 아돌프 피너와 리차드 볼펜스테인에 의해 니코틴의 구조가 밝혀졌고, 1904년에 픽텟과 로스키에 의해 처음으로 인공적으로 합성되었다.

니코틴은 주로 토마토, 감자와 같은 가지과(Solanaceae) 식물의 잎에서 발견되며, 엉거시과의 한련초, 속새과의 쇠뜨기 및 석송과에 속하는 2, 3종의 식물에도 함유되어 있다. 특히 담뱃잎에 많은 양이 포함되어 있는데, 건조 중량의 0.3∼3% 정도가 함유되어 있다. 뿌리에서 합성된 후 잎에 저장된다.

니코틴의 가장 큰 문제는 의존성에 있다. 니코틴이 흡수되어 중추신경(뇌)의 니코틴 수용체에 결합하면 단기적으로 도파민의 수치를 증가시키지만, 반복적 흡연으로 니코틴 노출이 반복되면 니코틴성 아세틸콜린 수용체의 민감성이 떨어지고, 이에 따라 도파민 분비가 상대적으로 감소하여 니코틴을 더 찾게 되는 의존증이 생기게 된다.

니코틴 의존에 대한 해결 방법으로서 니코틴 껌이나 패치를 사용하기도 하지만, 이러한 방법의 효과에 대해서는 아직 논란의 여지가 있다. 니코틴은 이러한 중독 증상뿐만이 아니라, 그 자체로도 독성이 강한 물질로서, 흡연이 아닌 직접 섭취를 하게 되면 담배 2개에 들어 있는 니코틴의 양으로도 성인 남성을 죽음에 이르게 할 수 있다. 급성 니코틴 중독 상태가 되면 구토, 맥박, 호흡의 상승 같은 흥분 현상이 나타나며 심각한 경우에는 경련, 기절, 호흡 마비 같은 증상이 나타난다. 또한 흡연은 암에 큰 관련이 있는 것으로 알려졌지만, 니코틴 그 자체로서는 발암 효과가 잘 알려지지 않았다. 성인에 대하여 치사량(LD₅₀)은 정맥주사의 경우 0.5-1.0 mg/kg, 경구투여 시 6.5-13 mg/kg으로 알려져 있다.²⁾

흡연의 의존성을 끊기 위하여 껌, 패치 혹은 전자담배 형태로 적절한 양의 니코틴을 사용할 수 있다. 이러한 방법으로 담배를 끊을 수 있는 성공률은 50∼70% 정도로 알려져 있다. 한편, 살충 효과가 있어 과거에는 농업에서 살충제로 사용되었다.³⁾ 그러나 미국에서는 2014년부터 사용이 금지되었고 EU 에서는 2009년부터 사용이 금지되었다.⁴⁾

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니코틴 패치(⇒)

인지능력, 집중력, 일화 기억, 작업 기억에 미치는 긍정적 영향이 알려져 있다. 복용량이 적을 경우, 니코틴은 잠재적으로 두뇌의 노르에피네프린(norepinephrine)과 도파민의 활동을 강화하여 정신흥분제가 전형적으로 보여주는 마약 효과를 유발한다. 반면, 복용량이 많아지면, 니코틴은 세로토닌과 아편제(opiate)의 효과를 향상시켜 평온 및 진통 효과를 유발한다. 대부분의 마약과 비교할 때, 니코틴은 복용량이 증가함에 따라 흥분제에서 평온/진통제로 양상이 바뀐다는 점이 독특하다.

1) https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-540-69248-5_3

2) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3880486/

3) https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.pharmtox.45.120403.095930

4) https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2010/acs-presspac-october-27-2010/tobacco-and-its-evil-cousin-nicotine-are-good-as-a-pesticide.html