장내미생물은 출생부터 사망까지, 인간의 건강과 관계 있다!
빌 게이츠는 “마이크로바이엄과 음식 영양은 인류의 생존과 건강을 증진시키는 큰 요소로 이 둘은 서로 간에 영향을 주며 더욱더 확장될 것”이라고 말했다. 그만큼 장내미생물과 인간의 건강과의 관계는 밀접하다는 의미이다. 이번 호에서는 장내미생물과 인간의 건강과 관련된 각종 정보에 대해 살펴보겠다.
▲ 장폐축(gut-lung axis)이란?
대장의 전도변화(傳導變化) 작용은 위의 강탁(降濁) 공능을 이어 펼치는 동시에 역시 폐의 숙강(肅降; 자연의 맑은 기운을 흡입-산포)기능과 유관하다.
여기에 더해 청나라 때의 의사인 당종해(중의학에 서양해부학, 생리 학등 서양의학을 흡수하여 『중서 회통 의경정의』 저술)는 저서에서 “대장은 전도의 장기로 폐의 표리 장기이다. 폐기가 하달하므로 능히 전도(傳導)의 역할을 한다“고 했다. (중의기초이론 장상藏象-대장편 번역)
200여년 전의 청나라 의사가 중의학의 폐와 대장의 관계를 서양의학의 관점과 함께 이미 서술하였고 오늘날 장폐축 이론은 장내미생물과 직접 관계가 있는 것으로 밝혀졌다.
스위스 로잔대학의 벤자민 마스랜드 교수(면역학) 연구에 의하면 대장 미생물의 먹이인 식이섬유가 적게 함유된 음식을 섭취한 쥐들은 천식반응이 악화되는 것으로 나타났다. 이 쥐들의 폐와 기도에서는 호산구(好酸球eosinophils)와IgE (immunoglobulin E) 같은 면역세포들이 많이 검출되었는데, 이것들은 알레르기 및 천식환자들에게 천명(wheezing)과 호흡곤란을 초래하는 것으로 알려진 면역세포다.
이와 대조적으로 2주 동안 펙틴(pectin: 수용성 식이섬유)이 풍부하게 함유된 먹이를 먹은 쥐들은 알레르겐(Allergen)을 흡입했을 때 염증반응이 감소한 것으로 나타났다. 실험에서 식이섬유를 먹은 쥐들은 기도 협착 증상이 완화되고, 호산구와 IgE가 거의 절반 수준으로 감소하였다(KISTI 2014-01-07 발췌).
프리바이오틱 섭취는 대장의 미생물이 SCFAs를 생성해 폐의 정상활동을 돕기 때문에 약초사용시 대장과 폐 계통의 뿌리 약초(황기, 인삼, 백작, 치커리, 슬립프리엠 등)를 사용하는 것이 좋다.
▲ 장내미생물관리는 소아기때부터
출생이후부터 장내세균의 정착에 좋은 모유 또는 모유 올리고당(Human milk oligosaccharides) 이 함유된 우유제품과 필요 시엔 뿌리 약초를 사용한다.
▷자연분만: 태어날 때(엄마 뱃속은 무균상태)-출생 시 노출(자연분만)-유익균의 노출이 산도를 통과하며 이루어진다-건강에 유리하다.
▷제왕절개: 아토피 유병율아 높다.
장내 미생물은 아기 때부터 형성된다. 보통 만1세까지 폭발적으로 장내미생물이 증가하고 만3세가 되면 거의 어른의 39조 수준에 이른다. 만3세 이후부터는 균의 종류가 많아진다. 물론 아이들의 자라는 환경에 따라 다르나 미생물의 다양성을 형성한다.
1~3세 사이는 신경세포와 뇌가 성장하는 시기로 장내 미생물 역시 급격히 늘어난다. 이는 장내미생물이 생성하는 물질이 아이들의 신경세포성장에 필요한 중요한 영양소를 만들기 때문이다.
따라서 만1~3세사이에 열이 나서 항생제를 사용하면 장내미생물이 제대로 형성하지 못해 자폐증(t Autism Spectrum) 아토피피부염, 체중증가 등의 질환이 더욱 발생할 수 있다는 연구결과를 볼 수 있다.
어른보다 아이의 장내 미생물이 쉽게 개선되므로 항생제 사용 후에는 반드시 의사와 상의 후 뿌리 채소, 과일 또는 뿌리 약재와 프로바이오틱을 섭취해 장내미생물을 관리한다.
또한 장내미생물은 인간의 평생 건강과도 관계가 있는데 이는 일본 게이오대학과 미국 MIT·하버드 등의 공동 연구에서도 알 수 있다.
홍대선 원장(가주한의원)
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<장내미생물 관련 용어>
▷FMT(Fecal microbiota transplant): 대변이식술(Fecal Microbiota Transplant)은 건강한 사람의 대변 속 미생물을 추출해 내시경이나 관장을 통해 환자의 장 속에 투입해 장내 미생물이 균형을 이루도록 하는 치료법이다. 염증성 장질환인 클로스트리디움 디피실(Clostridium difficile infection, CDI 또는 C. Difficile) 환자에 한해 대변이식술을 시행할 수 있다.
▷프로 바이오틱(probiotics): 살아있는 미생물로 김치, 요구르트, 양배추 절임(sauerkraut), 케이퍼(kefir), 치즈 중 일부, 콤부차 등에 존재하고 장내 미생물집단(gut microbiome)의 유익균 등의 건강밸런스를 유지시켜 소화도 및 인체 전체건강을 도와준다.
▷프리바이오틱(Prebiotics): 살아있는 미생물(프로바이오틱)의 먹이라 할 수 있으며 각종 콩이나 곡물, 야채 등 섬유질 음식이 프리바이오틱에 해당한다. 대장에서 분해되어 미생물의 성장을 돕고 장의 활동성을 높인다.
▷신바이오틱 (synbiotic): 프로바이오틱과 프리바이오틱을 합쳐 놓은 것. 장내 미생물의 생존과 활동성을 높일 수 있는 장점이 있다. 예를 들어 음식에서 같이 섭취하면 신바이오틱효과를 볼 수 있는데 김치(Probiotic)와 고구마(prebiotic)를 함께 먹으면 신바이오틱 효과를 기대할 수 있다.
▷포스트바이오틱(Postbiotics): 장내미생물의 부산물로 비타민B, K, 아미노산, antimicrobial peptides (유해균의 성장을 억제하는 물질)와 단쇄 지방산(short-chain fatty acids)이 포스트바이오틱에 속한다.
▷단쇄지방산(Short chain fatty acids, SCFAs): 장내 미생물의 주요 대사 산물로 소장까지 소화, 흡수되지 않은 탄수화물(예: 섬유질)을 대장에서 대사하는 과정 중에 생성된다. 따라서 사람의 소화 효소로는 완전히 소화되지 못하는 식이섬유의 섭취량이 많을수록 장내 단쇄지방산의 농도가
높아진다.
장에서 검출되는 단쇄지방산은 아세트산(Acetate, acetic acid), 프로피온산(Propionate, propionic acid), 부티르산(Butyrate, butyric acid)이 있고 장내 미생물에 의해 대장에서 만들어져 대장으로 흡수된다. 단쇄지방산은 종류에 따라서 마이크로바이옴에 기여하는 역할이 조금씩 다르지만 공통적으로 장관 내 수소이온 농도지수(pH)를 낮춰 산성 환경을 유지하여 유해균의 정착을 막고, 영양분 흡수를 돕는다.
최근 장내미생물의 대사물질을 이용한 치료제 연구와 개발이 진행되고 있으며 이와 함께 단쇄지방산 약초가 장내미생물의 대사산물을 높일 수 있는 가능성 또한 연구되고 있다.
단쇄지방산과 관련된 약초로는 트리팔라, 감초뿌리, 슬리퍼리엘름(효능은 지난 회 참고) 등이 있다.
▷부티르산(butyrate, butyric acid): 장내 세균이 만드는 가장중요한 대사물질이다. 초산(Acetate, acetic acid), 프로피온산(Propionate, propionic acid)과 함께 짧은 사슬 지방산으로 분류하고 지금까지 발표된 연구에 의하면 가장 많은 기능을 가지고 있다.
- 먼저 항염증효과가 있다. 부티르산의 생산이 원활하지 않은 과민성 장증후군환자에서 점막의 손상과 염증이 관찰된다. ②에너지대사를 올려 비만(지방)을 예방하고 ③장세포(colonocyte)의 주요 에너지원이며 ④대장암의 발병률을 낮추는 효과와 ⑤수면상태를 개선시키는 효과가 있다.
