사람의 체내에는 수많은 미생물이 살고 있다. 체내 미생물들만 따로 추려 무게를 재면 약 1~1.5kg 정도라고 한다. 이러한 미생물들은 사람의 몸 곳곳에 존재하는데, 가장 많이 서식하는 곳이 바로 사람의 장이다. 미생물들은 여러 종이 서로 군집을 이루며 서식하게 되는데 이를 미생물 균총(菌叢, colony)이라고 한다. 사람의 장내에서 크게 다섯 종류의 Phylum(문)이 - Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria, Verrucomicrobia - 균총의 주를 이루고, 이 중 Bacteroides문과 Firmicute문이 약 80% 이상을 차지한다. 이 미생물 균총은 숙주가 섭취하는 음식이나 건강 상태 등에 의해 변화하며 영양소 대사 과정이나 면역 반응 등에 관여하는 것으로 알려졌다.
2006년 제프리 고든 박사는 비만한 쥐와 그렇지 않은 쥐의 장내 미생물을 무균 쥐에 각각 투입한 뒤 같은 먹이를 먹였을 때 비만한 쥐의 장내 미생물을 투입한 쥐가 더 살이 잘 찐다는 연구를 발표했다. 이는 장내 미생물이 숙주의 대사에 영향을 미친다는 점을 시사하여 학계에 큰 반향을 일으켰다. 이후 체내 미생물들에 관한 다양한 연구들이 진행되면서 이들이 비만 등의 대사성 질환뿐 아니라, 신경계 질환이나 노화 등 다양한 질환과 관계가 있다는 사실이 밝혀졌다.
이렇게 미생물 총이 인간의 건강에 미치는 영향들이 밝혀지면서 건강한 장내 미생물 균총을 도움이 된다고 알려진 프로바이오틱스(Probiotics)가 세계적으로 주목받고 있다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 프로바이오틱스란 체내에 충분한 양이 투입되었을 때, 건강에 좋은 영향을 주는 살아있는 균을 뜻한다. 즉 하나의 물질이 아니라 살아있는 균들을 말한다. 이 균들 중 대다수는 유산균, 비피더스균 등이 발효 식품에서 주로 찾아볼 수 있는 균들이다. 최근 프로바이오틱스는 분말이나 발효유 등과 같은 형태로 상품화되어 건강기능식품으로써 약국 등에서 판매되고 있으며 국내 건강기능 식품 분야에서 빠르게 성장하고 있다. 2017년 기준 식약처의 조사에 따르면 프로바이오틱스는 홍삼, 비타민에 이어 세 번째로 큰 시장을 형성하고 있는 것으로 볼 수 있다(그림2 참조). 프로바이오틱스는 안정성과 기능성을 기준으로 선발되며, 한국의 식약처는 19종의 균을 프로바이오틱스 균주로 인정하고 있다(표1 참조).
[그림 2] 2017년 건강기능 식품 품목별 매출 현황
식품의약품안전처, 건강기능식품 생산실적 통계 (2017)
[그림 3] 프로바이오틱스 균주
프로바이오틱스의 안전한 사용을 위한 연구(2016) 한국보건의료연구원
장내에서 균총을 이루며 서식하게 되는 프로바이오틱스가 체내에서 어떠한 역할을 하는지 밝히는 연구가 지속해서 진행되면서 프로바이오틱스들의 메커니즘들이 밝혀지고 있다. 균주별로 다른 기능을 하는 것으로 알려졌지만, 지금까지 알려진 프로바이오틱스의 기능은 다음과 같다.
체내에서 소화되지 않는 탄수화물을 분해하고 지방산, 비타민 아미노산 등을 합성하여 소화 및 대사를 돕는다.
프로바이오틱스가 생산하는 대사물질들이 유해균의 증식을 억제하고 유해균이 장내 상피세포에 부착하는 것을 저해함으로써 장내 균총을 안정화시킨다.
면역 기능을 조절하는 cytokine의 발현을 억제하거나 유도하여 면역 기능을 개선하는 역할을 한다.
대사과정에서 생성되는 유기산 등이 콜레스테롤 합성을 저하해 전체 혈중 콜레스테롤 농도를 낮춘다.
[그림 4] 프로바이오틱스 섭취 시 기대되는 효과
그러나 프로바이오틱스의 효과는 알려진 것보다 크지 않다는 연구결과도 있다. 최근 한 연구에서는 프로바이오틱스를 섭취한 사람의 장내 미생물과 대변의 미생물을 조사한 결과 대변과 장내 미생물 균총의 일부만 연관성이 있다는 연구 결과를 발표했다. 프로바이오틱스를 섭취한 대다수 사람의 대변에서는 프로바이오틱스 균이 발견되었지만, 사람의 장내에서 균주가 정착하지 못한 경우가 더 많다는 결과를 보인 것이다.
[그림 5] 프로바이오틱스 섭취 시 발생할 수 있는 부작용
부작용에 관한 사례도 보고되고 있다. 국내에서도 프로바이오틱스가 원인으로 추정되는 부작용 신고사례가 2009년 이후로 건강기능식품 부작용 신고센터에 꾸준히 접수되고 있다. 주로 나타나는 부작용으로는 복부팽만감, 두통, 설사, 알레르기 같은 면역 과민 반응 등이 있다. 또한, 과다 복용 등 잘못된 복용방법이나 섭취 위험군이 섭취한 경우 감염 등의 부작용에 의해 사망에 이르는 일도 있다. 특히, 미국 FDA에서는 프로바이오틱스 섭취 고위험군(면역억제환자, 구조적 심장질환 환자 등)을 따로 분리하여 프로바이오틱스 섭취에 주의할 것을 경고하고 있다. 또한, 장구균(Enterococcus)의 경우 항생제 내성을 가지게 하는 유전자를 가진 균주로 장내 미생물 균총 내에서 항생제 내성 유전자 확산 가능성이 우려되며 이에 관한 연구도 진행되고 있다.
아직 논란의 여지는 있지만, 여러 연구의 성과로 프로바이오틱스가 체내에서 어떤 역할을 하는지 밝혀지고 있고, 어쩌면 의료용 혹은 치료 약물로써 인류의 건강에 중요한 역할을 하게 되는 미래가 올지도 모른다. 다만, 현재까지의 프로바이오틱스는 어디까지나 건강보조식품임을 기억하고 복용하는데 주의를 기울여야 할 것이다.
참고문헌
작성자 : BS실 박혜선 주임
Posted by 人Co
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