건강의 핵심인 장내 미생물, 마이크로바이옴(microbiome)과 면역력, 질병과의 관계

Posted on2 Years ago
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"모든 질병은 장(腸)에서 시작된다." “건강은 우리의 장 속에 있는 미생물에 의해 결정된다”라고 '의학의 아버지'라 불리는 히포크라테스는 이미 2400년전에 장 건강의 중요성을 암시했다. 장내 미생물 숫자는 100조~1000조개나 되고 장내미생물을 합한 전체 크기는 간과 비슷하며 무게는 1kg이 넘는다.이들은 소장과 대장에 살며 유익균과 유해균이 균형을 이루고 있다. 장내 미생물이 인체에 얼마나 다양하고 중요한 영향을 미치는지 그 가치는 나날이 증명되고 있다. 전문가들은 "장내 미생물이 어떻게 바뀌는지에 따라 우리 몸의 질병 지도가 바뀐다"고 설명한다. 장내 미생물이 소화기질환은 물론, 암과 비만, 치매, 우울증 등 우리 몸 전체의 질환과 직간접적으로 연관돼 있다는 것이다.

장내미생물의 종류

우리 몸에는 마이크로바이옴(microbiome)으로 불리는 수많은 미생물이 공존한다.마이크로바이옴은 미생물(microbe)과 생태계(biome)를 합친 말로 몸속에 있는 미생물과 그에 대한 유전정보를 일컫는다. 세균과 균류, 바이러스가 포함된다. 이러한 미생물들은 입, 코, 피부, 장 등 곳곳에 분포돼 있지만 그중 95% 이상이 장에 살고 있다. 건강한 성인의 평균적인 장내 세균의 구성 비율을 보면 ▶건강에 도움을 주는 유용균은 30% ▶해를 끼치는 유해균은 5~10%입니다. ▶나머지 60~75%는 중간균이라고 불리는 기회를 엿보는 균들입니다.장내 최고 우세균인 박테로이데스는 중간균에 속합니다. 유용균이 우세한 환경에서는 유용균으로, 유해균이 우세 환경인 곳에서는 유해균으로 가세합니다.우리의 장내 환경은 유용균 우세 환경 속에서 유해균과의 밸런스를 유지하는 상태가 가장 이상적입니다.

*Firmicutes(후벽균)- 총 장내미생물의 약 75%
*Bacteroidetes(의간균류)- 총 장내미생물의 약 20%
*Actinobacteria(방선균)- 총 장내미생물의 1.5% 미만
*Proteobacteria(프로테오박테리아)- 총 장내미생물의 1% 미만

장내미생물의 기능

장내미생물은 다음과 같은 유익한 기능들을 가지고 있다. 첫째, 인간의 면역시스템을 교육하고 단련시켜 면역체계를 강화하는 기능을 한다. 음식물을 섭취하면 외부 항원이 장 점막을 통해 유입되는데 장 점막의 외부층에 주로 분포하는 장내미생물이 음식물에 포함된 미생물에 대한 일차적인 방어기능을 담당하면서 신속하고 강력하게 면역반응을 일으킨다. 이 과정에서 장내미생물은 인간의 면역시스템과 끊임없이 상호작용하면서 면역체계를 강화한다. 둘째, 대사작용을 통해 체내 소화효소로 분해되지 않은 전분이나 다당류를 분해하여 우리 몸에 필요한 에너지 공급을 돕고 비타민, 엽산, 단쇄 지방산 등 필수적인 영양소를 공급한다. 또한 콜레스테롤, 쓸개즙, 약물의 대사에도 관여하여 다양한 대사산물을 만들어낸다. 셋째, 유전자 발현의 스위치 역할을 통해 유전자 발현을 조절한다. 부모에게 나쁜 유전자를 물려받았더라도 유익한 장내미생물을 가지고 있고 좋은 음식물을 섭취한다면 유전자의 스위치가 켜지지 않아 발암 유전자 발현을 억제할 수 있다.

사람마다 고유한 장내 세균총 보유

학자들은 마이크로바이옴을 '제2의 게놈(genome·유전정보)'이라 지칭하기도 한다. 사람들은 손가락의 지문처럼 사람마다 각기 다른 마이크로바이옴을 지녔으며 이 차이에 의해 알레르기, 아토피, 비만 같은 대사 질환부터 장염, 심장 질환에 이르기까지 각종 질환의 발병률이 좌우된다는 것이다. 장내 세균은 음식, 생활습관, 스트레스 등 다양한 요인에 의해 조절됩니다. 특히 고령의 나이가 될수록 다양한 음식의 섭취가 어렵게 되는데 이는 장내 세균의 다양성을 훼손시킵니다.장내 세균의 다양성이 파괴되면 근감소증, 노쇠, 골다공증 등 노화에 따른 병변들이 생기게 됩니다.또한 최근에는 장내 미생물이 비만, 당뇨, 고지혈증, 심장질환, 뇌혈관질환 등에 영향을 미칠 수 있다고 보고되고 있습니다. 동시에 우울증, 치매, 자폐증, 파킨슨병 등 뇌신경 질환들에도 영향을 미친다는 의학적 보고들이 나오고 있습니다.

장내 환경을 망치는 것들

우리의 생활습관에 따라 장내 환경은 많이 좌우됩니다. 장내 환경을 나쁘게 만드는 것도 우리의 생활습관에 달려 있습니다.육식 위주의 식사, 각종 정제식품, 인스턴트식품, 각종 스트레스 등 현대인들의 식습관과 생활습관은 유용균의 번식을 억제하고 유해균의 증식을 촉진시켜 장내 환경의 균형을 깨뜨리게 됩니다.그렇게 되면 건강에도 치명적입니다. 장내에 유해균들이 많아지면 발암물질의 생산도 많아지고 각종 면역 기능이 약화되어 각종 암과 염증성 질환의 위험이 증가할 수 있기 때문입니다.

장내 환경을 좋게 만드는 것들

NHK에 소개된 일본의 장수촌인 야마니시현 유즈리하나의 노인들은 80~90세의 고령에도 불구하고 장내에 비피더스균이 많다는 놀랄 만한 결과가 있었습니다.유즈리하나 노인들의 식생활을 살펴보면 잡곡, 감자, 고구마, 도토리, 마 등의 식물성 섬유가 매우 풍부한 식단이었고, 바로 이 식물성 섬유가 비피더스균 증식 인자였던 것입니다.비피더스균 등 장내 유용균은 우리 몸의 소화·흡수를 촉진하고 비타민 B1, B2, B6, B12, 비타민 K, 판토텐산, 엽산, 비오틴 등 비타민의 합성 역할을 합니다.

장내 세균과 비만의 연관성

비만인의 장에는 지방 분해를 방해하는 비만 균(뚱보균)인 ‘피르미쿠테스’가 월등히 많다는 이론이다. 반대로 날씬한 사람의 장에는 정반대 기능을 하는 ‘박테로이데테스’, 이른바 ‘날씬 균’이 많다. 날씬 균은 장 기능을 향상하고 면역력을 높이며 지방 분해가 활발히 이뤄질 수 있게 해 살이 잘 찌지 않도록 돕는다. 실제로 의정부성모병원 가정의학과 주상연 교수팀이 비만과 정상 체중인 사람의 대장 속 장내 세균 농도를 분석한 결과, 뚱뚱한 사람의 변은 박테로이데테스균 농도가 적었다.

장내 세균, 치매·우울증과도 연관

장내 세균은 뇌의 영역에도 영향을 미친다. 내분비계, 신경계, 면역계, 대사물질 등을 통해 뇌와 장이 직접 신호를 주고받는다는 '장-뇌 축(gut-brain axis)' 이론이 이에 해당한다. 장내 미생물군이 자폐증, 파킨슨병, 알츠하이머, 우울증 등과 같은 정신신경계 질환과도 연관이 있다는 주장이다.일본 국립장수의료연구센터가 2016∼2017년 건망증으로 진료를 받은 남녀 128명(평균 연령 74세)을 대상으로 대변 속 세균의 DNA를 추출하고 장내 세균총의 구성을 분석했다. 그 결과 치매 환자의 장 속에는 ‘박테로이데스’라는 균이 정상 환자보다 현저히 적은 것으로 나타났다. 박테로이데스는 독성물질을 분해하는 인체에 이로운 세균이다. 해당 연구진은 “장내 세균이 치매 예방의 목표가 될 수 있음을 시사한다”고 밝혔다.

면역력 좌우하는 장내 미생물

우리 몸 면역세포의 약 70%가 장에 존재한다. 쉽게 말하면 우리 몸 면역력의 70%가 장에 달렸다는 얘기. 설사나 변비가 잦다면 단순히 장이 안 좋다는 정도로 가볍게 여겨서는 안 된다. 장 건강이 좋지 않다는 것은 우리 몸의 면역기능이 떨어져 있다는 것을 의미하기 때문이다. 최근에는 장내 미생물 상태에 따라 코로나19 중증도가 달라진다는 연구들이 많이 발표되고 있다. 코로나19 확진자 중 20대는 무증상자가 많지만, 70~80대는 사망하는 경우가 적지 않은데, 20대는 장내 유익한 세균이 많기 때문이라는 분석이다. 나이가 듦에 따라 장 속 유익균은 줄고 유해균이 증가하기 때문에 나이가 들수록 정상 세균총의 균형이 깨져 장 기능이 약해지고 우리 몸에 안 좋은 영향을 끼치게 된다. 따라서 중장년층은 건강을 위해 유산균 섭취를 하는 것이 좋다.

프로바이오틱스 섭취로 유익균 늘려야

건강한 장 환경을 유지하려면 어떻게 해야 할까. 평소 육류와 채소류를 균형 있게 섭취하는 게 중요하다. 식품의약품안전처는 유익균 비율을 높이기 위해 채식과 유산균이 다량 함유된 김치·된장 등 발효 식품 섭취를 권장한다.하지만 음식만으로는 한계가 있다. 프로바이오틱스를 섭취하는 것이 이를 보완한다. 지금까지 유산균이라고 알고 있는 것들이 모두 프로바이오틱스에 해당한다. 프로바이오틱스는 장내 균총의 분포를 건강한 상태로 유지하도록 돕는다. 식약처는 ‘유익한 유산균 증식’ ‘유해균 억제’ ‘배변 활동 원활’ 등 프로바이오틱스의 기능성을 인정했다.아울러 ‘프리바이오틱스’의 중요성도 커지고 있다. 프리바이오틱스란 유익균인 프로바이오틱스가 좋아하는 영양분, 즉 일종의 먹이다. 프로바이오틱스가 장까지 제대로 살아서 갈 수 있도록 도움을 준다. 프로바이오틱스 섭취 시 프리바오이틱스까지 함께 먹는 것을 권장하는 이유다. 식약처에서 지정한 프로바이오틱스 일일 권장량은 1억~100억 마리다. 과다 섭취 시엔 장내 가스 발생, 설사 유발 등의 가능성이 있으므로 주의하는 것이 좋다.

세계보건기구(WHO)는 프로바이오틱스를 ‘적절한 양을 섭취했을 때 건강에 이로운 작용을 하는 살아 있는 균’으로 정의했다.프로바이오틱스 제품을 고를 때는 균수와 장내 생존율, 프리바이오틱스의 함유 등을 꼼꼼히 따져보는 것이 좋다. 위산과 소화효소에 의해 분해되지 않고 살아 있는 상태로 소장까지 도달하여 장에서 증식하고 정착 가능해야 한다. 균 자체가 아무리 좋아도, 식도와 위를 거쳐 장까지 살아서 도달하지 않는다면 아무 소용이 없다. 장내 생존율을 높이기 위한 기술력이 적용된 제품이 효과적이다.

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