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by 디이프 Apr 29. 2022

[iF DB] 마이크로바이옴, 식습관 그리고 건강

Microbiome, Diet and Health

EDITOR'S NOTE

간 때문이야~ 간 때문이야~ 피곤은 간 때문이야! 라는 유명한 광고 다들 기억하시나요?

근데 여기서 의문!

피곤은 오로지 간 때문일까요?

최근 몇 년 동안 건강기능 식품시장의 화두가 '프로바이오틱스'일 만큼 장 건강의 중요성이 부각되고 있어요!

물론 인체의 오장육부 어느 하나 중요하지 않은 장기는 없어요!

하지만 인간이 살아감에 있어서 영양소와 에너지를 얻는 원천은 바로 식사를 통해 먹는 음식인데요!

그렇기 때문에 영양분을 흡수하는 장의 역할이 매우 중요하며, 또 장에는 면역세포의 70% 이상이 존재하기 때문에 장을 빼놓고는 건강을 논할 수가 없답니다~

오늘은 디이프의 신가희 박사님이 들려주는 인체의 미생물 군집인 마이크로바이옴과 장 건강에 대해서 알아볼게요!

I. Prologue

마이크로바이옴은 모든 환경에 존재하는 미생물군과 관련 유전정보의 총체를 의미합니다. 지난 30년간 인체의 세포 수와 미생물의 세포 수의 비율은 1:10으로 알려져 왔지만, 최근 연구에서는 개인 간의 차이와 실험 오차는 있겠지만, 사람의 세포 수를 30조 개로 추정하면 마이크로바이옴은 38조 개 정도로 대략 1:1 정도로 구성된다고 알려졌습니다. 마이크로바이옴 연구는 2006년 미국 워싱턴의 연구팀(Jeffory Gordon)에서 비만 쥐에서 특정 장내세균(Firmicutes)이 증가하는 것을 확인하고 비만이 장내미생물과 관련이 있다는 연구 결과를 네이처에 발표하였습니다. 그로부터 10년 뒤, 예일대 연구진에서 장내세균이 비만에 어떻게 작동하는지 발표하면서 마이크로바이옴에 대한 더욱 활발한 연구가 진행되었습니다.

장내세균이 비만을 일으키는 기전 (출처: Nature 2016 534, 185-7)

II. 마이크로바이옴은 우리의 건강과 얼마나 가깝게 있을까?

장은 사람이 섭취하는 음식물의 영양소를 흡수하고 체내 에너지를 만드는 역할을 하고 인체 면역의 70%가 장 속에 들어 있어, 장이 건강하지 않으면 체내 면역 시스템의 균형이 깨지므로 장이 건강해야 건강한 사람이라고 칭하기도 합니다.

마이크로바이옴은 대략 95%가 장 등의 소화기관에 존재하기 때문에 장내 마이크로바이옴의 불균형은 비이상적인 면역반응 및 대사 반응을 발생시키므로, 인간의 질병 90% 이상이 장과 연관되어 있다고 할 수 있습니다. 이처럼 인간의 건강은 장내 마이크로바이옴이 얼마나 균형 있게 구성되었는지에 좌우된다고 설명할 수 있습니다.

안정적인 장내 마이크로바이옴의 다양성을 확보하기 위해서는 적어도 2~3년의 시간이 필요합니다. 태어난 후 3년 안에 형성된 마이크로바이옴이 성년기에서 노년에 이르기까지 일정하게 유지되기 때문에 특별히 어린 시절의 균형 잡힌 장내 마이크로바이옴 형성이 매우 중요합니다. 어린 시절 장내 마이크로바이옴의 불균형으로 인해 천식, 아토피, 당뇨, 비만 등의 질환이 발생하게 되면 성인이 될 때까지 발병하기 때문에 어린 시절의 균형 잡힌 마이크로바이옴 구성이 무엇보다 중요합니다. 그뿐만 아니라 사람마다 약물에 대한 반응속도가 다른 이유도 장내 미생물 구성 차이에서 비롯된다고 2019년 6월 네이처에서 발표되었습니다.

따라서 균형 잡힌 인체 마이크로바이옴을 구성하기 위해서는 이들이 잘 살 수 있는 주요 환경을 만들어 주는 것이 매우 중요하며 장내 미생물 환경에 가장 큰 영향을 주는 것은 바로 식습관입니다. 이처럼 우리가 매일 먹는 음식처럼 마이크로바이옴은 우리의 건강과 매우 가까운 관계입니다.

마이크로바이옴과 인체 건강의 상관관계 (출처: 한국생명공학연구원, 네이처, 사이언스)

III. 우리가 먹는 것과 마이크바이옴은 어떤 관계가 있을까?

앞서 설명한 것처럼 균형 잡힌 장내 마이크로바이옴 구성을 위해서 가장 큰 영향을 주는 것은 식습관입니다. 장내 마이크로바이옴은 유익균, 유해균, 중간 균으로 분류되며, 이들의 적절한 균형은 우리의 건강한 몸 상태를 유지해줍니다. 유해균과 유익균은 먹이와 식성이 달라 우리가 어떤 음식을 섭취하는가에 따라 유익균과 유해균의 개체 수 및 활동 강도가 달라집니다. 유익균은 탄수화물과 식이섬유를, 유해균은 단백질과 지방을 좋아합니다. 이처럼 지방과 육류를 많이 섭취하는 식습관은 장내 부패가 쉽게 일어나고 지방을 필요로 하는 미생물들이 장 속에서 우세한 세력을 형성해서 장에서 분비된 신경전달 물질이 뇌를 자극해 기름진 음식을 더 찾게 만듭니다. 또한 단 것을 좋아하는 식습관은 자율신경 중에서 미주신경 등 부교감 신경을 자극하고 부신 기능을 떨어뜨려 더욱 단것을 먹고 싶어지게 합니다. 즉 우리가 무엇을 먹고 싶은지는 조정하는 것은 우리 자신이 아니라 우리 몸속에 있는 미생물이라 할 수 있습니다. 따라서 우리가 무엇을 먹느냐에 따라 다양한 유익균으로 장내 마이크로바이옴이 구성될 수 있으며, 이렇게 형성된 건강한 장은 항상성을 유지하고, 다양성을 강화하여, 질병을 예방할 뿐만 아니라 인체의 다양한 기능도 원활하게 작동하게 합니다.

장내 미생물과 인체 간의 상호 영향 (출처: 한겨레 사이언스온 2016)

IV. 우리는 마이크로바이옴과 어떻게 함께 살 것인가?

하지만 서구화된 식습관으로 인해 유익균들과 점점 단절되고 있고, 과거 조상들과 달리 현대인들의 마이크로바이옴은 점점 단순해지고 있는 것입니다. 우리는 건강한 삶을 위해 마이크로바이옴의 먹이가 되는 거친 곡물류, 씨앗, 껍질째 먹는 과일류 등을 자주 섭취해서 함께 살고 있는 마이크로바이옴에게 먹이를 주고, 우리 건강을 지켜 내기 위해 나에게 맞는 먹거리를 찾아야 합니다.