마이크로바이옴 - 건강한 삶을 위한 또 다른 키워드

마이크로바이옴은 미생물군집(마이크로바이오타: microbiota)과 유전체(게놈: genome)의 합성어이다. 또한 미생물 (Microbe)와 생태계 (Biome)의 합성어로도 볼 수 있다. 엄밀하게 이야기하면, 인체 마이크로바이오타 (Human microbiota)는 미생물 자체, 인체 마이크로바이옴은 유전체를 지칭하는 말이다. 예를 들어 대변 미생물 이식은 영어로 Fecal microbiota transplant (FMT)로 쓴다. 영어권에서는 이 Microbiota와 Microbiome이 잘 구분되어 쓰이지만, 국내에서는 모두 마이크로바이옴으로 쓰고 있다.

마이크로바이옴은 인체에 공존하며 살고 있는 상재균, 공생균, 병원균 등 세균과 바이러스 및 곰팡이까지 포괄하는데 70kg 성인 기준 약 38조 개를 가지고 있다고 알려져 있다. 사람이 태어나서부터 성장함에 따라 다양하게 변하면서 질병과 건강에 영향을 미친다. 그래서 '제1의 유전체'라고도 불린다.

체중의 1~3%에 불과하지만 인체 내 다양한 역할을 담당하고 있다. 대부분은 장을 포함하여 소화기관에 존재하고, 그 외에도 호흡기, 생식기, 구강, 피부 등에도 분포하고 있다. 신체 부위에 따라 서식하는 미생물의 종류와 구성이 다양하다.

 

마이크로바이옴의 역할

1. 영양분 흡수
동일한 영양분을 흡수하더라도 사람에 따라 흡수되는 양상에 차이가 있다.

2. 양물대사 조절
체내에 유입된 약물이나 발암 물질로부터 인체를 보호하는 기능이 있다.

3. 면역작용 조절
인체 면역체계와 상호작용을 통해 외부의 병원성 미생물로부터 인체를 보호한다.

4. 발달 조절
마이크로바이옴 생성물질은 뇌의 발달과 신경 조절을 통해 행동에도 영향을 미친다.

5. 기타
소화를 원활하게 하는 데 도움을 주고, 질병을 일으키는 박테리아가 장벽에 달라붙는 것을 방지한다.
심장 질환을 유발할 수 있는 콜레스테롤 수치를 낮추고, 뇌신경 전달 물질 생성에도 도움을 준다.
또한 비만, 당뇨, 아토피 등 질환과도 관련이 있다.

이렇듯 마이크로 바이옴은 소화, 면역, 뇌 건강 등 다양한 측면에서 중요한 역할을 수행한다. 체내에서 마이크로바이옴의 밸런스가 무너지면 대사증후군, 비만, 고혈당 등 만성 질환 발생 가능성이 커지며 노화 또한 촉진될 수 있다.

 

마이크로바이옴, 균형 유지를 위해서는?

건강한 장내 미생물 환경이 신체의 항상성을 촉진하고 심혈관 건강을 지원한다는 것은 많은 과학적 증거를 통해 점차 명확히 드러나고 있다. 건강한 장을 만들기 위해서는 유익균 성장을 촉진하면서 유해균 성장을 억제하는 방식으로 마이크로바이옴의 균형을 유지할 수 있다.

이 유기체들은 우리가 섭취하는 영양소로 자라기 때문에, 음식을 골고루 섭취해야 한다.

해로운 박테리아 성장을 자극하는 인공 감미료 섭취를 제한하고 건강한 박테리아 성장을 촉진하는 프리바이오틱스, 발효 식품, 통곡물, 폴리페놀이 풍부한 음식 등을 섭취하는 게 좋다. 여기에는 콩류, 요구르트, 아티초크, 바나나, 아스파라거스, 귀리, 사과, 올리브오일, 다크초콜릿, 적포도주, 다양한 채소류 등이 포함된다.

 

마이크로바이옴의 기술 분야

1. 프로바이오틱스 (Probiotics)
적당량을 섭취했을 때 인체에 이로움을 주는 살아있는 세균을 총칭하는 말이며, 우리 몸에 유익을 주는 균이다. 또한 인간의 건강에 이로운 박테리아나 효모와 같은 살아있는 미생물로 구성되며, 유산균(Lactobacillus), 비피더스균(Bifidobacterium), 엔테로콕쿠스(Enterococcus) 등 균주를 포함한다.

제안된 섭취량 이상으로 섭취하더라도 기능성이 더 좋아지는 것은 아니다. 오히려 과량으로 섭취하면, 이형젖산발효(heterofermentation)를 하는 균주의 경우에는 가스를 발생시켜 설사 등을 유발할 수 있으므로 주의하여야 한다.

2. 프리바이오틱스 (Prebiotics)
장내 유익한 박테리아의 생장을 돕는 성분으로, 쉽게 말해 프로바이오틱스의 먹이가 되어 장 내 환경을 개선하는 데 도움을 준다. 대표적인 프리바이오틱스로 이눌린 또는 이눌린을 이용하여 만든 프락토올리고당이 있다. 프리바이오틱스는 올리고당과 같이 탄수화물로 이루어져 있는 경우가 많고, 대부분이 식이섬유의 형태로 존재한다.

프리바이오틱스는 항암작용, 항균작용, Hypolipidemic 및 포도당 변조를 일으키는 활동을 한다. 또한 항골다공증 활동을 가지고 있으며 무기질의 흡수와 균형을 개선하는 활동을 하고 결장에서 식품 안에 들어있는 칼슘과 무기질의 흡수를 증가시킨다.

3. 포스트바이오틱스(postbiotics)
위에 언급한 프로바이오틱스와 프리바이오틱스가 만들어내는 부산물이다. 균주와 배양법(기술)에 따라 생성물질의 차이가 발생한다. 종류로는 유기산, 다당류, 박테리오신, 항균물질, 효소 같은 분비물이 있다. 장 투과성을 조절하고 염증을 억제하고 면역과 당뇨 등에 도움이 되는 것으로 발견되었다.

과거에는 살아있는 균이 체내에서 효과를 잘 발휘할 수 있다고 여겨졌으나, 최근의 연구들에 의하면 살아있는 균이 아닌 그들이 생성하는 대사산물(포스트바이오틱스) 또한 다양한 효과와 장점이 있다고 밝혀졌다.

4. 표적항균제
미생물제라고 하여 생장이나 생존을 억제할 수 있는 천연화합물 혹은 합성화합물을 의미한다. 특히 표적 항균제는 인체에 해롭지 않고 유익한 미생물을 해치지 않으면서 명확하게 병원성 미생물을 목표로 삼는 기술이다.

5. 기타
프로바이오틱스, 숙주 조직 내 또는 숙주 생물체의 건강한 생체 내 성장과 유지를 지원방법으로 유래된 비 생물 성분을 이용하는 기술이다.

 

<출처>

https://microbiome.chunlab.com/wiki/microbiome/
네이버 지식백과_마이크로바이옴
NIH, KISTEP
식약청
바이오인더스트리_생명공학정책연구센터
www.bosa.co.kr (의학신문)