사이코바이오틱스란 무엇인가? 프로바이오틱스가 정신 건강에 도움이 될 수 있는 이유를 알려드립니다

정신 건강 장애는 기분과 행동, 사고 과정에 영향을 미치는 질환입니다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 8명 중 1명이 정신 건강 문제를 겪고 있습니다.

또한 정신 건강 장애는 전 세계 아동 및 청소년의 약 13%에 영향을 미칩니다. 사이코바이오틱스가 정신 건강 해결에 도움이 될 수 있을까요? 도움이 된다면, 사이코바이오틱스는 무엇이며 어떤 방식으로 정신 건강 개선에 도움이 될 수 있을까요?

사이코바이오틱스란 무엇인가요?

사이코바이오틱스는 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 말하며, 이들은 장내 유익균의 성장을 강화하여 정신 건강에 도움을 줄 수 있습니다. 연구에 따르면 사이코바이오틱스는 장내 미생물군이 뇌와 상호 작용하고 소통하는 방식에 필수적인 역할을 할 수 있습니다.

또한 사이코바이오틱스는 미생물군-장-뇌 축에 유익한 효과를 일으켜 불안, 우울증을 줄이고 전반적인 기분을 개선하는 데 도움이 되는 것으로 보입니다. 프로바이오틱스와 프리바이오틱스가 복합적으로 일으키는 강력한 힘은 자세히 살펴볼 가치가 있습니다.

프로바이오틱스

프로바이오틱스의 인기로 인해 이 유익한 균이 얼마나 도움을 주는지에 대해 들어보셨을 것입니다. 프로바이오틱스는 락토바실러스 및 비피도박테리움과 같은 살아 있는 균으로, 섭취하면 건강 개선에 도움이 될 수 있습니다.

프로바이오틱스 식품

프로바이오틱스는 일반적으로 요구르트, 미소 된장, 템페, 케피르, 콤부차, 사우어크라우트 등의 발효 식품에서 발견됩니다. 많은 세균이 건강에 해롭고 치명적일 수 있지만, 프로바이오틱스는 면역 기능과 대변 형태의 개선, 배변 정상화에 도움을 주어 신체에 유익한 역할을 할 수 있습니다.

비타민 합성

또한 판토텐산(비타민B5), 티아민(비타민B1), 비오틴, 엽산, 리보플라빈(비타민B2)을 포함한 비타민B군뿐만 아니라 비타민K2와 같은 비타민의 합성을 돕습니다.

위장관(GI) 효능

연구에 따르면 프로바이오틱스는 감염성 설사 및 궤양성 대장염부터 과민성 대장 증후군 및 괴사성 장염까지 다양한 위장관 장애를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그뿐만 아니라 프로바이오틱스는 습진, 아토피성 피부염, 호흡기 건강, 심지어 여드름 등의 질환에도 도움이 될 수 있다는 연구 결과도 있습니다.

프리바이오틱스

프리바이오틱스는 소화되지 않는 섬유소로서 프로바이오틱스의 먹이가 됩니다. 연구에 따르면 프리바이오틱스는 장내 미생물군을 바꾸고 가벼운 염증을 줄이며 유해균의 성장을 늦추는 데 도움이 될 수 있습니다.

프리바이오틱스 식품

프리바이오틱스는 프락토올리고당 및 이눌린 같은 분자로 구성되어 있습니다. 프리바이오틱스가 풍부한 식품으로는 아스파라거스, 아티초크, 바나나, 양파, 치커리 등이 있습니다. 프리바이오틱스는 섭취하면 인간의 소장에서 소화되거나 분해되지 않기 때문에 대장에 있는 장내 미생물군이 이 섬유소를 분해합니다.

면역 및 항염 효능

프리바이오틱스가 장내 미생물군에 의해 소화되거나 발효될 때 단쇄 지방산(SCFA)이라는 분자가 생성됩니다. 연구에 따르면 SCFA는 선천 면역계 강화 및 장 내벽 개선 등 여러 건강 효능에 영향을 미칩니다. SCFA는 염증 감소와 만성 대장 질환 예방에도 도움이 될 수 있습니다.

사이코바이오틱스와 정신 건강

연구에 따르면 사이코바이오틱스(프로바이오틱스와 프리바이오틱스의 조합)는 우울증과 불안과 염증을 줄여 정신 건강에 도움을 줄 수 있습니다.

우울증 감소

우울증은 정신뿐만 아니라 신체 전반에 영향을 미칠 수 있는 복합적인 정신 건강 질환입니다. 우울증은 시상하부-뇌하수체-부신 축(HPA) 활동이 장기적으로 증가하는 것과 관련이 있습니다.

HPA 축은 뇌의 시상하부 및 뇌하수체와 신장 위에 위치한 부신을 복잡하게 상호 연결하는 경로입니다. 이 축은 신체의 스트레스 반응에 관여하는 주요 경로 중 하나입니다. HPA 축의 조절에 이상이 생기면 우울증 발병 위험이 높아질 수 있습니다.

장내 미생물군은 우울증에도 필수적인 역할을 합니다. 연구에 따르면 우울증이 있는 개인의 장내 미생물군은 건강한 성인과 상당히 다른 경우가 많습니다. 우울증과 장 사이의 연관성 중에 또 하나 주목할 점은 장벽의 붕괴인데, 장벽은 신경 섬유를 통해 뇌와 연결되어 있습니다.

연구에서는 사이코바이오틱스가 HPA 축을 조절하고 장벽을 개선하여 우울증을 개선하는 데 중요한 역할을 할 수 있다는 점을 시사합니다. 예를 들어, 무작위 이중맹검 위약대조 시험에서는 주요 우울 장애(MDD)가 있는 개인을 대상으로 사이코바이오틱스를 복용한 군과 그렇지 않은 군을 비교했습니다. 8주 후, 이 연구에서는 두 그룹 사이에 식이 차이가 없음에도 사이코바이오틱스 보충제를 복용한 사람들이 우울감이 적고 혈청 인슐린 수치가 낮고 혈장 글루타티온 수치는 높다는 사실을 발견했습니다.

우울증을 겪는 40명을 대상으로 실시한 또 다른 무작위 위약대조 연구에서는 우울증 치료에 플루옥세틴과 함께 사이코바이오틱스를 복용한 사람들이 플루옥세틴만 복용한 사람들보다 우울 증상이 덜한 것으로 나타났습니다.

주요 우울 장애가 있는 성인을 대상으로 실시한 또 다른 무작위 위약대조 연구에서는 사이코바이오틱스를 투여받은 사람들이 위약만 투여받은 사람들보다 우울 증상이 덜한 것으로 나타났습니다.

연구에 따르면 사이코바이오틱스는 건강한 개인의 HPA 축을 조절하는 데에도 도움이 될 수 있습니다. 중등도의 심리적 스트레스를 받고 있는 32명의 건강한 성인을 대상으로 실시한 위약대조 연구에서 사이코바이오틱스를 복용한 사람들은 장내 건강한 균의 수가 더 많고 기분이 더 긍정적인 것으로 나타났습니다. 사이코바이오틱스를 복용한 사람들은 긴장, 분노, 혼란, 피로감도 적게 겪었습니다.

불안 감소

사이코바이오틱스가 불안으로 고통받는 사람들에게 유익할 수 있다는 연구도 있습니다. 불안은 초조함, 나쁜 일이 일어날 것 같은 느낌, 공황, 정신적 혼란을 유발하는 심각한 정신 건강 질환입니다. 불안의 신체적 증상으로는 떨림(또는 동요), 발한, 정상보다 빠른 호흡, 빠른 심박수 등이 있습니다.

불안은 HPA 축 조절에 관여하는 주요 호르몬인 코르티코트로핀 분비 호르몬(CRH)과 관련이 있습니다. 연구에 따르면 사이코바이오틱스는 CRH 조절을 통해 불안을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 한 연구에서는 수술을 앞두고 있는 성인 50명(후두암 환자 30명과 건강한 지원자 20명으로 구성)을 대상으로 수술 전 2주 동안 심박수와 CRH 수치를 측정했습니다.

성인 20명이 무작위로 선정되어 사이코바이오틱스를 복용했습니다. 사이코바이오틱스를 복용한 성인은 심박수와 혈청 CRH 수치가 낮게 나타났습니다. 이들은 스트레스와 불안감도 낮아졌다고 보고했습니다.

또 다른 연구에는 불안을 겪는 운동선수가 참여했습니다. 운동선수들은 연구 초기에 불안과 스트레스 수준에 대해 질문을 받은 후 8주 동안 사이코바이오틱스를 투여받았습니다. 이 연구에서는 사이코바이오틱스를 복용한 운동선수들의 경우 불안과 스트레스를 느끼는 수준이 크게 감소한 것으로 나타났습니다. 빠른 심박수 및 떨림과 같은 신체에서 발생하는 불안 증상도 크게 감소했습니다.

범불안장애를 비롯해 신경성 식욕 부진이나 폭식증 같은 섭식 장애가 있는 개인에 초점을 맞춘 한 연구에서는 사이코바이오틱스 보충으로 장내 미생물군이 상당히 변화한 점을 발견했습니다. 장내 미생물군의 변화는 유익균의 다양성을 불러오며, 이로써 정신 건강에 도움이 될 수 있습니다.

염증 감소

사이코바이오틱스가 불안에 미치는 효과를 알아보는 동물 연구에서 사이코바이오틱스는 HPA 축을 조절하는 역할 외에 다른 측면에서도 항불안 효과를 발휘할 수 있는 것으로 나타났습니다. 사이코바이오틱스는 신체의 염증 수준도 줄일 수 있습니다.

염증은 많은 정신 건강 질환, 특히 우울증과 불안에 영향을 미칩니다. 염증은 체내의 외부 침입자에 대항하는 면역 반응입니다. 염증의 목적은 외부 침입자의 존재를 제거하는 것이지만 장기적인 염증은 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

연구에 따르면 사이코바이오틱스는 신체 전반의 염증, 특히 신경 염증 또는 중추신경계 염증을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 염증을 낮추면 노화 방지 효과가 있어 장수에 도움이 될 수 있습니다.

사이코바이오틱스는 면역 세포의 수, 면역 세포의 기능, 외부 침입자에 도달하기 위해 면역 세포가 이용하는 체내 경로에 작용하여 염증 감소에 도움을 줄 수 있습니다.

예를 들어, 한 동물 연구에서는 장내 미생물군의 불균형이 대장과 뇌에 더 높은 수준의 염증을 유발한다는 사실을 발견했습니다. 이 연구에서는 사이코바이오틱스를 보충하면 뇌에서 염증성 사이토카인(또는 세포 신호전달자)의 양이 감소한다는 점을 발견했습니다.

여러 독립 연구의 결과를 종합 분석하는 메타분석 연구에서는 알츠하이머병 또는 경도 인지 장애(MCI)를 겪는 사람들과 사이코바이오틱스의 관계에 주목했습니다. 이 메타분석에서는 사이코바이오틱스가 알츠하이머병과 경도 인지 장애를 겪는 사람들의 인지 능력을 높이는 한편, 말론디알데히드 및 고감도 C-반응성 단백질(hs-CRP)과 같은 혈액 내 염증 지표를 낮추는 것으로 나타났습니다.

사이코바이오틱스는 체내 활성 산소/질소종의 양을 줄임으로써 염증 감소에 도움을 줄 수 있습니다. 활성 산소/질소종은 활성산소 손상이나 산화 스트레스를 일으키는 주요 인자입니다. 산화 스트레스를 유발하는 동시에 단백질과 세포 기능을 손상시켜 신체의 염증을 높이기도 합니다.

한 연구에서는 사이코바이오틱스가 활성산소를 제거하는 역할을 하고 산화 스트레스를 줄임으로써 장내 유익균의 양을 늘리고 체내 염증을 낮출 수 있다는 사실을 발견했습니다.

결론

사이코바이오틱스는 아마도 장 건강과 정신 건강에 가장 강력한 역할을 하는 요소 중 하나일 것입니다. 연구에 따르면 사이코바이오틱스는 우울증, 불안, 스트레스, 인지 기능, 염증을 개선하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 사이코바이오틱스로 알려진 프로바이오틱스와 프리바이오틱스의 강력한 조합은 정신 건강에 효과적인 기여를 할 수 있습니다.

참고문헌:

1. Adikari AMGCP, Appukutty M, Kuan G. Effects of daily probiotic supplementation on football player’s stress and anxiety. Proceedings of the 5th International Conference on Physical Education, Sport, and Health (ACPES 2019). Atlantis Press; 2019.
2. Akkasheh G, Kashani-Poor Z, Tajabadi-Ebrahimi M, et al. Clinical and metabolic response to probiotic administration in patients with major depressive disorder: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Nutrition. 2016;32(3):315-320. doi:10.1016/j.nut.2015.09.003
3. Bambury A, Sandhu K, Cryan JF, Dinan TG. Finding the needle in the haystack: systematic identification of psychobiotics. Br J Pharmacol. 2018;175(24):4430-4438. doi:10.1111/bph.14127
4. Davani-Davari D, Negahdaripour M, Karimzadeh I, et al. Prebiotics: definition, types, sources, mechanisms, and clinical applications. Foods. 2019;8(3):92. Published 2019 Mar 9. doi:10.3390/foods8030092
5. Del Toro-Barbosa M, Hurtado-Romero A, Garcia-Amezquita LE, García-Cayuela T. Psychobiotics: mechanisms of action, evaluation methods and effectiveness in applications with food products. Nutrients. 2020;12(12):3896. Published 2020 Dec 19. doi:10.3390/nu12123896
6. Den H, Dong X, Chen M, Zou Z. Efficacy of probiotics on cognition, and biomarkers of inflammation and oxidative stress in adults with Alzheimer's disease or mild cognitive impairment - a meta-analysis of randomized controlled trials. Aging (Albany NY). 2020;12(4):4010-4039.
7. Ghorbani Z, Nazari S, Etesam F, Nourimajd S, Ahmadpanah M, et al. The effect of symbiotic as an adjuvant therapy to fluoxetine in moderate depression: a randomized multicenter trial. Arch Neurosci. 2018;5(2):e60507. doi: 10.5812/archneurosci.60507.
8. Hosseinifard ES, Morshedi M, Bavafa-Valenlia K, Saghafi-Asl M. The novel insight into anti-inflammatory and anxiolytic effects of psychobiotics in diabetic rats: possible link between gut microbiota and brain regions. Eur J Nutr. 2019;58(8):3361-3375. doi:10.1007/s00394-019-01924-7
9. Kazemi A, Noorbala AA, Azam K, Eskandari MH, Djafarian K. Effect of probiotic and prebiotic vs placebo on psychological outcomes in patients with major depressive disorder: A randomized clinical trial. Clin Nutr. 2019;38(2):522-528. doi:10.1016/j.clnu.2018.04.010
10. Khalesi S, Bellissimo N, Vandelanotte C, Williams S, Stanley D, Irwin C. A review of probiotic supplementation in healthy adults: helpful or hype?. Eur J Clin Nutr. 2019;73(1):24-37. doi:10.1038/s41430-018-0135-9
11. Mental Disorders. World Health Organization. June 8, 2022. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/mental-disorders
12. Morowitz MJ, Carlisle EM, Alverdy JC. Contributions of intestinal bacteria to nutrition and metabolism in the critically ill. Surg Clin North Am. 2011;91(4):771-viii. doi:10.1016/j.suc.2011.05.001
13. Navarro-Tapia E, Almeida-Toledano L, Sebastiani G, Serra-Delgado M, García-Algar Ó, Andreu-Fernández V. Effects of microbiota imbalance in anxiety and eating disorders: probiotics as novel therapeutic approaches. Int J Mol Sci. 2021;22(5):2351. Published 2021 Feb 26. doi:10.3390/ijms22052351
14. Polanczyk GV, Salum GA, Sugaya LS, Caye A, Rohde LA. Annual research review: a meta-analysis of the worldwide prevalence of mental disorders in children and adolescents. J Child Psychol Psychiatry. 2015;56(3):345-365. doi:10.1111/jcpp.12381
15. Roudsari MR, Karimi R, Sohrabvandi S, Mortazavian AM. Health effects of probiotics on the skin. Crit Rev Food Sci Nutr. 2015;55(9):1219-1240. doi:10.1080/10408398.2012.680078
16. Sabater-Molina M, Larqué E, Torrella F, Zamora S. Dietary fructooligosaccharides and potential benefits on health. J Physiol Biochem. 2009;65(3):315-328. doi:10.1007/BF03180584
17. Sarkar A, Lehto SM, Harty S, Dinan TG, Cryan JF, Burnet PWJ. Psychobiotics and the manipulation of bacteria-gut-brain signals. Trends Neurosci. 2016;39(11):763-781. doi:10.1016/j.tins.2016.09.002
18. Talbott SM, Talbott JA, Stephens BJ, Oddou MP. Effect of coordinated probiotic/prebiotic/phytobiotic supplementation on microbiome balance and psychological mood state in healthy stressed adults. Funct Food Health Dis. 2019;9(4):265–75.
19. Tremblay A, Lingrand L, Maillard M, Feuz B, Tompkins TA. The effects of psychobiotics on the microbiota-gut-brain axis in early-life stress and neuropsychiatric disorders. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2021;105:110142. doi:10.1016/j.pnpbp.2020.110142
20. Trzeciak P, Herbet M. Role of the intestinal microbiome, intestinal barrier and psychobiotics in depression. Nutrients. 2021;13(3):927. Published 2021 Mar 12. doi:10.3390/nu13030927
21. Wilkins T, Sequoia J. Probiotics for gastrointestinal conditions: a summary of the evidence. Am Fam Physician. 2017;96(3):170-178.
22. Yang H, Zhao X, Tang S, et al. Probiotics reduce psychological stress in patients before laryngeal cancer surgery. Asia Pac J Clin Oncol. 2016;12(1):e92-e96. doi:10.1111/ajco.12120
23. Zhou J, Li M, Chen Q, et al. Programmable probiotics modulate inflammation and gut microbiota for inflammatory bowel disease treatment after effective oral delivery. Nat Commun. 2022;13(1):3432. Published 2022 Jun 14. doi:10.1038/s41467-022-31171-0