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생소하게 들릴 수 있는 포스트바이오틱스(Postbiotics)는 최근 들어 장 건강과 장내 미생물 생태계를 연구하는 과학자들 사이에서 큰 주목을 받고 있습니다. 아직 잘 알려지지 않은 포스트바이오틱스에 비해 프리바이오틱스(Prebiotics)와 프로바이오틱스(Probiotics)는 훨씬 더 잘 알려져 있습니다. 이렇듯 인지도는 서로 차이가 있지만 이 3가지 모두는 장뇌축(Gut-brain axis)으로 인해 소화기 건강뿐 아니라 정신 건강에도 중요한 상호 의존적 관계가 있습니다. 장내 미생물 생태계는 정신 건강 외에 면역, 소화기, 신진대사, 심장 건강에도 큰 영향을 미칩니다.
포스트바이오틱스를 정의하고 그 효능을 알아봅니다.
포스트바이오틱스는 프로바이오틱스가 프리바이오틱스를 섭취할 때 생기는 부산물입니다. 곡물이나 신선한 과일에 함유된 섬유소는 프리바이오틱스에 해당합니다. 프로바이오틱스는 이러한 섬유소를 분해하여 포스트바이오틱스라고 불리는 대사산물로 변환합니다.
프로바이오틱스는 프리바이오틱스를 발효시켜 다양한 물질을 생성하는데 이러한 물질이 포스트바이오틱스인 것입니다. 대표적인 포스트바이오틱스에는 단쇄지방산(Short-chain fatty acid, SCFA), 기능성 단백질, 세포외 다당류(Extracellular polysaccharide, EPS)가 있습니다.
기능성 생체활성 화합물을 사용한 연구에 따르면 포스트바이오틱스는 면역계에 직접적으로 유익한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 또한 여러 연구에서 포스트바이오틱스는 건강한 사람의 전반적인 건강을 향상시키는 데도 도움이 되는 것으로 밝혀졌습니다. 포스트바이오틱스는 아토피피부염, 설사, 영아산통과 같은 건강 문제도 개선할 수 있습니다.
섬유소는 포스트바이오틱스를 생성하는 장내 미생물 생태계를 건강하게 유지하는 데 중요합니다. 건강한 장내 미생물 생태계를 위해 섬유소를 많이 섭취하는 것도 필요하지만 유익한 포스트바이오틱스 대사산물을 생성하는 데 필요한 섬유소를 다양하게 섭취하는 것도 중요합니다.
다양한 식물성 식품을 섭취하면 체내에 공급되는 섬유소의 다양성을 높여 프리바이오틱스의 질을 높이고 포스트바이오틱스를 건강한 수준으로 유지할 수 있습니다. 과일, 채소, 곡물, 콩과 식물은 좋은 섬유소 공급원입니다.
섬유소는 매일 약 25g 정도를 섭취해야 하며 하루에 50g은 넘기지 않는 것이 좋습니다. 섬유소를 너무 많이 섭취하면 팽만감, 식욕 저하, 경련, 변비와 같은 증상이 나타날 수 있으며 인 칼슘의 흡수가 방해될 수 있습니다.
건강한 장내 미생물 생태계(Gut microbiome)는 강력한 면역 기능에서 정신 건강에 이르기까지 다양한 측면에서 건강에 도움이 됩니다. 마이크로바이옴(Microbiome)은 특정한 환경에서 서식하는 미생물을 의미합니다. 인체 내외부에는 곰팡이, 박테리아, 바이러스를 포함하여 약 100조 개의 미생물이 살며 장내 미생물만 해도 수십조 개에 달합니다.
장내 미생물의 대부분은 대장의 한 부위인 맹장에 서식합니다. 인간 세포 수가 30억 개가량인데 체내 박테리아 수만 해도 약 40억 개에 달하는 것은 놀라운 일이 아닐 수 없습니다. 이 한 가지 사실만 봐도 체내 미생물 생태계가 얼마나 중요한지 미루어 짐작할 수 있을 것입니다.
이 중 건강에 유익한 박테리아를 유익균 또는 좋은 박테리아라고 부릅니다. 물론 유해한 박테리아도 일부 존재하며 질병을 유발할 수 있습니다.
사람은 세상에 태어날 때 어머니의 산도를 여행하면서 처음으로 미생물을 만납니다. 나이가 들면서 인체의 미생물 생태계는 더 풍부해지고 다양해집니다.
유익한 미생물인 비피도박테리아(Bifidobacteria)는 신생아의 장에서 일찍부터 증식하여 모유에 함유된 당의 소화를 돕습니다. 이 박테리아는 건강에 필수적인 포스트바이오틱스인 단쇄지방산을 생성하는 등 사람의 일생 동안 계속해서 중요한 기능을 수행합니다.
사람이 나이가 들어감에 따라 더 많은 박테리아가 장내에 정착하여 소화, 면역, 심장, 신진대사, 정신 건강에 도움을 줍니다.
전반적인 건강을 지키는 데 건강한 장내 미생물 생태계가 중요한 것으로 밝혀졌습니다.
좋은 박테리아인 프로바이오틱스는 섬유소를 소화하여 건강에 좋은 포스트바이오틱스를 만들어냅니다. 섬유소를 소화하는 박테리아에 의해 생성되는 단쇄지방산은 지방과 탄수화물의 대사를 돕습니다. 단쇄지방산은 대장 내벽을 구성하는 세포의 주요한 에너지원으로 사용됩니다.
좋은 박테리아와 나쁜 박테리아의 장내 균형이 깨지는 상태를 일컫는 디스바이오시스(Dysbiosis)가 발생하면 체중이 증가할 수 있습니다 또한 디스바이오시스는 염증성 장질환, 과민성 대장증후군과 같은 질환의 원인이 될 수 있습니다. 복부 불편감, 팽만감, 경련과 같은 증상도 디스바이오시스와 관련이 있는 것으로 알려져 있습니다.
비피도박테리아와 락토바실러스(Lactobacillus)가 포함된 프로바이오틱스를 섭취하면 염증성 장질환이나 과민성 대장증후군으로 인한 불편감을 방지하는 데 도움이 됩니다.
장내 미생물 생태계는 면역 건강에 핵심적입니다. 장내 미생물 생태계는 면역의 항상성 즉 균형을 조절합니다. 장내 미생물 생태계에 변화가 생기면 면역 기능 조절에 문제가 생겨 장뿐만 아니라 전신성 자가면역질환이 생길 수 있습니다.
장내 미생물 생태계와 면역계 사이의 이러한 중요한 상관관계에 착안하여 과학자들은 현재 자가면역질환 및 기타 질병을 치료할 수 있는 새로운 미생물 요법을 찾기 위한 연구를 진행하고 있습니다.
건강한 장은 심장 건강에 도움이 될 수 있습니다. 연구에 따르면 균형 잡힌 장내 미생물 생태계는 좋은 콜레스테롤인 고밀도지단백(High-density lipoprotein, HDL) 콜레스테롤과 중성지방 수치를 높입니다. 락토바실러스가 함유된 프로바이오틱스 보충제는 전체 콜레스테롤 수준을 낮추는 데 도움이 될 수 있습니다. 전체 콜레스테롤 수치를 낮추면서 좋은 콜레스테롤 수치를 높이면 심장과 혈관 건강을 개선할 수 있습니다.
반대로 전체 콜레스테롤 수준은 높고 고밀도지단백 콜레스테롤 수준은 낮으면 동맥벽에 플라크가 형성되어 심장마비와 뇌졸중이 발생할 수 있습니다. 홍국(Red yeast rice)은 콜레스테롤 수치를 낮추는 데 도움이 되는 천연 보충제입니다.
트리메틸아민옥사이드(Trimethylamine-N-oxide, TMAO)는 나쁜 박테리아가 장에서 콜린(Choline)과 L카르니틴(L-carnitine)을 대사할 때 생성됩니다. 트리메틸아민옥사이드는 동맥 폐색의 원인이 되는 물질입니다. 트리메틸아민옥사이드로 전환될 수 있는 콜린과 L카르니틴은 동물성 식품, 특히 붉은 육류에 많이 함유되어 있습니다.
동물성 식품의 섭취를 줄이고 장내 미생물 생태계를 건강하게 유지하면 장내 세균이 트리메틸아민옥사이드를 생성할 가능성을 낮출 수 있습니다.
장내 미생물은 당뇨병과 혈당 수치에도 영향을 미칠 수 있습니다. 한 연구에 따르면 참여자들에게 똑같은 음식을 섭취하게 했을 때 식사 후 혈당 수치는 사람에 따라 크게 달랐던 것으로 나타났습니다. 연구진은 사람에 따른 장내 미생물의 차이가 그 원인일 수 있을 것으로 제시했습니다.
또 다른 연구에서는 제1형 당뇨병이 발병하기 이전에 장내 미생물 생태계의 다양성이 크게 감소한 것으로 나타났습니다. 연구진은 제1형 당뇨병이 발생하기 전에 다양한 유형의 해로운 박테리아가 증가하는 현상도 관찰되었다고 밝혔습니다.
최근 들어 장뇌축(Gut-brain axis)이 인기 있는 연구 주제로 부상하고 있습니다. 장내 박테리아가 뇌 신경전달물질 생산에 중요한 역할을 한다는 이론이 학계의 비상한 관심을 모으고 있는 것입니다.
신경전달물질은 신체의 다양한 생리작용을 억제하거나 촉진하는 뇌의 화학물질입니다. 그러한 신경전달물질 중의 하나인 세로토닌(Serotonin)은 장에서 주로 합성됩니다. 세로토닌은 기분 조절, 웰빙 및 행복감 증진 등 체내에서 많은 기능을 수행하며 수면과 소화 기능도 돕습니다.
5-HTP 및 트립토판(Tryptophan)은 세로토닌 수치를 높일 수 있는 천연 보충제입니다.
장내 미생물 생태계를 건강하게 유지하려면 우선 양질의 프리바이오틱스가 필요합니다.
프리바이오틱스에는 이눌린(Inulin) 같은 섬유소와 프락토올리고당(Fructooligosaccharide, FOS)과 같은 화합물이 포함됩니다. 프락토올리고당은 장내 미생물 생태계의 균형을 도울 뿐 아니라 콜레스테롤을 낮추고 건강한 면역 기능을 지원합니다.
프락토올리고당과 이눌린은 장에서 비피도박테리아의 증식을 촉진하는 것으로 밝혀졌습니다. 비피도박테리아는 병균을 억제하는 장 기능을 향상시켜 장이 급성 감염에 대항하는 데 도움이 됩니다.
통밀의 겉껍질인 밀기울도 비피도박테리아의 증식을 촉진하는 우수한 프리바이오틱스입니다. 밀기울에는 아라비녹실란 올리고당(Arabinoxylan oligosaccharide, AXOS)이 다량 함유되어 있습니다. 아라비녹실란 올리고당은 좋은 박테리아의 성장을 도울 뿐 아니라 항산화 특성도 나타냅니다.
이눌린은 양파, 마늘, 예루살렘 아티초크(Jerusalem artichoke), 민들레 잎, 아스파라거스, 치커리 뿌리에 함유된 섬유소의 일종입니다. 음식을 통해 이눌린을 충분히 얻을 수 없다면 보충제로 이눌린을 섭취할 수도 있습니다.
프락토올리고당은 마늘, 바나나, 블루 아가베(Blue agave), 리크에 풍부합니다
펙틴(Pectin)과 베타글루칸(Beta-glucan)은 장내 미생물 생태계를 조절하는 데 도움이 되는 프리바이오틱스입니다. 펙틴 섬유소는 사과, 배, 구아바, 자두, 감귤류에 많이 들어 있습니다.
귀리, 보리, 해조류, 영지버섯, 잎새버섯, 표고버섯의 섭취를 늘리면 베타글루칸 수치를 높일 수 있습니다.
펙틴과 베타글루칸도 보충제로 출시되고 있어 프리바이오틱스 섭취량을 늘리는 데 사용할 수 있습니다.
섬유소의 일종인 글루코만난(Glucomannan)이 풍부한 코끼리 참마(Elephant yam)를 통해서도 건강에 좋은 다양한 포스트바이오틱스를 얻을 수 있습니다. 글루코만난은 장내 유익균의 성장을 돕는 동시에 콜레스테롤을 낮추고 체중을 줄이며 면역 기능을 개선하고 변비를 완화할 수 있습니다.
보충제 형태로 글루코만난을 섭취하면 효과가 더 좋을 수 있습니다.
케피어(Kefir), 요구르트, 콤부차, 사우어크라우트(Sauerkraut)와 같이 프로바이오틱스가 풍부한 발효식품을 섭취하면 체내 포스트바이오틱스 수준을 높일 수 있습니다. 또한 발효식품에는 락토바실러스도 풍부합니다. 발효식품은 장내의 나쁜 박테리아를 줄이는 데도 좋습니다.
아스파탐과 같은 합성 감미료를 피하면 포스트바이오틱스가 정상적으로 기능하는 데 도움이 될 수 있습니다. 합성 감미료는 장내 미생물 생태계에서 장내세균과를 포함하는 나쁜 박테리아가 증식하는 것을 촉진합니다.
가능한 한 항생제 사용을 피하십시오. 항생제는 장내의 좋은 박테리아와 나쁜 박테리아를 모두 죽입니다. 치료를 위해 필요한 경우에만 복용하십시오.
포스트바이오틱스는 전반적인 건강의 토대가 될 수 있습니다. 뇌, 심장, 면역계, 장 세포가 최적의 상태로 기능하려면 포스트바이오틱스가 필수적입니다.
포스트바이오틱스를 건강한 수준으로 유지하는 가장 좋은 방법은 프리바이오틱스 섭취를 늘려 장내 프로바이오틱스 수치를 높이는 것입니다. 프리바이오틱스와 프로바이오틱스가 균형을 이룬 상태에서만 포스트바이오틱스는 유익한 효능을 제대로 발휘할 수 있습니다.
참고문헌:
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