보장균수·균주 다양성·과학적 검증 여부 등 프로바이오틱스 확인 요소 설명 장내 미생물과 인체 건강의 상관관계에 대한 연구가 지속되는 가운데, 최근 방송된 JTBC 다큐멘터리 ‘새로고침: 두 번째 뇌, 장을 깨워라’에서는 장과 뇌의 상호작용을 설명하는 ‘장-뇌 축(Gut-Brain Axis)’ 개념과 함께 장 건강의 중요성을 다뤘다. 해당 방송에는 헥토헬스케어 김석진 대표가 출연해 프로바이오틱스 제품의 선택 기준을 설명했다. 장은 체내 면역세포의 상당수가 분포하는 기관으로 알려져 있으며, 최근에는 면역 기능을 넘어 대사와 뇌 건강과의 연관성에 대한 연구도 활발하게 이어지고 있다. 장 속에는 유익균과 유해균, 중간균 등 다양한 미생물이 공존하며 하나의 생태계를 형성한다. 최근에는 특정 균의 숫자 자체보다 장내 미생물의 균형과 다양성을 주요 요소로 평가하는 추세다. 장내 미생물 균형을 관리하는 방법 중 하나로는 식이섬유 섭취와 함께 프로바이오틱스 활용이 거론된다. 프로바이오틱스는 장내 미생물 균형 유지에 도움을 줄 수 있는 유익균으로, 식품의약품안전처는 ▲유산균 증식 및 유해균 억제 ▲배변활동 원활 ▲장 건강에 도움을 줄 수 있다는 기능성을 인정하고 있다. 김석진 대표는 방송에서 프로바이오틱스를 선택할 때 보장균수와 균주 구성을 주요 기준으로 살펴볼 필요가 있다고 설명했다. 제조 과정에서 투입되는 균 수를 의미하는 ‘투입균수’와 달리, 보장균수는 소비기한까지 유지되는 균 수를 뜻하는 만큼 실제 섭취 시점까지 유지되는 균 수를 확인하는 것이 중요하다는 설명이다. 아울러 장내 환경은 식습관과 생활습관 등에 따라 개인별 차이가 크고, 장내에 서식하는 균주의 구성 역시 서로 다르기 때문에 특정 균주 하나보다 다양한 균주가 함께 배합된 복합 균주 제품인지 여부와 과학적 검증 자료 등을 종합적으로 확인할 필요가 있다고 밝혔다. 드시모네는 헥토헬스케어의 프로바이오틱스 브랜드다. 회사 측에 따르면 드시모네는 식품의약품안전처로부터 ‘장 면역을 조절해 장 건강에 도움을 줄 수 있음’을 개별 인정받은 원료인 ‘드시모네 포뮬러’를 사용하고 있다. 해당 원료는 미생물학자 클라우디오 드시모네 교수가 개발했으며, 락토바실러스와 비피도박테리움 등 총 8종의 복합 균주를 배합해 제조된다. 제조사 측은 SCI급 논문을 포함한 총 466편의 국제 학술논문과 연구 데이터를 바탕으로 안전성과 기능성 검증을 완료했다고 설명했다. 현재 드시모네는 해당 원료를 기반으로 연령별 생애주기와 사용 목적에 맞춰 프로바이오틱스 제품군을 운영 중이다. 김석진 대표는 방송을 통해 “장 건강은 단순히 유익균의 수를 늘리는 개념이 아니라 장내 미생물 생태계의 균형과 다양성을 관리하는 관점이 중요하다”며 “이번 다큐멘터리가 장내 미생물과 장 건강에 대한 이해를 높이고, 소비자들이 프로바이오틱스를 보다 올바르게 선택하는 계기가 되길 바란다”고 밝혔다.

우울증이나 불안 같은 기분장애가 장내 미생물과 깊은 관련이 있다는 연구 결과가 잇따르고 있다. 건강한 사람의 대변을 이식하거나 식단을 개선하는 것만으로도 증상이 호전되는 사례가 보고되고 있기 때문이다. 네이처는 18일(현지시간) ‘장내 미생물을 잘 돌보는 것이 왜 우울증과 불안 증세를 완화할 수 있는가’라는 제목의 기사를 통해 캐나다 캘거리대 발레리 테일러 교수팀이 진행한 임상시험을 소개했다. 기존 항우울제 치료에 반응하지 않던 환자 앤드류 모제슨은 2023년 건강한 기증자의 대변을 장에 이식(FMT)받은 뒤 불과 일주일 만에 기분이 나아지는 경험을 했다. 2년이 지난 지금도 그는 “항우울제가 예전보다 잘 듣는다”며 “완치된 것 같다”고 말했다. 모제슨은 “어떤 날은 침대에서 일어날 수 없었고, 오랫동안 실업 상태였으며 한때는 차에서 생활하기도 했다”라며 약물치료, 운동, 자원봉사, 심지어 환각제까지 시도해봤지만 소용없었기에 건강한 기증자의 대변을 자신의 장에 이식하는 임상시험에 참여했다고 말했다. 결과는 놀라웠다. 그는 “일주일 정도 지나자 기분이 나아지기 시작했다. 마치 뇌가 새로워진 느낌이었다”라며 2년이 지난 지금도 정신건강에 문제가 없다고 했다. 자신의 경험을 통해 우울증에 대한 인식이 완전히 바뀌었다는 모제슨은 “오랫동안 이런 기분이 드는 것이 부끄러웠는데, 이식 후에는 우울증을 다르게 생각하게 됐다”며 “나 자신이 아니라 내 세균의 문제였다는 걸 알게 됐다”라고 말했다. 장-뇌 축, 정신건강의 새로운 열쇠 장내 미생물과 정신건강 사이의 연관성은 더 이상 가설이 아니다. 연구팀은 우울증 환자의 대변을 쥐에게 이식했을 때 해당 동물들이 우울증 유사 행동을 보인다는 사실을 확인했다. 2016년 아일랜드 코크대학의 존 크라이언 교수팀과 중국 충칭의과대학 연구진이 동시에 발표한 연구는 이 분야의 전환점이 됐다. 우울증 환자의 장내 미생물을 이식받은 쥐들이 무쾌감증(즐거움을 느끼지 못하는 증상)과 불안 행동을 보였으며, 신경전달물질 세로토닌의 전구체인 트립토판 대사에도 변화가 나타났다. 대변이식술만큼 극적이지는 않지만, 프로바이오틱스(유익균)를 활용한 치료법도 주목받고 있다. 영국 킹스칼리지런던의 정신과 의사 빅토리야 니콜로바 박사는 2021년 7개 연구를 분석한 결과, 프로바이오틱스가 기존 치료법의 보완재로 사용될 때 효과가 있다는 결론을 얻었다. 2023년 니콜로바 팀이 진행한 임상시험에서는 항우울제에 부분적으로만 반응하던 우울증 환자 49명 중 절반에게 8주간 복합 프로바이오틱스를 투여했다. 그 결과 위약군 대비 우울과 불안 증상이 현저히 개선됐다. 니콜로바 박사는 “임상 효과 면에서 기대 이상의 결과였다”라며 “현재로서는 프로바이오틱스를 정신건강 치료의 보조요법으로 활용하는 것이 가장 확실한 근거를 가지고 있다”고 평가했다. 지중해식 식단도 도움...다각도 접근 호주 연구진이 2017년 발표한 연구에 따르면 지중해식 식단 중심의 영양 중재만으로도 우울증 환자의 증상이 완화되는 것으로 나타났다. 디킨대학의 영양정신과 의사 볼프강 마르크스 교수는 “식이요법은 미생물들의 먹이가 되는 프리바이오틱스 화합물을 다량 공급해 장내 미생물 생태계 전반에 영향을 준다”고 설명했다. 장과 뇌 사이의 소통 경로는 크게 네 가지로 나뉜다. 면역계 영향, 시상하부-뇌하수체-부신 축과의 상호작용, 미주신경을 통한 직접적 소통, 그리고 미생물 대사산물을 통한 신호 전달이다. 일부 대사산물은 혈액뇌장벽을 통과해 뇌에 직접 영향을 미치기도 한다. 하지만 아직 갈 길이 멀다. 어떤 미생물이 어떤 조건에서 어떤 개인에게 효과가 있는지는 여전히 미지수다. 크라이언 교수는 “어떤 경로가 어떤 질환에서 언제 활성화되는지, 각각의 기여도는 얼마인지 알아야 한다”고 강조했다. 연구진들은 면역지표, 호르몬, 신경전달물질, 다양한 대사산물을 종합적으로 추적하는 대규모 종단연구가 필요하다고 입을 모은다. 마르크스 교수는 “언젠가는 개인의 미생물 및 대사 프로필을 바탕으로 정신과 치료를 개인화할 수 있을 것”이라며 “다만 대부분의 연구 결과가 아직 대규모 임상 코호트에서 검증되지 않았다”고 신중한 전망을 내놨다.

기상청은 올여름은 강수량이 많고 기온도 높을 것이라는 예보를 내놨다. 날씨가 덥고 습하면 평소 찬 음식을 좋아하지 않는 사람들까지도 아이스크림을 비롯한 찬 음식을 찾는다. 이처럼 여름에는 찬 음식을 가까이하고 더운 날씨 때문에 음식물이 상하기도 쉬워 장에 문제가 생기는 경우가 잦아 유산균 음료나 장을 위한 건강기능식품을 섭취하는 경우도 많다. 장 건강을 좌우하는 것은 다름 아닌 장내 미생물이다. 주로 소화기관에 있는 장내 미생물은 비만, 대장암을 포함한 여러 암, 치매, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌 질환, 아토피 피부염 같은 자가면역질환에도 영향을 미친다는 연구 결과들이 계속 나오고 있다. 이 때문에 장내 미생물을 ‘제2의 게놈’이라고 부르기도 한다. 장내 미생물이 뇌와 밀접하게 연관돼 있다는 ‘장-뇌 축’ 이론은 2000년대 초부터 나왔고, 건강한 사람과 치매 환자의 장내 미생물 구성이 서로 다른 것으로 밝혀지기도 했다. 이런 상황에서 장내 미생물이 자폐 스펙트럼 장애(ASD)와도 연관 있다는 연구 결과가 새로 나와 눈길을 끈다. 중국 홍콩 마이크로비아타 I-센터(MagIC), 홍콩중문대 의대 공동 연구팀은 장내 미생물 군집의 특정 세균과 비(非)박테리아 성분, 기능이 남자아이와 여자아이의 ASD에 영향을 미친다는 연구 결과를 생물학 분야 국제 학술지 ‘네이처 미생물학’ 7월 9일 자에 발표했다. 장내 미생물 군집과 ASD와 관계는 이전에도 연구들이 있었지만, 단순히 일반인과 ASD 환자의 장내 세균 구성에만 초점을 맞췄다. 고세균, 곰팡이, 바이러스 같은 장내 미생물의 또 다른 요소와 기능이 미치는 영향은 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 중국 내 5개 코호트에서 1~13세의 남녀 어린이 1627명을 무작위로 선택해 대변 표본을 선택했다. 연구팀은 이와 함께 식단, 다른 질환 여부 등 추가 요인을 함께 분석했다. 그 결과, ASD 환아들은 일반 아이들과 비교하면 장내에서 고세균 14종, 박테리아 51종, 곰팡이 7종, 바이러스 18종, 미생물 유전자 27종, 대사 경로 12개가 변한 것이 관찰됐다. 연구팀은 이 중 31개의 미생물로 ASD를 예측할 수 있는 인공지능 알고리즘을 만들었다. 이 알고리즘은 발병 이전 ASD 예측률도 높은 것으로 확인됐다. 한편, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 의대, UCLA 스트레스·회복력 신경생물학 연구센터, 서던캘리포니아대 신경 이미징 및 정보학 연구센터 공동 연구팀은 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 정신과학’에 스트레스 대응이나 마음 챙김, 감정 표현 같은 심리적 요인에도 장내 미생물이 영향을 미친다는 연구 결과를 발표했다고 10일 밝혔다. 연구팀은 건강한 성인 남녀 116명을 대상으로 회복탄력성과 감정 표현에 대한 설문조사를 실시했다. 설문조사에서 회복탄력성 점수에 따라 두 집단으로 나눈 뒤, 뇌 자기공명영상(MRI) 촬영과 대변 표본을 받아 분석했다. 그 결과, 회복탄력성이 높은 사람들은 낮은 사람들보다 불안감과 우울감을 덜 느끼고, 감정 조절과 관련된 뇌 영역의 활동이 활발하고 인지력도 더 높다는 것이 확인됐다. 이와 함께 회복탄력성이 높은 집단의 장 내 염증이 적었고 장 내벽도 두터웠으며, 유익한 장내 미생물도 많았던 것으로 나타났다.

알츠하이머 치매는 기억력 감퇴, 행동 및 언어장애 같은 인지장애와 기억손상을 동반하는 퇴행성 뇌질환이다. 현재 국내에서만 65세 이상 노인 인구 중 치매 유병률은 열 명 중 한 명꼴인 10%에 이르며 고령화 사회로 급속히 진행하면서 2050년에는 300만명에 달하는 환자가 발생할 것으로 예상되고 있다. 이 때문에 과학자들은 알츠하이머 정복을 위한 다양한 방법을 찾고 있다. 문제는 알츠하이머가 뇌 속 베타아밀로이드나 타우단백질이 축적되거나 신경세포 손상, 과도한 염증 반응 때문에 나타나는 것으로 알려져 있지만 발병과정과 원인이 정확히 확인되지 않아 치료방법을 찾는데도 어려움을 겪고 있는 상황이다. 국내 연구진이 분변 이식을 통한 장내 미생물을 조절해 알츠하이머 치매를 완화시킬 수 있다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 서울대 의대 묵인희 교수와 경희대 생물학과 배진우 교수 공동연구팀은 알츠하이머를 유발시킨 생쥐 모델에서 장내 미생물 균형을 통해 알츠하이머 완화 가능성을 발견했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 영국 위장병학회에서 발행하는 의과학 분야 국제학술지 ‘거트’에 실렸다. 자폐증이나 파킨슨병 같은 뇌신경질환들에서 장내 미생물이 뇌에 영향을 미칠 수 있다는 연구결과들이 나오고는 있지만 알츠하이머 발병과 장내 미생물과의 관계는 명확히 밝혀지지 않은 상태이다. 이 같은 상황에서 연구팀은 알츠하이머 치매를 유발시킨 생쥐의 뇌 변화와 장내 미생물 변화를 관찰했다. 그 결과 알츠하이머가 심해질수록 정상 생쥐의 장내 미생물 구성이 크게 차이가 난다는 사실을 확인했다. 장내 미생물 군집과 구성이 달라지면서 만성 장 염증 반응이 발생하고 이로 인해 장벽 기능이 약화돼 장내 독소가 혈액으로 흘러들어가면서 전신에 염증반응을 증가시킨다는 것도 추가로 밝혀냈다.이에 연구팀은 알츠하이머 치매 생쥐에게 건강한 장내 미생물을 가진 생쥐에게서 채취한 분변을 16주 동안 주기적으로 이식해 장내 미생물 변화와 알츠하이머 증상을 관찰했다. 정상적 장내 미생물을 이식받은 알츠하이머 생쥐는 혈액 내 염증성 면역세포 수가 정상 수준으로 회복되고 전신의 염증반응도 감소하는 것이 관찰됐다. 또 뇌에 알츠하이머 원인 단백질 축적이 줄고 신경세포의 염증반응이 완화되는 동시에 기억과 인지기능 장애도 회복된다는 사실이 관찰됐다. 묵인희 서울대 교수는 “이번 연구는 기존 치료제 개발 연구방법과는 달리 장내 미생물을 통한 장-뇌 축을 새로운 치료제 개발 표적으로 제시했다는데 의미가 있다”라며 “이번 연구결과가 임상에 활용된다면 알츠하이머 환자 개개인의 장내 미생물 분석과 장내 환경 검사를 통해 맞춤 치료가 가능하며 기존 치료제보다 더욱 안전하고 효과적인 치료제를 개발할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 ‘장은 제2의 뇌’라는 말이 빈번하게 언급되고 있다. 장-뇌축(Gut-Brain Axis) 이론이라 불리는 현상으로 장에 존재하는 세균들이 뇌에 영향을 주고 그를 통해 개체의 행동이나 무드(mood), 에너지 대사까지 조절할 수 있다는 개념이다. 장을 제2의 뇌라고 하는 이유는 정신건강 측면에서 이로운 작용을 하는 프로바이오틱스인 싸이코바이오틱스(Psychobiotics) 때문이다. 싸이코바이오틱스는 장내 미생물이 세로토닌과 같은 행복호르몬 또는 신경전달물질의 분비에 영향을 미치고 특히 학습과 기억력에 연결된 뇌 유래 신경 영향인자(BDNF)를 증가시킨다. 특히 행복호르몬인 세로토닌은 장에서 80~90%가 생성된다고 알려져 있다. 싸이코바이오틱스는 스트레스를 극복하고 행복한 기분이 생기게 하며 불안감이나 우울감을 감소시켜 주는 무드밸런스(Mood balance) 역할을 담당한다. 외부로부터 스트레스나 자극에 영향을 받지 않도록 감정의 균형을 유지해 소화불량, 속이 미식미식거리고 더부룩한 느낌, 복통 그리고 설사/변비 등 스트레스성 위장질환을 개선하는데 응용이 가능하다. 따라서 생활 스트레스 또는 경쟁 등으로 장의 기능이 약화되고 있는 직장인, 갱년기 여성 등 성인은 물론 뇌와 장이 성숙되지 못한 상태의 10대 청소년에 이르기까지 적용 대상은 다양하다. 데이제스트가 최근 런칭한 프로바이오틱스 3종 ‘골든밸런스’, ‘그린밸런스’, ‘키즈밸런스’는 R52ME, R175ME 유산균을 장 건강 개선을 위한 기능성분으로 사용했으며 부성분으로는 뉴질랜드 그린키위 추출물 액타진(Actazin®)과 골드키위 추출물 리벅스(Livaux®)를 더했다. 데이제스트의 프로바이오틱스 3종 ‘골든밸런스’, ‘그린밸런스’, ‘키즈밸런스’ 런칭을 기념해 6월 11일까지 최대 32% 할인 이벤트를 진행하고 있다. 더욱 자세한 내용은 데이제스트 브랜드몰, 스마트스토어, 오픈마켓 등을 통해 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr