프로바이오틱스의 발견
유산균은 프로바이오틱스(Probiotics)라고도 불리며, 살아있는 미생물 종류 중 하나로 섭취 시 건강에 도움을 줄 수 있다고 알려져 있습니다. 유산균은 주로 유익균, 좋은 박테리아라고 불리는데, 이는 장내 세균들의 건강한 균형을 유지하는 데 도움을 준다고 알려져 있기 때문입니다. 하지만 어떻게 우리는 이러한 유익한 미생물을 발견하게 되었는지, 그리고 프로바이오틱스가 실제로 건강에 주는 증거는 어디에 있는지 그 진실을 확인해 보겠습니다. 유산균, Probiotics는 "for"를 의미하는 그리스어 "pro"와 "생명"을 의미하는 "bios"를 합쳐서 만들어진 합성어이며, 1953년 독일의 미생물학자 베르너 콜라스(Werner Kollath)에 의해서 프로바이오틱스라고 명명되었으며, "생명의 건강한 발전에 필수적인 활성 물질"로 정의했습니다. 이것은 프로바이오틱스가 생명을 유지하는 살아있는 유기체라는 의미가 담겨있습니다. 프로바이오틱스의 개념은 20세기가 되어서 알려졌습니다. 프로바이오틱스의 존재를 최초로 제시한 사람은 러시아의 생물학자이자 노벨상 수상자인 일리야 메치니코프입니다. 그는 발칸반도의 사람들이 다른 사람들보다 더 오래 사는 것을 관찰하고, 이것을 요구르트와 케피어와 같은 발효제품의 많이 먹는 것이라는 생각을 했습니다. 이러한 유제품들이 장내 세균총을 개선하고 해로운 박테리아의 성장을 막는 유익한 박테리아를 포함하고 있다고 추측했습니다. 처음 발견한 박테리아를 "불가리아 바실러스"라고 불렀고 이것이 유산균 종류 중 하나인 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus)라고 확인되었습니다. 유산균은 장 내에 유익균으로 인식이 되었지만 공식적으로는 2001년 세계보건기구(WHO)와 유엔의 식량농업기구(FAO)에 의해 제정되었는데, 이 기구에서는 프로바이오틱스를 "적절한 양을 투여했을 때 숙주에게 건강상의 이점을 제공하는 살아있는 미생물"로 정의했습니다. 그 이후로, 많은 종류의 프로바이오틱스들이 발견되었고, 종, 속, 균주에 따라 분류체계가 마련되었습니다. 가장 흔한 프로바이오틱스들 중 일부는 락토바실러스, 비피도박테리움, 스트렙토코커스, 그리고 사카로미세스와 같은 종류입니다. 이러한 프로바이오틱스들은 주로 요구르트, 치즈, 김치, 된장 등과 같은 다양한 발효 음식들에서 자라는 것으로 알려져 있고, 생명공학 기술을 통해 프로바이오틱스만 별도로 성장시켜 건강보조식품제로 만들어 제품화를 하고 있습니다.
프로바이오틱스의 기능
프로바이오틱스는 종류, 용량, 섭취 기간에 따라 다양한 건강상의 이점을 가지고 있는 것으로 나타났습니다. 프로바이오틱스는 주로 음식을 통해 섭취될 수 있기 때문에 장 내에 머물러 있습니다. 따라서, 설사, 변비, 과민성 장증후군, 염증성 장질환, 헬리코박터 파일로리 감염과 같은 다양한 소화 장애를 예방하고 치료하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 또한, 영양소의 흡수와 단사슬 지방산의 생성을 향상시켜 장 내의 면역 체계를 구축하도록 돕는다고 알려져 있습니다. 유익균으로써 역할을 하면서 병원균의 증식과 독소의 분비를 억제함으로써 면역체계를 조절하는 데에 도움을 주고, 호흡기 감염, 요로 감염, 질 감염과 같은 감염의 위험과 중증도를 낮추는 데에도 영향을 준다고 알려져 있습니다. 프로바이오틱스는 장 건강 이외에도 중추신경계와 장신경계 사이의 상호작용에도 관여한다고 알려져 있습니다. 신경계에 영향으로 기분, 인지 및 행동에 관여하는 세로토닌, 도파민 및 감마-아미노부티르산(GABA)과 같은 신경 전달 물질의 생성 및 기능에 영향을 미칠 수 있고, 정신 건강에 영향을 미칠 수 있는 코르티솔 및 아드레날린과 같은 스트레스 호르몬의 수준을 조절할 수 있습니다. 최근에는 체중 관리 촉진 프로바이오틱스에 대한 연구 결과가 많이 나타나며 장내 미생물총을 조절하여 신진대사와 체중 조절에 영향을 미쳐 다이어트 효과를 나타낸다고도 알려져 있습니다. 비만과 관련된 특정 프로바이오틱스를 줄이거나 관련 유전자를 억제시킬 수 있는 프로바이오틱스를 선별하여 지방 저장을 방지하고 연소에 관여하는 유전자를 자극하여 비만을 억제할 수 있는 연구결과도 많이 나오고 있습니다. 심혈관 건강과 관련된 프로바이오틱스는 혈압과 콜레스테롤 합성 조절에 관여하는 혈압과 콜레스테롤 수치를 낮출 수도 있으며, 저밀도 지방단백(LDL) 콜레스테롤의 산화와 축적을 방지하여 심장병, 뇌졸중과 같은 중증 위험도를 낮추는 역할도 하고 있습니다.
프로바이오틱스의 연구 개발
프로바이오틱스가 건강과 관련하여 많은 장점을 가지고 있지만, 모든 질병을 치료하고 최적의 건강을 보장하는 절대적인 치료제는 아닙니다. 프로바이오틱스는 단순히 한 가지 종류를 의미하는 것이 아니라 여러 개체가 서로 다른 특성과 효과를 가진 다양한 미생물 집단입니다. 프로바이오틱스에 의한 좋은 기대효과가 높지만 개개인 몸 속에 이미 존재하고 있는 프로바이오틱스의 종류와 수, 다른 유해균들의 군집 상태, 종류 등이 모두 다르며, 건강 상태, 식단, 생활 방식이 서로 다르기 때문에 많은 변수가 작용하고, 모든 사람에게서 동일한 결과를 기대할 수 없습니다. 그리고, 모든 프로바이오틱스가 안전하고 효과적인 것은 아닙니다. 같은 종의 프로바이오틱스라고 하더라도 기능을 하지 못하는 프로바이오틱스가 존재하며, 미생물 특성상, 유전적 변이가 심하게 발생하기 때문에 효과의 정도에 차이가 많이 있습니다. 개인 특성에 따라 프로바이오틱스를 복용하였을 때, 가스, 팽만감, 복부 불편과 같은 일부 부작용이 있을 수 있습니다. 또한 항생제, 면역억제제, 항진균제와 같은 일부 약물과 상호 작용하여 효능과 안전성에도 영향을 미칠 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 프로바이오틱스는 최근 인간 미생물 프로젝트의 완성과 함께 활발히 연구가 진행되어 건강기능식품을 넘어 질병을 통제하고 치료할 수 있는 치료제로서 개발이 활발히 진행되고 있습니다. 2023년에는 미국의 세레스 테라퓨틱스라는 벤처기업에서 미생물을 이용한 CDI 치료제를 개발하고 FDA 승인을 받음으로써, 미생물에 대한 치료제 효과를 기대하는 사람들이 많아지고 있습니다. 프로바이오틱스도 건강기능식품을 뛰어넘는 종을 발견하고 지속적인 연구를 진행한다면, 치료제로써 더 중요한 기능을 할 수 있다는 기대가 있습니다.