유산균이 충치 치주염을 막아준다고 하던데

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네, 정말로 유산균이 충치균과 치주염균 증식을 억제하는 효과가 있는 것으로 나타났다고 합니다.

한국야쿠르트와 대한보건협회가 지난 22일 공동으로 서울 그랜드인턴컨티넨탈호텔에서 개최한 '유산균과 구강건강 국제심포지엄'에서 구강건강 및 유산균 전문가들은 일부 유산균이 구강내 충치균 증식을 억제하는 효과가 있다는 사실을 여러 연구에서 입증되고 있다고 밝혔다고 하는데요, 이에 따라 충치균을 억제하는 유산균을 식품에 활용할 경우 장기적으로 구강질환을 예방하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 전문가들은 내다봤다고 합니다.

아래는 이날 국제심포지엄에서 발표된 주요 내용이라고 합니다.

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◇ 구강미생물과 건강(콜렌브랜더 박사, 미국 국립보건원) =건강한 사람의 치아 에나멜에 존재하는 미생물총은 사람에 따라 다르게 나타난다. 세균총이 발달함에 따라 출현하는 균종이 변하는데, 젖산을 생산하는 스트렙토코커스(Streptococcus)균이 초기 치아 표면에 균막(biofilm)을 형성하는데 중추적인 역할을 하며, 다음으로 베일로넬라(Veillonellae)균과 액티노마이세스(Actinomyces)균과 같은 미생물이 치태의 형성을 돕니다. 시간이 경과함에 따라 다양한 미생물이 출현하고, 결국 모두 10~20 여종 건강한 사람의 치아 표면에 발견된다.

최근 분자생물학적인 방법으로 확인한 결과, 사람에 따라 미생물 군락의 조성에 있어서 차이가 크지만 10가지 계통형(phylotype)의 미생물은 모든 사람에게 공통으로 나타나는 것으로 밝혀졌다. 이들은 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 스트렙토코커스 오랄리스(Streptococcus oralis) 등과 같이 대부분 젖산을 생산하는 미생물들이다. 이들은 치아 표면에 균막이 형성되는 과정 중에 초기에 항상 나타나며, 사람의 구강 환경에 매우 잘 적응하는 미생물들이다.

10가지 계통형 이외의 다른 미생물은 개인에 따라 다른 조성과 다양성을 나타낸다. 따라서 초기에 정착하는 미생물들은 인간과 함께 진화하면서 구강 내에 안정적이고 탄력적이며 반복적인 건강한 미생물 군락을 형성하도록 하는 것으로 보인다.

◇ 프로바이오틱 유산균과 구강건강(니카와 교수, 일본 히로시마대학교 치과대학)=프로바이오틱스의 한 종류인 락토바실러스(Lactobacillus)는 사람의 소화관에 서식하는 상주균으로서, 장내 생태계에서 정상 균총을 유지하는데 도움을 주는 유익한 균으로 본 연구에서는 유산균에 의한 충치 발생 억제효과를 연구했다.

프로바이오틱 유산균으로 알려진 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus. fermentum)을 이용해 충치균인 S. mutans의 증식과 이 균에 의해 형성되는 불용성 biofilm 형성 억제효과를 시험했다.

유산균이 함유된 21종의 발효유제품을 가지고 시험한 결과, L. fermentum이 함유된 시판 발효유제품에서 S. mutans에 대해 증식 억제 효과를 나타난 반면, 다른 발효유제품은 이러한 억제 효과를 나타내지 않았다. 또한 사람을 대상으로 실시한 임상시험(이중 맹검 위약대조군 실험 double blind placebo-controlled trial)에서도 L. fermentum이 함유된 요구르트를 섭취한 실험군에서 S. mutans의 수치가 감소했다.

그리고 L. fermentum에 의한 충치발생 억제기전을 규명하기 위해, 충치발생의 원인이 되는 불용성(不溶性) 글루칸(glucan)을 합성하는 GTFⅠ 효소의 발현에 관여하는 S. mutans의 gtfB 유전자에 대한 L. fermentum의 억제효과를 시험했다.

실험 결과에서, L. fermentum FJ1이 gtfB의 mRNA 발현을 억제하는 것으로 나타났으며, 이는 L. fermentum FJ1의 대사산물에 의한 것으로 추정됐다.

따라서 L. fermentum FJ1의 충치발생 억제기전은 이 유산균이 불용성 glucan을 합성하는 GTFⅠ 효소의 발현을 억제해 S. mutans가 biofilm을 형성하지 못하기 때문에 충치발생이 감소한 것으로 확인됐다.

본 연구 결과들을 종합해볼 때 프로바이오틱 유산균, 특히 lactobacilli는 충치 유발균인 S. mutans의 증식을 억제할 수 있으며, 또한 S. mutans가 합성하는 plaque 형성을 억제할 수 있는 것으로 확인됐다.

그러나 이러한 구강건강 효과는 모든 Lactobacilli가 갖고 있는 것은 아니고 균주에 따라 차이가 있다. 따라서 이러한 효능을 갖는 프로바이오틱 유산균을 선발해 발효유와 같은 낙농유제품에 사용한다면 충치발생 예방에 도움을 줄 것으로 기대된다.

◇ 프로바이오틱스, 프리바이오틱스와 자가방어물질 유도체를 이용한 치주염의 새로운 치료법 개발 전망(드바인 박사, 영국 리즈대학교 리즈치과연구소)=치주염은 세균성 플라그에 의해서 나타나는 일반적인 염증성 질환으로 치주조직에 손상을 일으키게 된다. 최근에는 생태학적, 미생물학적인 관점에서 치주염을 이해하려는 방향으로 그 패러다임이 바뀌어, 숙주(인체)의 반응과 공생관계에 있는 미생물 균총의 중요성에 대해서도 인식하게 됐다.

이런 시도들을 통해 치주염 치료에 대한 새로운 관점에서의 접근이 가능해졌으며, 미생물 균총을 조정하거나 면역 반응을 조절할 수 있는 새로운 기술개발의 가능성이 높아지게 됐다.

이중에서도 Probiotic 유산균이나 올리고당과 같은 Prebiotics를 이용하거나 천연물질에 기반을 둔, 치료법은 치주염 예방에 있어서 중요한 수단으로 자리 잡고 있으나, 보다 효과적인 치료를 위해서는 Probiotic가 구강 내에 정착하거나 Probiotic가 plaque의 biofilm 안에서 일어나는 대사작용에 영향을 줄 수 있도록, 이들을 전달하는 효율적인 방법을 고안해 내는 것이 중요하다.

또한 이들의 섭취를 통해 나타나는 광범위한 생태학적인 변화와 장기적으로 구강 건강에 어떠한 영향을 주는지에 대한 이해가 필요하다. 면역반응을 조절해 치주질환을 치료하려는 접근법이 최근에 고안됐다.

◇ 프로바이오틱 유산균 강황 추출물이 함유된 기능성 발효유와 구강건강과의 관계(김영재 교수, 서울대 치과대학 소아치과교실)=유산균(S. thermophilus HY9012, Lactococcus lactis HY449)과 강황추출물이 치아우식증과 치주염 억제효과를 나타낸다는 연구 결과들을 바탕에 두고 유산균과 강황이 함유된 기능성 발효유를 음용할 경우 치아우식증과 치주염의 예방 및 치료 효과에 어떤 영향이 있을지 임상연구에서를 통해 평가했다(연구 A). 또한 만성 치주염 환자를 대상으로 유산균과 강황 추출물이 함유된 발효유가 치은염 혹은 치주염에 억제효과를 나타내는지 임상연구를 통해 평가하고자 했다(연구 B).

소아환자를 대상으로 한 연구 A- 3세 이상 12세 미만의 소아 64명을 대상으로 실험군 32명에게는 3개월간 유산균과 강황 추출물이 함유된 발효유 100 ml를 1일 3회 식후에 음용하게 했으며, 대조군 32명에게는 유산균과 강황 추출물이 함유되지 않은 발효유를 동일방법으로 음용하게 했다.

실험 결과, 대부분의 임상지수나 구강위생지수에 있어서 실험군과 대조군간의 통계적으로 유의한 차이가 없었다.

그러나 미생물 검사에서는 치태 내 전체 세균의 양과 S. mutans에서 통계적(유의수준 p=0.05)으로 유의한 변화가 관찰 되었는데 치태 내 전체 세균수는 기능성 발효유를 섭취한 군(1014 수준에서 1013 수준으로 감소)에서는 변화가 없었으나 대조군(1013 수준에서 1014 수준으로 증가)에서는 유의할 만한 증가를 보였고, S. mutans의 경우는 기능성 발효유 섭취군(108 수준에서 106수준으로 감소)에서 유의할 만한 감소를 보였고, 대조군(108 수준에서 1012수준으로 증가)에서는 증가했다.

성인환자를 대상으로 한 연구 B-18~65세의 전신적으로 건강한 만성 치주염 환자를 43명을 대상으로 실험군 22명에게는 3개월간 유산균과 강황 추출물이 함유된 발효유 100 ml를 1일 3회 식후에 음용하게 했으며, 대조군 21명에게는 유산균과 강황 추출물이 함유되지 않은 발효유를 동일방법으로 음용하게 했다.

실험 결과, 치주낭 깊이의 변화나 부착수준의 변화, 치은지수 등의 임상적인 지수의 변화는 통계적인 유의차는 없었으나 치주낭 깊이는 두 군 모두 감소하였고, 부착수준 역시 두 군 모두에서 개선되었으며, 치태지수는 대조군에서는 차이가 없었고, 실험군에서는 다소 개선되는 것이 관찰됐다.

이 연구결과들을 종합해볼 때, 소아환자와 성인환자 모두에서 치아우식증과 치주질환을 유발하는 세균의 감소가 기능성발효유를 섭취한 군에서 관찰돼 유산균과 강황 추출물이 함유된 새로운 기능성 발효유의 섭취는 이러한 구강질환 발생을 억제하고 예방하는 방법이 될 수 있는 가능성을 보여줬으며 구강질환 예방법으로 의미가 있을 것으로 사료된다.

또한 발효유 제품은 치아우식증을 유발하는 음료라는 기존의 인식에 반하여 치아우식증 유발능이 매우 낮고 심지어 예방효과를 기대할 수 있는 제품이라는 점에서 매우 중요한 의미가 있다.

그리고 그간 발효유가 장내 세균총에 대한 여러 효과가 알려져 있는데 반해, 구강 내 세균총에 관한 연구는 드물었는데 본 연구는 구강 내 세균 특히 대표적 치과질환인 치아우식증과 치주질환 유발 세균에 대한 기능성 발효유의 억제효과를 실제 환자를 대상으로 관찰한 첫 연구라는 점에서 의미가 있다.

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■ Q&A (한국야쿠르트 중앙연구소 허철성 연구소장)

항균물질 생성 면역반응 강화, 구강 내 정착하지 않아도 효과
강화 함유 기능성 발효유 내달 출시, 설탕 대체 감미료 사용 충치 예방

Q. 유산균이 구강질환을 어떻게 예방하는가.

A. 보통 유산균은 반드시 질환이 발생한 부위에서 증식하지 않더라도 간접적으로 이러한 질환을 치료하는데 이용될 수 있다. 일반적으로 유산균은 다른 병원성균이 부착하는 것을 막아주는 역할을 하며, 이러한 유산균에 의해서 면역반응이 강화되는 효과를 얻을 수 있기 때문에 구강질환을 예방하는데 효과를 발휘할 수 있다.

Q. 유산균이 충치균과 치주염균의 발생을 억제하는 기전은.

A. 특정 유산균들은 충치를 유발하는 S. mutans균이나 치주염을 유발하는 P. gingivalis의 증식을 억제할 수 있는 항균물질(Bacteriocin, 과산화수소)를 생성한다. 또한 이들 병원성균의 증식에 필요한 영양성분에 대해 경쟁하게 돼 병원성균들이 잘 자라지 못하게도 한다.

Q. 충치나 치주염이 이미 진행 중인 환자에게도 유산균 기능이 적용되는지.

A. 치주질환에 유산균을 사용하는 것에 대한 근거는 적은데, 이는 부분적으로 질병의 정확한 원인 및 건강을 촉진시킬 수 있는 조건들에 대한 이해가 부족하기 때문이다.

또한 보통 유산균의 작용 기작들은 투여되었을 때의 질병의 진행 상태뿐만 아니라, 사용된 strain의 종류나 어떤 strain들을 복합적으로 사용했는지와 처리시의 조건에 따라서 달라진다. 아직 연구가 더 많이 진행되어봐야 알겠지만, 앞으로는 유산균은 예방 차원에서 뿐만 아니라 치료 차원에서도 이용할 수 있을 것이라고 생각한다.

Q. 프로바이오틱이 과연 구강 내에 정착할 수 있는가. 또한, 유산균을 복용한 후 바로 양치질을 해도 가능한가.

A. 구강 미생물에 관한 이전의 연구들은 이미 plaque에 정착한 미생물군의 조성을 바꾸는 것이 매우 어렵다는 것을 보여주고 있다(Kilian등, 2006). 따라서 유산균이 효과를 나타내기 위해서 구강내에서 충분히 머무를 수 있도록 하는 연구가 필요하겠지만, 보다 중요한 것은 유산균 치료가 다양한 효과를 가지기 때문에 반드시 구강내에 정착할 필요는 없다는 것이다.

Q. 본 이론을 토대로 유산균을 이용한 상품화 계획은.

A. 프로바이오틱스 유산균을 이용 강황이 함유된 기능성 발효유를 개발해 오는 9월에 출시 예정에 있다. 그동안 선보였던 발효유들은 장에 좋은 기능성을 갖지만 설탕 등으로 인해 충치의 위험이 높았지만 이번에 출시되는 발효유는 장에 좋은 기능은 그대로 살리면서 충치 원인균이 설탕 대신 말티톨, 폴리글라이시톨 등 당알코올을 원료와 강황을 사용해 마시기만해도 충치를 예방하는 효과를 가진다.

Q. 해외에서도 유산균을 이용한 구강건강 제품이 나온 적이 있는가.

A. German Chemical Company에서 충치를 예방하는 Probiotic chewing gum이 처음으로 개발됐다. 이 껌에는 Lactobacillus anti-caries라 불리는 유산균이 함유돼 있으며, 입안의 S. mutans 충치균의 수를 반감시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있으며, 현재까지 세계적으로 최초로 개발하는 것으로 알고 있다.

출처 : 식품음료신문

[강태공]

감사합니다.