Re: Gastric acid level of humans must decrease in the future

[문형철]

논문 내용에 100% 동의는 안되는 내용...

하지만 인간 위장의 산성도가 높은 진화론적 이유.. 통찰!!

World J Gastroenterol

. 2020 Nov 21;26(43):6706–6709. doi: 10.3748/wjg.v26.i43.6706

Gastric acid level of humans must decrease in the future

Shunji Fujimori 1

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PMCID: PMC7684463  PMID: 33268958

Abstract

Proton pump inhibitors strongly inhibit gastric acid production, but digestion problems do not generally arise. We can intake almost ordinary food even after total gastrectomy. Small intestine itself can digest and absorb food using various digestive enzymes without digestion in the stomach. The pH level of gastric acid in humans is much lower than that of most animals, and very close to that of carrion-eating animals called scavengers. It is assumed that ancient humans became bipedal approximately 4 million years ago. It was difficult for humans, who just started unstable bipedal locomotion, to catch quadrupedal-walking animals that can move faster, without special hunting tools. They may have eaten remaining carcasses, which is mainly the leftovers of carnivora species, as animal-derived food. The benefit to produce a volume of gastric acid for humans is carrion eating, in which disinfection by gastric acid is important. Humans produce a high concentration of gastric acid to enable consumption of a diet containing some bacteria and support this lifestyle by consuming significant energy to protect themselves from gastric acid. Now, the opportunity for strong deleterious bacteria to enter the gastrointestinal tract has decreased because of the organized clean environment. If this hygienic environment is maintained for a long time, our gastric acid level must be decreased gradually.

양성자 펌프 억제제는 

위산 생성을 강력하게 억제하지만 

일반적으로 소화 문제는 발생하지 않습니다. 

위 전절제술 후에도 

거의 일반적인 음식을 섭취할 수 있습니다. 

소장 자체는 

위장에서 소화하지 않고 

다양한 소화 효소를 사용하여 음식을 소화하고 흡수 할 수 있습니다. 

인간의 위산 수치는 대부분의 동물보다 훨씬 낮으며, 

청소부라고 불리는 썩은 고기를 먹는 동물의 위산 수치에 매우 가깝습니다. 

고대 인류는 

약 400만 년 전에 두 발로 걷게 된 것으로 추정됩니다. 

불안정한 이족보행을 막 시작한 인간은 

특별한 사냥 도구 없이 더 빠르게 이동할 수 있는 

사족보행 동물을 잡기 어려웠을 것입니다. 

그래서 

주로 육식 동물이 먹고 남은 사체를 동물성 식품으로 먹었을 것입니다. 

인간에게 위산을 많이 생성하는 이점은 

위산에 의한 소독이 중요한 썩은 고기를 먹는 것입니다. 

인간은 일부 박테리아가 포함된 식단을 섭취하기 위해 

고농도의 위산을 생성하고, 

위산으로부터 자신을 보호하기 위해 상당한 에너지를 소비함으로써 

이러한 생활 방식을 유지합니다. 

이제는 

체계적인 청결한 환경으로 인해 강력한 해로운 박테리아가 

위장관에 침입할 기회가 줄어들었습니다. 

이러한 위생적인 환경이 오랫동안 유지된다면 

위산 수치는 점차적으로 감소할 것입니다.

Keywords: Gastric acid, Proton pump inhibitor, Digestion, Scavenger, Carrion eating, Ancient humans

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Core Tip: We can intake almost ordinary food even after total gastrectomy. Small intestine itself can digest and absorb food without digestion in the stomach. The pH level of gastric acid in humans is much lower than that of most animals, and very close to that of carrion-eating animals. The benefit to produce a volume of gastric acid for humans is carrion eating, in which disinfection by gastric acid is important. Now, we have decreased risk of food poisoning because of clean environment. If this hygienic environment is maintained for a long time, our gastric acid level must be decreased gradually.

위 전절제술 후에도 거의 일반적인 음식을 섭취할 수 있습니다. 

소장 자체는 위장에서 소화하지 않고도 음식을 소화하고 흡수 할 수 있습니다. 

인간의 위산 수치는 대부분의 동물보다 훨씬 낮으며 썩은 고기를 먹는 동물의 위산 수치에 매우 가깝습니다. 인간에게 위산이 많이 분비되는 이점은 위산에 의한 소독이 중요한 썩은 고기를 먹는 것입니다. 이제 우리는 깨끗한 환경 덕분에 식중독의 위험이 감소했습니다. 이러한 위생적인 환경이 오랫동안 유지된다면 위산 수치는 점차적으로 감소할 것입니다.

INTRODUCTION

In recent years, the number of patients with reflux esophagitis has increased due to life-span extension and food satiation, and proton pump inhibitors (PPIs), strong acid reducers, are increasingly prescribed. People are concerned about side effects of PPIs associated with the increase in the number of prescription[1]. However, it is generally understood that PPIs are relatively safe; PPIs strongly inhibit gastric acid production, but digestion problems do not generally arise, with some impaired absorption of vitamin B12. We discuss gastric acid in humans by focusing on why strong inhibition of gastric acid does not significantly affect digestion. 

소개

최근 수명 연장과 음식 포만감으로 인해

역류성 식도염 환자가 증가하면서 강

력한 제산제인 양성자 펌프 억제제(PPI)의 처방이 증가하고 있습니다.

처방 건수 증가와 함께 PPI의 부작용에 대한 우려도 커지고 있습니다[1].

그러나 일반적으로 PPI는 비교적 안전한 것으로 알려져 있으며,

PPI는 위산 생성을 강력하게 억제하지만

비타민 B12의 흡수를 일부 방해하는 등 소화 장애는

일반적으로 발생하지 않는 것으로 알려져 있습니다.

위산을 강력하게 억제해도

소화에 큰 영향을 미치지 않는 이유에 초점을 맞추어

인간의 위산에 대해 설명합니다.

GASTRIC ACID IN HUMANS

Digestion by gastric acid and pepsin is potent and can completely decompose animal-derived food. However, the decomposition takes time. For example, a snake swallows a whole animal and digests it at a gastric acid level (pH 1.5-2.0), the same as that in humans, but it takes approximately one week for the digestion process, depending on the size of the swallowed animal[2,3]. Modern humans maintain food in the stomach for approximately four hours, and there is a limitation to the digestive ability of the stomach[4]. The less cooked food that might have been served by ancient people would need more than four hours to digest in the stomach. Of course, the digestion time in the stomach in the ancient period might have been longer than that in present time, but strong digestive ability of the small intestine in modern humans is not necessary if digestion in the stomach is adequate.

We can intake almost ordinary food even after total gastrectomy, although we need to take food in small increments since the stomach cannot hold food. We are able to do so because the small intestine can digest and absorb food using various digestive enzymes without digestion in the stomach. Although impaired absorption of vitamins and minerals occurs due to the evolved absorption system of humans, the small intestine can still digest food. We captured how solid food is digested in the small intestine using capsule endoscopy and found that not only carbohydrates and meat but also the cytoplasm of plants are absorbed in the small intestine[5]. In other words, we endoscopically confirmed that the passage of current formed food through the stomach does not influence digestion in the small intestine. Because a patient who takes PPIs does not have any major digestive/absorption problems, the importance of gastric acid in the digestive system of humans is thought to be low. Nevertheless, the gastric acid level of humans is considerably high compared to that of many other animals[6].

The pH of gastric acid in humans is 1.5-2.0. According to a report summarized by Beasley et al[6], the pH level is much lower than that of most animals, including anthropoids (≥ 3.0), and very close to that of carrion-eating animals called scavengers, such as falconine birds and vultures[6]. This report shows a trend that pH in the stomach is the highest in herbivores and decreases in order of carnivores, omnivores, and scavengers (Figure 1). The pH of humans is lower among omnivores and equal to scavengers. Herbivores eat raw plants that are protected by sunlight and antibacterial agents produced from the plant, therefore have less-toxic bacteria. Also, normal carnivores eat non-festering meat that is freshly killed. Carrion that is left over of such carnivores has no small highly virulent bacteria and carrion-eating needs a system to disinfect the bacteria. It has been thought that one of the disinfection system is the strong acid in the stomach. Living organisms use great energy to produce gastric acid. First, they need energy to produce gastric acid itself[7]. In addition, they need to protect the gastric mucosa from gastric acid, protect against back-flow of gastric fluid in the esophagogastric junction, and neutralize gastric acid immediately in the duodenum for protection[8,9]. The benefit of the effort to produce gastric acid for humans is carrion eating, in which disinfection by gastric acid is important.

인간의 위산

위산과 펩신에 의한 소화 작용은 강력하며 동물성 식품을 완전히 분해할 수 있습니다.

그러나 분해에는 시간이 걸립니다.

예를 들어,

뱀은 동물 한 마리를 통째로 삼켜

사람과 같은 위산 수준(pH 1.5-2.0)에서 소화하지만

삼킨 동물의 크기에 따라

소화 과정에 약 1주일이 걸립니다[2,3].

현대인은

약 4시간 동안 위장에 음식물이 머무르는데,

위장의 소화 능력에는 한계가 있습니다[4].

고대인들이 먹었을 수도 있는 덜 익힌 음식은

위장에서 소화하는 데 4시간 이상이 필요합니다.

물론

고대의 위에서의 소화 시간은 현재보다 더 길었을 수도 있지만,

현대인의 경우 위에서의 소화만 충분하다면

소장의 소화 능력이 강할 필요는 없습니다.

위 전절제술 후에도

위가 음식을 저장할 수 없기 때문에

조금씩 조금씩 음식을 섭취해야 하지만

거의 일반적인 음식을 섭취할 수 있습니다.

소장은

위장에서 소화하지 않고도

다양한 소화 효소를 사용하여

음식을 소화하고 흡수 할 수 있기 때문에 그렇게 할 수 있습니다.

인간의 진화한 흡수 시스템으로 인해

비타민과 미네랄의 흡수 장애가 발생하지만

소장은 여전히 음식을 소화할 수 있습니다.

캡슐 내시경을 이용해 소장에서 고형 음식이 소화되는 과정을 관찰한 결과,

탄수화물과 육류뿐만 아니라

식물의 세포질도 소장에서 흡수된다는 사실을 발견했습니다[5].

즉, 현재 형성된 음식물이 위를 통과하는 것이

소장에서의 소화에 영향을 미치지 않는다는 것을

내시경으로 확인했습니다.

PPI를 복용하는 환자는 소화/흡수에 큰 문제가 없기 때문에

사람의 소화기관에서 위산의 중요성은 낮은 것으로 생각됩니다.

그럼에도 불구하고

인간의 위산 수치는

다른 많은 동물에 비해 상당히 높습니다[6].

인간의 위산 pH는

1.5-2.0입니다.

Beasley 등이 요약한 보고서에 따르면[6],

인간의 위산 수치는 유인원을 포함한 대부분의 동물(≥ 3.0)보다 훨씬 낮으며

매, 독수리 등 썩은 고기를 먹는 동물(scavenger)과 매우 비슷합니다[6].

이 보고서에 따르면

위장의 pH는 초식동물에서 가장 높고

육식동물,

잡식동물,

청소부 순으로 감소하는 경향을 보입니다(그림 1).

인간의 pH는

잡식성 동물 중 가장 낮고 청소부와 비슷합니다.

초식동물은

햇빛과 식물에서 생성되는 항균 물질에 의해 보호되는 생식물을 먹기 때문에

독성이 적은 박테리아를 가지고 있습니다.

또한 일반 육식 동물은

갓 도살한 부패하지 않은 고기를 먹습니다.

이러한

육식 동물이 먹고 남은 썩은 고기에는

독성이 강한 작은 박테리아가 없기 때문에

썩은 고기를 먹으려면 박테리아를 소독할 수 있는 시스템이 필요합니다.

소독 시스템 중 하나가 위장의 강한 산이라고 생각되어 왔습니다.

생명체는

위산을 생성하기 위해 엄청난 에너지를 사용합니다.

첫째,

위산 자체를 생산하기 위해 에너지가 필요합니다[7].

또한 위산으로부터 위 점막을 보호하고

식도 위 접합부에서 위액의 역류를 방지하며

십이지장에서 즉시 위산을 중화하여 보호해야 합니다[8,9].

인간에게 위산을 생성하려는 노력의 이점은

위산에 의한 소독이 중요한 썩은 고기를 먹는 것입니다.

Figure 1.

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pH of mammals and avian species according to feeding habit. Forty-two mammals and 25 avian species except human summarized by Beasley et al[6] were categorized in herbivore, carnivore, omnivore, and scavenger and the distribution of species against pH in the stomach was expressed in a scheme. The scheme was deformed due to its large variance. mean ± SD of the pH is inserted below.

비슬리 등[6]이 요약한 인간을 제외한 포유류 42종과 조류 25종을 초식, 육식, 잡식, 청소부로 분류하고 위 내 pH에 대한 종의 분포를 도식으로 표현했습니다. 이 도식은 편차가 커서 변형되었습니다. pH의 평균 ± SD는 아래에 삽입되어 있습니다.

It is assumed that ancient humans became bipedal approximately 4 million years ago[10]. It was difficult for humans, who just started unstable bipedal locomotion without special hunting tools, to catch quadrupedal walking animals that can move faster. They may have eaten remaining carcasses, which is mainly the leftovers of carnivora species (bone marrow), as animal-derived food[11]. This hypothesis has been proven from bone-destroying stone artifacts. In other words, humans may have survived and developed as a carrion-eating animal. To enable this method of subsistence, humans needed enhanced bactericidal power, and individuals adopted increased gastric acid levels, which is preserved in modern humans. This high gastric acid level enables relatively long-term use of animal-derived food, which is difficult to preserve, and may support a wide variety of dietary habits of humans as omnivores.

고대 인류는

약 400만 년 전에 두 발로 걷게 된 것으로 추정됩니다[10].

특별한 사냥 도구 없이 불안정한 이족보행을 막 시작한 인류가

더 빠르게 움직일 수 있는 사족보행 동물을 잡기란 어려웠을 것입니다.

그들은 주로 육식 동물의 남은 사체(골수)를

동물성 식품으로 먹었을 수 있습니다[11].

이 가설은 뼈를 파괴하는 석기 유물에서 입증되었습니다.

즉,

인간은 육식을 하는 동물로서 생존하고 발전했을 수 있습니다.

이러한 생존 방식을 가능하게 하기 위해

인간은 강화된 살균력이 필요했고,

현대인에게도 보존되어 있는 위산 수치가 증가했습니다.

이렇게 높은 위산 수치는

보존이 어려운 동물 유래 식품을 비교적 장기간 사용할 수 있게 해주며,

잡식성인 인간의 다양한 식습관을 뒷받침할 수 있습니다.

CONCLUSION

As stated above, humans have adjusted to the environment as omnivorous mammals that can consume carrion. Humans produce a high concentration of gastric acid to enable consumption of a diet containing some bacteria and support this lifestyle by spending significant energy to protect themselves from gastric acid. We have decreased the opportunity for strong deleterious bacteria to enter the gastrointestinal tract because of the organized clean environment, especially in developed countries. If this hygienic environment is maintained for a long time, our gastric acid level must be decreased gradually, with some modification in the absorption system.

결론
위에서 언급했듯이 인간은 썩은 고기를 섭취할 수 있는 잡식성 포유류로서 환경에 적응해 왔습니다. 

인간은 일부 박테리아가 포함된 식단을 섭취하기 위해 

고농도의 위산을 생성하고, 

위산으로부터 자신을 보호하기 위해 상당한 에너지를 소비함으로써 

이러한 생활 방식을 유지합니다. 

특히 선진국에서는 체계적인 청결한 환경으로 인해 

강력한 해로운 박테리아가 위장관에 침입할 기회가 줄어들었습니다. 

이러한 위생적인 환경이 오랫동안 유지되면 

위산 수치는 점차 감소하고 

흡수 시스템도 일부 변형될 수밖에 없습니다.

Footnotes

Conflict-of-interest statement: The author declares no conflict of interest.

Manuscript source: Unsolicited manuscript

Corresponding Author's Membership in Professional Societies: American Gastroenterological Association, No. 326349; and The Japanese Society of Gastroenterology, No. 020689.

Peer-review started: August 2, 2020

First decision: October 18, 2020

Article in press: November 2, 2020

Specialty type: Gastroenterology and hepatology

Country/Territory of origin: Japan

Peer-review report’s scientific quality classification

Grade A (Excellent): 0

Grade B (Very good): B, B

Grade C (Good): C, C

Grade D (Fair): 0

Grade E (Poor): 0

P-Reviewer: Chen YD, Shi H, Tang ST, Yang L S-Editor: Zhang L L-Editor: A P-Editor: Wang LL

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