효소와 유산균

[행복한부자]

효소와 유산균

아주 오랜 옛날부터 인류는 유산균이 가지고 있는 유익한 성질을 이용하며 살아왔습니다. 유산균은 장류, 김치와 같은 발효식품, 음료수, 의약품 및 사료첨가제에 이르기까지 광범위하게 활용되고 있습니다. 이러한 유산균은 사람을 비롯한 포유류의 소화관, 구강을 비롯하여 물, 토양, 공기 중에 널리 분포하고 있고, 우리가 섭취하는 발효식품 속에도 많은 양이 함유되어 있습니다. 따라서 유산균은 우리의 삶과 직간접적으로 연관되어 있는 유익한 공생 세균의 하나임을 알 수 있습니다.

1) 유산균이란 무엇일까요?

유산균(lactic acid bacteria)은 젖산균이라고도 하며 보통 소비하는 당의 50% 이상의 유산을 대사생성물질로 생성하는 세균을 가리킵니다.우리 장에 존재하는 대장균도 유산을 생성하지만 유산균이라고 하지 않는 이유는, 유산의 생성비율이 50% 보다 훨씬 낮기 때문입니다.

유산균은 특히 효소와 밀접한 관계를 가지고 있습니다.효소와 유산균을 함께 섭취하였을 때 우리 몸에 기여하는 바가 더욱 크기 때문입니다. 즉, 유산균의 효능을 효소가 더욱 증대시켜 주고, 효소의 효능을 유산균이 더욱 증대시켜 주기 때문입니다. 효소와 유산균은 서로가 없어서는 안 될 꼭 필요한 존재입니다.

다시 유산균을 정확히 정의해 보겠습니다. 포도당을 먹고 다량의 유산을 생성하면서 식품이나, 사람과 동물의 장내에서 인체에 해로운 물질인 인돌(indole), 페놀(phenole), 아민류, 암모니아 등을 생성하지 않고 부패를 방지하는 등의 유익한 작용을 하는 세균을 ‘유산균’이라고 합니다.

일반적으로 우리가 사용하고 있는 유산균은 크게 5가지 종류(속, genus)로 나눌 수 있습니다. 막대기 모양의 간균인 락토바실러스(lactobacillus), 둥근 모양의 구균인 락토코커스(lactococcus), 작은 구형의 스트렙토코카스(Streptococcus), 류코노스톡(Leucoconostoc), 페디오코카스(Pediococcus) 등입니다. 최근 요구르트나 치즈 등 우유 발효제품에 대한 소비자의 기호가 다양해지면서 우수한 맛과 향을 지닌 새로운 미생물의 발견과 개발이 더욱 중요시되고 있습니다.

유산균은 사람의 장관 내부, 구강, 질 등에 늘 존재하고 있습니다. 이들 균을 ‘장내세균’이라고 부르고, 균들의 집단을 ‘장내세균’이라고 부르지요.

2) 유산균은 어떤 일을 하나요?

우리가 섭취하는 유산균의 생리적 기능에 관계되는 요인으로는 4가지가 있습니다. ① 유산균을 배양하는 원료물질인 기질의 영양성분, ② 유산균의 새포벽과 세포질 성분, 유산균을 분비하는 효소 등의 균체 구성 성분, ③ 유산균이 생산하는 유산 등의 유기산, 다당류, 항균성 물질 및 대사산물, ④ 소화관에서 자라는 유산균의 의해 생산되는 여러 물질의 복합작용으로 이루어집니다.

이러한 작용 중 가장 대표적인 기능이 ‘정장작용’입니다. 우리 몸속의 장관에는 적어도 100종류 100조 개 이상의 장내세균이 서식하고 있고, 이 세균이 음식물의 소화와 흡수를 돕고 감염을 방어하여 건강 유지에 도움을 주고 있습니다. 장내에 서식하는 유익한 유산균은 병원성 세균이 소화관 상피에 부착되는 것을 방해하여 질병 발생을 막아 주며, 유산균에 의해 생성된 항생물질이 병원성 미생물의 장내 유해균을 죽이거나 증식을 억제하기도 합니다.

유산균이 분비하는 물질은 효소를 비롯하여 유산, 지방산, 항생물질, 산화물질 등으로 다양하며, 이들 물질이 소화를 돕고 면역을 증강시키는 역할을 합니다. 사람이 나이가 들면 침과 위액의 분비량이 줄어들고 위장의 연동운동이 약해지는 동시에 유산균의 수도 감소하고 유해균의 수는 증가합니다. 그래서 노인들이 소화기 질환이나 변비에 걸리게 되는 것이지요.

그 다음으로 중요한 작용이 ‘면역증강작용’입니다. 유산균은 면역계에서 중요한 역할을 하는 마이크로파지 활성화를 통한 세균과 바이러스의 신속한 감지, 임파구 분열 촉진으로 인한 암세포 증식 방지,혈액 내의 항체인 면역글로블린 에이(IgA)의 생산을 증가시키고 감마인터페론의 생성으로 면역력을 증진하여 질병에 대항합니다. 최근에는 실험동물과 배양세포를 중심으로 유산균의 알레르기 억제 효과가 보고되고 있고, 특히 아토피성 피부염을 중심으로 그 효과가 입증되고 있습니다. 물론 효소의 알레르기 억제 효과도 무척 높습니다.

유산균은 영양학적 가치도 무척 높습니다. 락토바실러스와 비피도 박테리아 등은 성장하면서 젖산(혹은 유산)을 생성하고 부산물로 아밀라아제, 세룰라아제, 리파아제, 프로테아제 등의 소화효소를 생산하여 음식의 소화와 흡수를 돕습니다. 유산균으로 우유를 발효시키면, 요구르트에서 엽산을 증가시키고 치즈에서 비오틴(biotin)과 비타민 B6를 증가시키는 것으로 알려졌습니다.

기타 작용으로 간경화 개선, 항암작용, 혈청 콜레스테롤 저하 기능등이 있습니다. 이와는 별개로 최근 주목 받고 있는 것이 ‘피부미용효과’입니다. 모든 사람은 장내에서 내뿜는 독성 물질이 혈액 속으로 들어가 상대적으로 혈관의 노출이 많은 얼굴에서 그 독성이 나타나면 피부 트러블을 일으키는 원인이 되기도 합니다. 이때 유산균을 섭취하면 숙변을 제거하고, 숙변 속에 존재하는 유해 세균으로부터 독성 물질의 배출을 차단하여 피부미용에 효과가 있는 것입니다. 이 외에도 유산균의 대사물질 중에 있는 천연 항생제가 피부의 여드름균 등의 잡균의 성장을 억제하여 미생물에 의한 피부 트러블의 원인을 제거할 수 있다는 보고도 있습니다.

3) 유산균과 프로바이오틱스

요즘 각종 매체에 등장하는 ‘프로바이오틱스(probiotics)’와 유산균은 무엇이 다를까요? 우선 프로바이오틱스를 정의해 보겠습니다. 프로바이오틱스란, 프로바이오틱 미생물을 뜻하는 말로서, ‘생균활성체’라고 볼 수 있습니다.일반적으로 사람이나 동물에 투여하여 여러 가지 건강증진 효과를 볼 수 있는 미생물을 가리킵니다. 즉, 유산균도 넓은 의미에서 프로바이오틱스로 볼 수 있습니다. 굳이 구분하자면 유산을 배출하여 우리 몸에 유익한 작용을 하는 미생물이 유산균이고, 유산이 아니더라도 여러 가지 다른 물질을 배출하여 우리 몸에 유익한 작용을 하는 미생물이 프로바이오틱스라고 할 수 있습니다. 그러나 일반적으로 프로바이오틱스를 유산균과 착각하는 이유는 프로바이오틱스의 대표적 미생물이 유산균이기 때문입니다. 즉, 가장 흔하게 사용되는 프로바이오틱스는 유산균리고 할 수 있습니다.

다음으로 프로바이오틱 미생물은 위장 내의 산 또는 담즙과 같은 혹독한 조건, 그리고 다른 미생물과의 경쟁에서 살아남아야 하는 특징을 가지고 있습니다. 락토바실러스 미생물의 일종인 락토바시러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 존소니이(Lacrobacillus johnsonii), 락토바실러스 살바리우스(Lactobacillus salivarius) 등이 대표적인 미생물로서, 이러한 유산균의 성분 표시를 살펴보면 이 미생물이 포함되어 있는 것을 쉽게 확인할 수 있습니다. 이 미생물들은 우리 몸속에 존재하는 효소 또는 다른 미생물 군체에 의하여 소화될 수 없는 복합 탄수화물을 신진대사 시킬 수 있는 특징을 가지고 있습니다. 즉, 유익한 유산균만을 잘 키울 수 있는 ‘크기가 조금 큰 탄수화물’이 있다는 것인데,우리는 이 물질을 ‘올리고당’혹은 ‘프리바이오틱스(Prebiotics)’라고 합니다. 이러한 프리바이오틱스는 장에서 락토바실러스의 성장을 선택적으로 촉진시킬 수 있습니다.

지금까지 살펴본 바와 같이 가장 흔하게 사용되는 프로바이오틱스 미생물은 유산균입니다. 이들은 건강한 동물들의 장에 많이 존재하며, 식품의약품안정청(FDA)에서 ‘안전한 미생물(GRAS, generally recognized as safe)’로 인증되었습니다.

유산균 이외에 프로바이오틱스에 해당되는 미생물은 효모균(사카 로미세스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae), 사카로미세스 보올다디(Saccharomyces bouldardii)과 누룩곰팡이, 아스페르길루스 오리재(Aspergillus oryzae)이 있습니다. 일반적으로 판매되는 프로바이오틱스 제품은 프락토올리고당(POS, fluctooligosaccharide)과 락토바실러스가 함께 들어 있는 제품 혹은 프락토올리고당과 락토바실러스와 비피더스균이 같이 포함된 제품들입니다. 이러한 제품들은 분말, 타블렛(정제), 캡슐 등의 제형으로 판매됩니다. 대표적인 프로바이오틱스 미생물인 유산균과 비피더스균이 건강상 얼마나 유익한지 과학적으로 입증된 효능은 다음과 같습니다.

• 로타바이러스에 의한 설사 개선 • 항생제 관련 설사 개선

• 유당불내증 경감 • 유아의 식이성 알레르기 증상 경감

• 정장작용

이 밖에 동물실험이나 인체 임상시험 수준에서 효과가 인정되나 좀 더 체계적인 임상실험이 필요한 내용들로는 다음과 같은 것이 있습니다.

• 발암 위험 저감 • 면역기능 조절

• 알레르기 저감 • 혈압 강하

• 위내 헬리코박터균 억제 • 장내 환경 개선

• 설사의 저감 • 식이성 콜레스테롤 저감

• 유아 및 아동의 호흡기 감염증 억제 • 구강 내 감염증의 저감

• 과민성 대장염, 크론병(Cronn’s disase : 염증성 장질환의 일종으로 만성적인 염증이 특징인데 원인은 밝혀져 있지 않다). 궤양성 대장염 경감

이 가운데 중요한 효능 중의 하나가 면역기능의 증강인데, 프로바이틱스를 섭취하면 대식세포인 NK세포(natural killer cell, 자연살해세포)로 대표되는 자연면역, 항체 생산과 관계있는 획득 면역이 활성화 됩니다. 프로바이오틱스는 장관에 도달한 후 그 작용이 시작되어 몸 전체의 면역계를 활성화시키는 효과가 있습니다.

4) 효소와 유산균을 함께 복용하면 좋은 이유

유산균은 넓은 의미에서 효소의 활동을 돕기 때문에 조효소의 일종으로 간주하기도 합니다. 그렇다면 왜 효소와 유산균을 같이 복용하면 더 좋을까요?

일반적으로 효소는 음식의 분해와 소화를 촉진하여 음식물의 분해 물질인 포도당과 아미노산 등이 장내 미생물의 먹이로 쉽게 이용할 수 있도록 도와 줍니다. 그리고 신선한 과일과 채소로 이루어진 음식 속에는 다양한 종류의 프리바이오틱스가 풍부하게 들어 있습니다. 따라서 효소가 풍부한 식품과 건강식품을 꾸준히 섭취하게 되면 소화기능이 향상될 뿐만 아니라 우수한 프리바아오틱스를 공급해 주게 됩니다.

프리마이오틱스와 더불어 양질의 프로바이오틱스를 섭취하는 것이 좋습니다. 음식으로는 맛있는 김치나 청국장 등의 발효음식을 즐겨 먹어야 합니다. 김치는 전통 발효식품의 대명사로 유산균의 보고입니다. 과거에는 김치 속에 든 유산균은 위산에 약해 장까지 도달하지 못하는 것으로 알려졌습니다. 그러나 여러 연구결과에 따르면 김치에 있는 유산균은 거뜬히 장의 내부에 안착합니다. 오이지, 동치미, 피클 등 절임채소에도 유산균이 들어 있습니다. 김치나 절임 채소에는 프로바이오틱스뿐만 아니라 효소도 풍부합니다. 빵 속에도 유산균이 들어 있으나 굽는 과정에서 죽는 것이 문제이긴 합니다.

유산균을 분말화해 건조한 정장제도 이용할 만합니다. 일부 유아용 분유에는 정장제가 첨가되어 있습니다. 특히, 정장제는 장기간의 해외여행 시에 휴대하여 섭취하기에 알맞습니다. 수백억 마리의 유산균이 든 발효유를 하루 1병 이상 먹는 것은 가장 간단하고 효과적인 프로바이오틱스 섭취방법입니다.

효소와 프로바이오틱스를 같이 섭취하는 것에 대해 가장 많이 오해하는 것 중의 하나가 효소는 장 건강과 무관하다는 것입니다. 이것은 잘못된 생각입니다. 효소는 음식의 분해와 소화를 도와 장을 건강하게 하는 가장 중요한 성분 중의 하나입니다. 효소의 종류 중에서 식물 유래 혹은 동물 유래 효소가 모두 도움을 줍니다. 물론 효소는 소화뿐만 아니라 면역기능과 항염기능도 가지고 있어서 프로바이오틱스 혹은 유산균과 궁합이 잘 맞습니다.

또 다른 오해 중의 하나는 유산균 발효유를 마시면 금세 대변이 황금색으로 변한다는 것입니다. 그러나 장내세균의 변화는 하루 아침에 이뤄지지 않습니다. 장기간 음용하여 대변 색깔에 영향을 미칩니다. 특히 황금색 변은 유아기의 특징으로 성인들은 황금색에 가까운 변이지 황금색 변은 아닙니다.

특히 효소나 유산균은 장까지 도달할 수 있습니다. 효소는 그 특징에 따라 위액에도 파괴되지 않는 제품도 있으며, 일부 제품은 코팅기법을 도입하여 장에서 그 효과를 발휘하도록 만들어져 있습니다. 유산균이 장까지 도달하는 것은 여러 실험을 통해 확인된 내용입니다.

즉, 결론은 이렇습니다. 최근 국내에서 판매되고 있는 곡류발효효소와 락토바실러스 등의 유산균이 같이 들어 있는 제품은 소화를 돕고 장을 건강하게 하는 정장기능과 더불어 항염, 면역 기능의 증강 기능이 있어서 각각을 따로 복용하는 것과는 다른 상승작용이 존재합니다. 그래서 유산균을 효소의 기능을 돕는 조효소라고 부르기도 합니다.

5) 프리(Pre)와 프로(Pro)의 차이

그렇다면, 장을 건강하게 지킬 수 있는 프리바이오틱스와 프로바이오틱스란 무엇일까요? 우선 어원부터 살펴보면, 살아 있는 생물을 의미하는 ‘바이오(-bio)’와 ‘앞 혹은 전 단계를 의미하는 ’프리(Pre-)’와 ‘프로(Pro-)’가 結合되었다는 의미를 가지고 있습니다. 그래서 ‘프리 바이오틱스(Prebiotics)’는 살아있는 미생물의 먹이가 되는 물질을 의미하고, 프로바이오틱스(Probiotics)’란 인체에 유용한 살아 있는 미생물을 의미합니다.그래서 일반적으로 프로바이오틱스(Probiotics)를 유산균과 거의 동일한 의미로 사용하고 있는 것입니다.

사람은 미생물의 도움 없이 스스로의 힘으로는 살아갈 수 없는 존재입니다. 만일 장 속에 미생물이 없다면 우리는 음식물을 소화하고 흡수하는 데 어려움을 겪으면서 결국 생명을 유지할 수 없을 것입니다. 따라서 미생물이 우리의 생존에 많은 도움을 준다는 사실은 아무리 강조해도 지나침이 없습니다. 그래서 최근 대장(大腸) 건강의 키워드는 프리바이오틱스와 프로바이오틱스입니다.

좀 더 살펴보면, 2001년 세계보건기구(WTO)와 국제식량기구(FAO)의 합동전문가위원회는 프로바이오틱스를 ‘살아 있는 미생물로 적당한 양을 섭취하면 건강에 유익한 세균’이라고 정의했습니다. 프리바이오틱스는 세균이 아니라 이미 장 속에 살고 있는 유익한 성장을 돕는 성분입니다. 여기에 문제가 되는 것이 장내 모든 미생물이 아리라 유익한 세균의 성장을 돕는다는 것입니다. 우리의 장에는 유익한 세균뿐만 아니라 유해한 세균도 존재합니다. 이중에서 유익한 세균만을 성장시키려면 유익한 세균이 특별이 좋아하는 먹이가 필요합니다.

지금까지의 연구 결과를 종합해보면 올리고당이 가장 대표적인 프리바이오틱스라 고 할 수 있습니다. 일반적으로 모유를 먹은 아기의 장이 더 건강하고 면역력이 강한 것으로알려져 있는데, 이는 모유에 포함된 프리바이오틱스(올리고당) 덕분입니다. 요즘 출시되는 일부 분유나 건강음료, 유아식, 식사대용식에는 프리바이오틱스 성분이 들어가 있습니다. 또 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 동시에 섭취할 수 있는 신바이오틱스(synbiotics)라는 제품까지 나왔습니다. 유산균 음료에 올리고당을 첨가한 제품이 예라고 할 수 있습니다.

프리바이오틱스, 프로바이오틱스와는 다르게 장의 건강을 돕는 물질이 있는데, 이것이 식이섬유(dietary fiber)입니다. 식이섬유는 그 크기에 따라 물에 잘 녹는 수용성 식이섬유로 나눌 수 있습니다. 2가지 식이섬유 모두 일정 부분 장의 연동운동을 돕기 때문에 장내 미생물이 건강하게 잘 움직이는 것을 돕고 음식물의 흐름을 조절하게 됩니다. 결국 장이 두루두루 편하려면 ‘유산균+올리고당+식이섬유“라는 등식이 성립하게 되는 것입니다.

그러기 위해서는, 프리바이오틱스와 프로바이오틱스를 장 내부로 공급하는 물질적 측면과 더불어 장내 환경적 측면에서 약산성의 환경을 만들어 주는 것이 무엇보다 중요합니다. 식초의 시큼한 맛은 식초 속에 포함된 아세트산이라는 물질 때문인데, 이 물질이 물에 녹으면 약산성(PH값으로 5전후)을 띠게 됩니다. 건강한 장에 존재하는 미생물은 분비물질로 약산성 지방산을 많이 배출합니다. 이렇게 배출된 물질이 미생물의 환경을 약산성으로 만들어 유익한 세균이 더욱 살기 좋게 해 주는 것입니다.

장 건강은 인체 건강의 척도라고 할 수 있습니다. 대장 안에는 무수히 많은 세균이 살고 있습니다. 대변 1그램에 들어 잇는 세균 수는 약 1천억 마리에 달합니다. 무게로 따지면 많게는 대변량의 5~10%가 미생물의 양이라고 볼 수 있습니다. 대장에 사는 세균은 장건강에 이로운 유익균과 해로운 유해균으로 나뉩니다. 대표적인 유익균은 비피도 박테리아, 락토바실러스 등의 유산균입니다. 이 유산곤은 장내에 존재하는 부패 세균, 병원균, 식중독균 등 식중독의 성장을 막아 냅니다. 장내에서 유산균의 세력이 약해지면 설사를 일으키는 것은 이런 이유 때문입니다.

그러나 유익균은 나이가 들면서 비율이 줄어듭니다. 이것이 김치와 유산균 음료 등 프로바이오틱스를 즐겨 먹어야 한다는 이유입니다. 프로바이오틱스의 건강상 이익은 한두 가지가 아닙니다. 유해균이 장내에서 발암물질을 생성하는 것을 억제해 대장암을 예방합니다. 변비를 예방하며, 혈중 콜레스테롤 수치를 떨어뜨립니다. 피부 미용에도 도움을 주는 것으로 알려져 있으며, 위암의 주범 중 하나인 헬리코박터 파이로리(Helicobater pylori)균도 죽인다고 합니다.

한편 학계에서는 프로바이오틱스가 독감, 조류, 인플루엔자(AI), 사스(SARS, 중증급성호흡기증후군), 겨울철 어린이 설사에도 효과가 있을 것으로 기대합니다. 한국인이 사스에 걸리지 않은 것은 김치의 프로바이오틱스(유산균) 덕분이란 추론도 제기됐습니다. 아직 사람을 대상으로 한 연구에서는 프로바이틱스의 항균, 항바이러스 효과가 입증되지 않았습니다. 그러나 동물실험에서는 프로바이오틱스가 독감 바이러스의 감염을 억제하고 이로 인한 사망률을 낮추는 것으로 밝혀졌습니다.

겨울철 어린이 설사의 가장 흔한 원인인 로타바이러스를 억제하는데도 프로바이오틱스가 효과적입니다. 로타바이러스의 감염으로 장내세균(유익균과 유해균) 균형이 무너지는 것을 막아 설사를 예방한다는 원리입니다. 현재 바이러스에 의한 설사에 특효약(백신)이 없다는 점을 감안할 때 “겨울철에 감기가 잦은 어린이는 평소 김치나 유산균 음료를 즐겨 먹으라”고 전문가들은 조언합니다.

-효소치료/신현재 저-