프로바이오틱스(유산균) 제품은 어떻게 선택해야 할까?

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프로바이오틱스(유산균) 제품은 어떻게 선택해야 할까?

공생, 세균과 함께 만들어온삶

양수가 터지며 분만이 시작되는 순간, 아이는 세상의 빛과 엄마를 만나기도전에 가장 먼저 엄마의 질 속에 가득한 세균들을 만나게 된다. 즉 생물학적으로 아이의 몸은 세균들로가득한 세상에 태어나는 것이다. 이 피할 수 없는 상황을 생명은 공생(symbiosis)이라는방법을 선택함으로써 오히려 필연(necessity)으로 만들어 왔다.

세균들이 지배하던지구의 원시바다에서 태어난 장을 가진 다세포 생물인 동물은 자신의 장내에 세균들을 받아들여, 변하는환경에 함께 적응(co-adaptation)해 왔고, 함께진화(co-evolution)해 왔으며, 또한 서로에게 의존(co-dependency)해서 살아왔다. 그리고 지금 이 순간에도이런 일들은 우리의 몸 속에서도 여전히 현재 진행행으로 벌어지고 있다.

이렇게시작된 세균과의 첫 만남은 죽음의 순간까지 지속되며, 우리의 몸이 이 작은 세상(gut microbial community)과 나누는 끊임없는 대화는 장의 건강뿐 만 아니라 장 밖의 많은 질환들, 심지어 인간의 마음에까지 영향을 준다고 한다. 이런 이야기들이 최근장내미생물을 포함한 마이크로바이옴(microbiome) 연구에서 지속적으로 나오는 결과들이다.  

장은 세균들의 집

장은 우리의 몸 속에 있지만 외부 환경의 연장이며, 이런 의미에서몸 밖이라고 할 수 있다. 이 곳은 생태학적으로 매우 독특한 환경을 가지고 있다. 한 줌의 빛도 없고, 산소도 거의 희박하며, 일년 내내 일정한 온도(섭씨 37.5도)와 습도를 가지고 있다. 지구상에 이런 환경을 가진 곳은 동물의 장이유일할 것이다.

그래서 이 곳에서살아가는 세균들은 나름대로 이런 환경에 최적화되어 있다고 볼 수 있으며, 이들의 일부는 엄마로부터 물려받게되고, 일부는 주변의 환경으로부터 획득하게 된다. 엄마에게서자식으로 이어지는 세균들의 수직전파(vertical transmission)는 많은 동물에서 잘 알려져있다.

그래서 마이크로바이옴(microbiome)을 세컨드게놈(second genome)이라고 부르는 데에는 이들이 인류의 유전적 다양성의 한 원인이 되기도하고, 동시에 다음 세대로 유전될 수 있다는 의미까지 포함하고 있다고 볼 수 있다. 어찌되었건 장은 세균들의 집이며, 이들은 한 세대에서 다음 세대로전파되는 생명체이자 유전되는 게놈이다.

“모든 질병이 장에서 시작된다”는 히포크라테스의 말은 최근 발표되는이런 사실들에 의해 인정되어지고 있다고 볼 수 있다. 그런데 이 세균들의 안식처가 현대에 와서 다양한원인에 의해 위협을 받고 있다. 음식의 변화, 항생제, 독성물질 등 현대사회의 발달은 지구의 환경 뿐 아니라 우리 몸속의 생태계에도 커다란 변화를 일으켜 세균들의다양성(microbial diversity) 감소와 불균형(dysbiosis)을야기해왔고, 이는 우리의 건강 또한 위협하고 있다.

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새로운 시장의 탄생

페니실린으로 시작된 항생제(antibiotics: against life)가세균감염으로 죽어가는 수많은 생명을 구했다면, 유산균(LAB:lactic acid bacteria)으로 대표되는 살아있는 세균인 친생제(probiotics:for life)는 최근 급증하고 있는 많은 만성질환의 새로운 해결책으로 주목받고 있다.

의학이 세균을바라보는 관점이 변하게 되면서 전세계적으로 프로바이오틱스(probiotics)와 프리바이오틱스(prebiotics) 시장이 급격한 성장을 보이고 있으며, 국내 시장도같은 흐름을 보이고 있다. 불과 몇 년 사이에 환자 뿐 아니라 건강한 많은 사람들이 프로바이오틱스 제품을복용하고 있으며, 대형마트, 약국, 병원 등에서 쉽게 프로바이오틱스 제품을 볼 수 있게 되었다.

그런데 다른 한편에서는제품의 질에 대한 의문의 목소리가 지속적으로 나오고 있다. 2016년 발표된 한 논문에 따르면 시장에서판매되는 16개의 제품을 무작위로 추출하여 제품 라벨에 표기된 균주와 실제 균주가 일치하는 지 조사를하였는데, 단 1개의 제품만이 완벽하게 일치했다고 한다. 또한 많은 사람들이 단순히 건강에 좋을 것이라는 기대감만으로 무분별하게 이런 저런 제품을 선택하여 복용하는것을 볼 수 있다.

그렇다면 수 많은제품 중 과연 어떤 기준을 가지고 제품을 선택해야 할까? 

▣ 프로바이오틱스 제품의 선택 시 고려해야 할 사항

▶프로바이오틱스는 ‘적절한 양을 복용했을 때 숙주의 건강에 이로움을주는 살아있는 미생물’로 정의하고 있다. 따라서 프로바이오틱스제품을 선택할 때 가장 먼저 고려해야 할 부분은 살아있는 균주를 얼마나 포함하고 있는지, 그리고 그균들이 우리가 원하는 부위까지 도달할 수 있는 지에 관한 내용이다.

얼마나 많은 생균(live bacteria)이 포함되어 있는지를 나타내는 방법으로는 집락형성단위(CFU,colony-forming unit)를 가장 많이 사용하며, 유효균수나 보장균수라고 표현하기도한다. 명확한 기준은 없지만 하루 최소 1010 CFU이상의 균을 포함하는 제품을 권장하고 있으며 최근 수백억에서 수천억의 생균이 포함되어 있다고 하는 제품들도많이 나오고 있다.

그런데 최근 생균이 아닌 사균(heat-killedprobiotics)으로 만들어진 제품도 프로바이오틱스라는 이름으로 출시되는 경우가 있는 데 이는 엄밀히 말해서 프로바이오틱스라고할 수 없다. 또한 일반적으로 생균이 사균보다 좀 더 효과적이라고 이야기 하고 있다.

그런데 제품의라벨에 명시된 균수는 제품이 만들어진 시점을 기준으로 하기 때문에 환자가 복용하는 시점과 차이가 있을 수 있다.즉 제조 후 환자에게 도달하기 까지 저장, 배송, 보관등의 방법에 따라 균수가 달라질 수 있고 경우에 따라서는 그 차이가 매우 클 수 있다. 제조 후 생존율에영향을 주는 인자 중 가장 중요한 것이 온도이다.

따라서 높은 생존율을 유지하기 위해 제조 후 냉장보관, 배송 시에는 아이스팩 등에 저온 포장을 하고, 복용 후에도 남은제품은 가능한 냉장보관을 권하고 있다. 만약 뜨거운 여름에 실온에 보관된 프로바이오틱스 제품이 있다면, 과연 균들이 얼마나 살아있는지 꼭 한 번 생각해 보아야 한다.

실제로한 회사에서 시행한 안정성 시험 결과를 보면 섭씨30도에서 약 8개월간보관할 경우 생존균수가 339억에서 4억으로 90%이상 감소하는 것을 볼 수 있다. 따라서 제조 후에 어떻게 보관, 관리되는 지 그리고 배송을 어떻게 해주는 지에 대해서도 면밀히 따져 봐야한다.

그리고 가능한 제조 후 시간이 많이 경과되지 않은 시점의 제품이나 유효기간이 짧은 제품이 좀 더 유리하다고 할 수 있다. 최근 해외 직구를 통해 프로바이오틱스 제품을 구매하는 분들도 많은 데 특히 이런 부분을 잘 확인하고 구매하는것이 중요하다. 싼 게 비지떡. 할인을 많이 한다고 꼭 좋은것은 아니다.

▶ 다음으로 고려해야할 사항은 제품에 포함된 세균이 산(acid)과 담즙(bile)에저항성이 있는지 살펴보아야 한다.

위에서 분비되는 산은 소화를 돕는 기능 외에 강력한 살균제로 작용을하며, 이후 십이지장에서 분비되는 담즙도 지방을 유화시키는 작용을 통해 세균의 세포막을 파괴하여 역시살균제 역할을 한다. 우리가 매일 음식을 통해 많은 세균을 섭취하지만 감염성 위장관염에 잘 걸리지 않는이유 중 하나가 바로 상부위장관의 이런 환경 때문이다.

최근 무분별한 제산제와 위산분비억제제의 사용으로인한 위산저하증(hypochorhydria)이 건강에 악영향을 끼칠 수 있는 것도 이 때문이다. 대부분의 프로바이오틱스 제품은 균주가 산성환경(pH 2.0 – 3.0)과담즙에 대한 내성 (0.3% Bile Salt)을 가지고 있는지 미리 검사를 하게 되고 이런 환경에어느 정도 견디는 능력이 있을 경우에 프로바이오틱스로서의 가능성이 있다고 본다.

전통적으로 프로바이오틱스제품들은 Lactobacillus 등의 유산균(LAB, Lacticacid bacteria)을 가장 많이 사용하며 이들은 발효과정에서 주변환경을 산성으로 만들기 때문에 산에 대한 내성은 선천적으로가지고 있는 경우가 많다. 

담즙에 대한 내성은 세균들마다 다른 데 그 기전 중 하나는 세균이 답즙산을분해하는 효소(bile salt hydrolase)를 발현하는 경우인데, 이 경우 지방흡수를 줄여 체충감소에 도움이 되거나 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추는 데 도움이 될 수도 있다. 

▶ 유효균수가 얼마나되는 지, 저장, 배송, 보관의방법이 적절한 지, 그리고 산과 담즙에 대한 내성이 있는 지 확인이 되었다면, 그 다음으로는 제품에 포함된 미생물이 어떤 균주인지 알아야 한다.

제품의라벨을 보면 보통 속(genera), 종(species), 그리고균주(strains)의 순으로 표현되어 있는 데 균주는 동일한 종 속에 있는 일종의 유전적 변이형(variant)이나 아형(subtype)이라고 생각하면 된다. Lactobacillus plantarum Lp-115 라고 표기되어 있으면,앞에서부터 Lactobacillus는 속,plantarum은 종, Lp-115로 균주를 나타낸다고 보면 된다.

현재 프로바이오틱스로 가장 많이 사용되는 속은 Lactobacillus,Leuconostoc, Pediococcus, Bifidobacterium 등이 있고 이 속에 포함된 다양한 종과 균주가 사용되고있다. 각각의 균주마다 건강에 대한 유익한 효과가 서로 다르기 때문에 환자의 증상과 제품에 포함된 균이가지고 있는 효능이 일치하는 지 점검해 보아야 한다. 일부 균주에서 잘 알려진 기능은 아래의 표와 같다. 

그리고 포함된균주의 수에 따라 단 하나의 균주만을 포함하고 있는 제품(single strain probiotics)과다양한 균주를 포함하고 있는 제품(multiple-strain probiotics)으로 구분할 수 있는데, 일반적으로는 하나 이상의 균주를 포함하고 있는 제품이 좀 더 효과적이라고 한다. 이는 최근 장내 미생물의 다양성(microbial diversity)이장내 생태계의 핵심 요소로 떠오르고 있다는 점과 일맥 상통한다고 할 수 있다.

현재까지의 이야기를종합하면, 프로바이오틱스 제품을 선택할 때에는 살아있는 균을 사용하였는지, 얼마나 많은 균을 포함하고 있는 지, 제조, 저장, 배송, 보관의방법이 적절한지, 그리고 다양한 균주를 포함하고 있고 그 균주의 효능이 증상과 일치하는 지 등을 살펴보아야한다.  

▣ 프리바이오틱스

많은 프로바이오틱스제품의 라벨을 보면 프리바이오틱스(prebiotics)가 포함되어 있다는 문구를 볼 수 있다. 프리바이오틱스는 프로바이오틱스에 의해 선택적으로 사용될 수 있는 물질, 즉프로바이오틱스의 먹이를 뜻한다. “균을 줄 것이냐, 먹이를줄 것이냐, 아니면 둘 다 줄 것이냐” 의 문제로 생각하면된다.

가장 대표적인 프리바이오틱스는 모유에 포함된 올리고당인 HMO(humanmilk oligosaccharides)로, 모유에는 아기가 소화시킬 수 없는 다량의 HMO가 포함되어 있고 이들은 모유를 통해 전달되는 세균들의 먹이가 된다고 한다.이런 의미에서 모유는 균과 먹이, 즉 프로바이오틱스와 프리바이오틱스의 조합이 가장 이상적으로만들어진 음식이라 할 수 있다.

HMO를 바탕으로 해서 다양한 형태의 올리고당이 프리바이오틱스로 사용되고있으며, 결합된 당의 형태에 따라 GOS (galactooligosaccharides),FOS (fructooligosaccharides), XOS (Xylooligosaccharides), IMO(isomaltooligosaccharides), SOS(soybean oligosaccharides) 등으로 분류하고 있다.

    

 그런데 이 올리고당의원료를 보면, GOS는 모유나 우유에서 만들어지고, 그 외의올리고당은 식물성 원료에서 만들어지는 것을 알 수 있다. 그래서 GOS는아기용 음식이나 제품에 가장 많이 사용되는 프리바이오틱스로써 HMO의 대용품이라고 할 수 있다. 따라서 프리바이오틱스가 포함되어 있는 제품을 선택하거나 따로 프리바이오틱스 제품을 구입할 때에는 프리바이오틱스와프로바이오틱스의 조합이 적절하지를 고려해 보아야한다.

여기서 중요한 점 하나는 모유를 먹는 건강한 아기의대변에서 가장 풍부하게 검출되는 균주가 Bifidobacterium이며, 이 균주의 먹이가 바로HMO 또는GOS라는 것이다. 그러나 아이가 자라면서 고형식을 먹고,성인이 되어가면서 전통적인 발효음식을 먹기 시작하면서 Bifidobacterium은 줄고, Lactobacillus등의 유산균이 늘어나게 된다.

이런 이유로아이의 장에는 Bifidobacterium-GOS, 어른의 장에는 Lacticacid bacteria-FOS와 같은 조합이 적당할 가능성이 많다. 우리가 먹는 음식은단순히 우리만 먹는 것이 아니며 장내 미생물도 이 음식을 기반으로 살아간다. 아이와 어른의 장에 사는세균이 다르기 때문에 이들에게 주는 먹이도 달라야 하는 것은 어쩌면 당연한 것이 아닐까?

 

▣ 또 다른 주인공 포스트바이오틱스

포스트바이틱스(postbiotics)는 최근에 정립되어가는 개념으로 프로바이오틱스에서 만들어지는 대사산물이나 세균의 부산물로숙주에게 생물학적 활성을 가지고 있는 물질을 뜻한다. 그래서 사균(Heat-killedprobiotics)은 엄밀한 의미에서 프로바이오틱스가 아니라 포스트바이오틱스로 분류되어야 한다.

프로바이오틱스의경우 살아 있는 균을 이용한다는 점에서 표준화와 안정성 등의 문제가 있어 포스트바이오틱스 시장에 대한 기대가 점점 늘어나고 있는 것 같다. 대표적인 포스트바이오틱스로 단쇄지방산(Short-chain fattyacid)의 일종인 butyrate가 있으며 다양한 건강증진 효과가 보고되고 있다. 이 외에 다양한 효소들, 펩타이드,유기산, 세균의 구성물질 등이 모두 포스트바이오틱스에 포함된다.

프로바이오틱스, 프리바이오틱스, 포스트바이오틱스가 서로 어떻게 다른지, 그리고 각각의 제품이 어떻게 구성되어 있고, 그 조합이 적절한지에대해 구별할 줄 알아야 한다.

▣ 우리에게 좀 더 적합한 프로바이오틱스는 어떤 것이 있을까?

우리가 살아온환경과 음식, 그리고 장내 세균은 서로 밀접하게 연관되어 있다. 인종마다, 살아가는 지역에 따라 장내세균이 서로 다르다는 것은 많은 연구를 통해 잘 알려져 있다. 수입된 명품 프로바이오틱스가 우리에게 동일한 효능을 낼 지에 대해서 한번 쯤 생각해 보아야 한다.

메치니코프는 불가리아농부들의 장수비결이 Lactobacillus vulgarigus라는 유산균에 있다고 하였다. 인류 역사 상 유당을 분해할 수 있는 유전자 변이(Lactase-persistentmutations)은 유럽과 아프리카, 중동에서 약 만년에서 7000년 사이에 발생한 것으로 알려져 있으며, 불가리아는 흑해 주변에위치한 국가로 이 유전자 변이를 가지고 있는 인구의 비율이 상당히 높다.

그러나 우리나라를 비롯한 동아시아인의대부분은 성인이 되면 유당을 분해할 수 없는 유당불내증(lactose intolerance)을 가지고있다. 이런 이유로 우리나라 사람들에게 서양의 우유에 기반한 유산균제품이 과연 적절한지는 꼭 생각해보아야할 문제이다. 전세계적으로 프로바이오틱스 제품에 가장 많이 사용되는 균주는 Lactobacillus와 Bifidobacterium이고 프로바이오틱스배양을 위해 가장 많이 사용되는 일종의 배지가 유제품이다.

유제품에 기초한 프로바이오틱스 제품은 맛이좋고, 만들기 쉬운 장점이 있지만, 유당불내성, 우유단백질에 대한 알레르기, 소화장애 등을 일으킬 수 있으며, 지방과 콜레스테롤 함량이 높다는 문제점을 가지고 있다.

그래서 우리와오랜 기간 공존하며, 우리에게 좀 더 적합한 프로바이오틱스가 어떤 것일지 한번 고민해 본다면, 한반도라는 지형학적 요소와 우리의 전통적인 생활환경과 음식을 고려해 보아야한다. 우리민족은 전통적으로 농경생활을 해 왔으며, 사계절이 뚜렷한 환경에서살아왔다.

농경생활과 배고픈 겨울은 수확의 시기에 남는 음식을 저장하는 다양한 방법의 개발로 이어졌고, 이를 통해 다양한 발효 음식이 만들어졌다. 이 발효의 주체가 바로세균이고 우리의 프로바이오틱스이다.

이런 점에서 보면우리나라 사람들에게는 우리의 전통적인 발효음식, 즉 식물성 발효음식에 포함된 균들이 우리에게 적합한프로바이오틱스일 가능성이 많으며, 이는 한국의 대표적인 발효음식인 김치가 최근 다양한 건강 효과가 있다는사실과 일맥상통한다고 볼 수 있다.

김치는 1500년 이상의역사를 가지고 있으며, 원재료, 김치의 종류, 첨가물과 발효조건에 따라 다양한 세균들이 김치 발효에 관여하는 것으로 알려져 있으나 Leuconostoc, Lactobacillus, Weissella 속의 유산균들이 김치발효의 주요 균주로 알려져있다. 주목할 점은 김치발효에는 유제품 발효에서는 잘 볼 수 없는 Leuconostoc이란속의 균주들이 관여하는 데, 이 균주들은 주로 식물성 식품의 발효에 관여하는 것으로 알려져 있다.

따라서 최근에는식물성 프로바이오틱 푸트(non-dairy, plant-based probiotic foods)에 대한관심이 높아지고 있다. 김치로 대표되는 우리의 전통발효음식은 대부분 이런 식물 기반의 프로바이오틱 푸드의범주에 들어간다고 볼 수 있다. 한국인을 위한 김치유산균이라는 말은 이런 의미를 포함하고 있다고 볼수 있다. 그런데 이런 제품에도 ‘우유 함유’라는 문구가 있는 경우가 많으므로 제품의 라벨을 꼭 살펴보아야 한다.

음식을 먹을 것인가? 제품을먹을 것인가?

집마다 김치 맛이다르다는 것은 잘 알려져 있는 사실이다. 그 김치 맛이 다른 데에는 많은 원인이 있겠지만, 그 김치에 포함된 세균들(Microbioal communities)이다른 것도 한 원인이 된다. 또한 김치는 시간에 따라 주요 균주가 변화하게 되는데, 말기로 갈수록 칸디다가 우세해 지는 것으로 알려져 있다. 그래서오래된 김치는 건강에 악영향을 끼칠 가능성이 있다.

아마존 지역에는카사바 맥주인 Chicha라는 것이 있다. 이 맥주의 세균을연구한 논문을 보면, 같은 마을 내에서도 집집마다 균주가 다르고, 서로다른 마을 간에는 그 차이가 더욱 커진다고 한다. 평소 발효음식과 전통음식을 먹는 습관은 분명 건강에유익한 점이 많다. 그러나 환자 진료의 일환으로, 또는 건강보조식품으로프로바이오틱스 섭취를 고려할 경우에는 표준화 되어있는 제품을 사용하는 것이 적절하다고 할 수 있다. 

결론

장은 건강의 핵심이며, 장내 생태계는 우리가 가꾸어야 할 정원이다. 좋은 음식을 넣어주고, 유익한 세균들이 번성할 수 있는 좋은 환경을 만들어주어 생물 다양성을 유지시켜 주는 것은 우리 생의 전반에걸쳐 건강의 많은 요소에 관여한다. 우리가 먹는 음식의 다양성이 점점 줄어들고 있고, 항생제를 비롯한 장내 생태계를 위협하는 많은 요소들이 있어 현대인의 장은 인류의 역사상 가장 위험한 상태에처해 있는지 모른다.

그리고 많은 만성질환이 이 생태계의 파괴와 연관되어 있을 수 있다. 프로바이오틱스, 프리바이오틱스, 포스트바이오틱스는이런 공생의 관계에 대한 이해로 시작된 제품들로 올바르게 선택하여 사용한다면 현대인의 장건강과 전신의 건강을 위해 분명 도움이 될 것으로 생각된다.

[출처] 프로바이오틱스(유산균) 제품은 어떻게 선택해야 할까? (주마니아 암 자연치유센터) |작성자 제암거슨학회장 

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