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* 생균으로서 장내에 도달하여 증식, 장소 점거 * 외래병원균에 대하여 유산균이 영양소를 경쟁적으로 섭취 * 다른 군에 대하여 항균성 물질을 생성 * 젖산발효 중에 생성되는 유기산이 장내 pH를 저하 * 장내의 유해물질을 분해하거나 그 합성을 저지 * 숙주의 면역력을 높임 |
2. 설사와 변비의 개선3)
유산균에 의해 생성되는 유산은 장내의 산도를 증가시켜 소장에서의 연동운동을 완만하게 하고 소화흡수를 촉진하며, 대장에서의 장 운동을 조절함으로써 변비·설사를 예방하는 것으로 알려져 있다.
설사의 분변 균총은 그의 원인에 따라 차이가 나타나는데 비피더스균과 박테로이드스의 혐기성균이 감소하고 장내 세균과에 속하는 대장균, 장구균이 증가하는 경향을 나타낸다.
소아의 난치성 설사환자에게 비피더스균의 생균제제 및 유산균 발효유를 투여한 결과 균총이 정상화되고 변성이 회복되었다는 보고가 있으며, 장기간에 걸쳐서 화학요법을 받아 복부불쾌감과 설사를 호소하는 사람들에게 lactobacillus acidophilus, bifidobacterium, 요쿠르트, acidophilus milk를 동시에 투여 시 화학요법에 대한 부작용을 예방할 수 있었다는 연구결과가 있다.
3. 혈중 콜레스테롤 저하 효과
유산균은 장내에서 스테롤(sterol)물질을 성장에 이용함으로써 장으로부터의 콜레스테롤 흡수를 감소시켜 순환기계통의 건강유지에 도움을 주는 것으로 알려져 있는데2), 유산균이 혈중 콜레스테롤을 저하시키는 작용기작을 살펴 보면 다음과 같다.4)
* 복합 담즙산의 분해에 따른 답즙산의 재흡수 억제 * 장내 콜레스테롤의 흡수 억제 * 콜레스테롤의 동화(assimilation) * 콜레스테롤의 유산균 세포벽 흡착 * 콜레스테롤의 침전 |
유산균 중 L. acidophilus는 담즙산에 대한 저항성과 담즙산의 탈포합능력이 강해 담즙산이 존재하는 혐기적 조건에서 콜레스테롤 분해능력이 뛰어난 것으로 알려져 있다.4)
4. 영양학적 가치
유산 간균들은 발육증식하면서 유산을 생성하며 부산물로 아밀라제, 셀룰라제, 리파제, 프로티아제와 같은 소화효소를 생성하여 음식의 소화흡수를 돕는다. 또한 유산균은 비타민 B1, B2, B6, B12 등을 합성할 뿐만 아니라 비타민 B1을 파괴하는 효소 생산균의 생육을 저해하여 비타민 B군을 안정화시킨다.
유산균이 장내에 생존하면서 생성하는 부산물에는 위의 비타민 B군 이외에도 니코틴산, 비오틴, 이노시톨, 엽산, 비타민 K, E 등이 있다.
5. 항암작용5)
유산균의 암예방 및 암세포 성장지연의 효과 기전은 유산균이 장내의 발암물질과 결합하여 흡수를 방해하는데 있다. 특히 lactobacilus에 대한 실험결과가 그 유효성이 두드러지는데 실제로 lactobacillus acidophilus가 함유된 햄버거를 섭취하면 뇨 중의 발암물질 배설이 50% 정도 감소된다고 하는데 이는 lactobacillus가 장내의 발암물질과 결합하여 흡수를 방해하기 때문이라고 추측하고 있다.
Lactobacillus의 암예방 효과를 설명 할 수 있는 또 다른 기전은 발암물질을 생성하는 박테리아의 성장을 억제하여 장내의 발암물질을 감소시키기 때문인 것으로 추측된다.
발암물질을 생성하는 효소의 활성은 흔히 장내 세균총에 미치는 유산균을 평가하는 지표로 이용된다. 몇몇의 연구에서 유산균이 이들 효소활성에 영향을 미치는 것을 살펴볼 수 있는데 이들 연구에 의하면 유산균은 beta-glucuronidease, nitroreductase 와 choloylglycine hydrolase의 활성을 감소시키고, 발암물질을 유산균 자신에게 부착시켜 체외로 배설하거나 발암물질을 분해하는 기능이 있다는 것을 알 수 있다.
이외에도 유산균은 면역계의 활성 및 노화억제 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있어 많은 연구가 행해지고 있다.
장내 이용율이 높은 유산균
앞서 살펴보았듯이 유산균은 장에 정착하여 장관운동 활성화, 유해균 억제, 비타민 및 면역증강물질 촉진 등 다양한 생리활성 효과를 발휘하게 된다. 하지만 실제로 사람 및 동물이 섭취할 때는 위산 및 담즙산과의 직접적인 접촉에 의해 급격히 사멸하기 때문에 유산균 본래의 생리활성 기능을 발휘하지 못하게 되는 경우가 많다. 장내 이용률을 높여 체내 생리적 효과를 크게 얻기 위한 방법에는 어떠한 점이 있을까?
유산균 코팅과 한국인에게 적합한 유산균에 대해 알아보고자 한다.
1. 유산균 코팅의 종류
유산균 코팅이라고 하면 소비자들은 캡슐요구르트를 떠올리게 되는데, 유산균의 장내 생존률을 높일 수 있다 는 점이 소비자들에게 인식되어 유산균 구입시 상품을 선택하는데 중요한 조건이 된다. 실제로 약국 내에도 코팅제품과 여러 가지 기능성이 가미된 유산균 제품들이 많이 있다.
하지만 제품에 대한 정보 및 홍보가 부족하며 소비자 들의 관심은 캡슐요구르트 등의 음료에 비해 매우 낮다고 할 수 있다. 이에 기존의 유산균 코팅기술과는 차별화된 제품에 대해 알아두고 소비자들에게 약국내 우수한 제품에 대한 소개가 필요하다고 생각한다.
(1) 기존의 유산균 코팅기술
기존의 코팅기술에는 캡슐제를 이용한 장용코팅제와 젤라틴, 당류, 껌류 등을 이용한 마이크로캡슐화(microcapsulation)공정 등이 있는데 이들 코팅은 유산균체의 회수공정 이후에 코팅제를 투입하는 별도의 코팅공정에 의해 실시된다.
유산균 코팅공정은 건조 완료된 유산균 분말에 코팅제를 첨가하여 실시되는 경우가 많은데, 「배지제조 → 유산균발효 → 유산균체 회수 → 건조 → 분말화」 과정을 거친 후 여기에 코팅조성물을 가해 제품화하거나 미세한 구형의 비드(bead)형성능이 있는 코팅제 조성물을 가한 뒤 노즐 분사에 의해 마이크로캡술화를 하게 된다.
하지만 이러한 유산균 제조공정은 유산균체의 회수 및 건조분말화 공정 이후에 코팅제의 혼밥교반 또는 마이크로캡슐화 공정이 이루어지므로 유산균 이외의 미생물 혼입이 우려되므로 무균조작이 어렵다는 단점을 가지고 있다.
(2) 이중코팅유산균(DUOLAC)
이중코팅유산균이란 상기의 문제점을 해결하기 위해 유산균코팅공정을 단백질 소재를 이용한 후 추가적으로 유산균주에 따라 1종 또는 2종의 다당류로 2중 코팅한 유산균을 말한다.
< 이중코팅 유산균의 생산 공정 >
단백질 발효분해 → 유산균 발효 → 1차단백질코팅 → 2차다당코팅 → 동결건조 |
이렇게 단백질 및 다당류를 이용한 이중코팅 유산균 원말은 공기, 수분과의 직접적인 반응이 억제되며 내열성, 내산성, 내담즙성의 장점을 갖기 때문에 생균의 안전성 및 가공 안전성이 증강되게 된다.
특히 주목해야하는 사실은 산성의 pH에서는 코팅된 분말상태를 그대로 유지하며 중성의 pH에서 코팅이 풀려 용출 된다 라는 점인데, 체내 pH 2 부근인 위산을 만날시에는 균체가 보호되고 pH 7 정도인 장내에서 자연스럽게 유산균이 방출 될 수 있기 때문에 장도달성이 개선되어 체내 이용율이 다른 유산균에 비해 높아 진다 라는 장점을 가지게 되는 것이다.
따라서 이중코팅 유산균 제품은 일반 유산균보다는 한층 더 고급화된 유산균으로 취급되어지는데, 소비자들에게도 일반 유산균 제품과는 다른 차별화된 상품으로 설명이 가능하다.
이 기술을 세계최초로 개발하여 특허를 받은 곳은 (주)쎌바이오텍이며, 현재 비타민하우스와 전략적 제휴를 통하여 이중코팅 유산균을 비타민하우스 회원약국에 공급하고 있다.
2. 한국형 유산균
식생활 문화가 다른 민족은 장내 서식하는 세균 또한 다른 양상을 보인다.
김치문화가 발달하고 마늘 등의 양념을 즐겨 먹는 한국인의 장내 세균 양상은 육류와 기름진 식사를 즐기는 서양인과는 다르며, 그에 맞는 유산균을 공급하는 것이 장내 정착성을 높여 체내 생리적 효과를 높일 수 있는 또 하나의 방법이 된다.
(1) 한국형 유산균의 정의와 종류
한국형 유산균이란 한국인의 분변 또는 전통식품에서 분리된 것으로 한국인의 식습관 및 체질에 적합한 유산균을 의미한다. 크게 4가지 종류가 있는데 그 유래와 특징은 다음과 같다.
1) Lactobacillus acidophillus
- 한국인의 분변에서 분리
- 한국인은 물론 단백질과 지방을 주식으로 하는 서구인에게도 정장제로 널리 사용
- 주로 소장에 정착
- 최근 혈중 콜레스테롤 저하 등에 효과가 있는 것으로 알려지면서 적용범위가 더욱 확대되고 있음
2) Lactobacillus plantarum
- 김치에서 분리되는 유산균
- 식물성식품을 소화하기에 적합한 긴 장을 지닌 한국인에게 적합한 식물유래 유산균 (김치 및 야채의 발효숙성에 관여)
- 내염성이 강하여 짠 음식을 섭취하는 한국인에게 적합
3) Bifidobacterium longum
- 한국인의 분변에서 분리
- 세계적으로 많이 사용되는 균종 중 하나로 어린이, 성인 모두에게 많이 발견되는 비피더스균
- 대장에 주로 정착
- 연령, 식이, 스트레스 등의 환경인자와 약물 및 항생제 복용 등으로 인해 현격히 감소 될 수 있는 유산균
4) Streptococcus faecium
- 유제품, 김치, 분변에서 발견,
- 유제품(치즈, 요구르트 등)의 발효에 사용되는 유산균
- 소장과 대장에 두루 정착
- 다른 유산균이 장내에 잘 정착할 수 있도록 빠르게 장내에 번식
- 설사치료제로써 일반적으로 사용
유산균의 종류와 그 기능은 어느 건강보조식품 못지않게 다양하다. 따라서 유산균 제품은 약국내 구색품목으로서 다양하게 이용 될 수가 있다. 하지만 기능성을 가지고 있는 식품임에도 불구하고 소비자가 약국이 아닌 다른 곳에서 상품에 대해 더 많은 정보를 얻을 수 있고 구매가 손쉽다는 것은 약국내 소비자를 위한 준비가 필요하다는 것을 뜻한다.
이 준비는 곧 약국의 제품이 다른 것과는 차별화되는 좋은 제품이라는 것과 그에 대한 정보를 마련하는 것이라 할 수 있다.
약국내 이중코팅 유산균과 한국형 유산균이 소비자들에게 다른 제품과는 다른 특별함으로 다가설 수 있기를 바라며 아울러 유산균의 그 기능적인 면이 부각됨과 동시에 약국이 유산균 소비시장의 중심이 될 수 있기를 기대해 본다.
[참고문헌]
1) 光岡知足 / 장내세균의 이야기 / 유한문화사 (2002)
2) 문흥석 / 유산균의 산업적 이용과 발전방향식품산업과 영양 6(1), 71~77, (2001)
3) 강국희 / 유산균 식품학 / 성균관대학교
4) 정후길 외5 / 유산균발효유의 콜레스테롤 저하 기능 / 식품산업과 영양 5(2), 29~35(2000)
5) 한명관,이은규 / 일반의약품개론 / 건강마을 (2000)
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