알고 나면 세상이 달라 보이는 이야기, ‘알고 나면 달라지는 오늘’ 시간입니다. 우리가 먹는 음식이 장 건강에 얼마나 중요한지 보여주는 흥미로운 연구 결과가 나왔습니다. 장내 세균이 먹이로 삼을 식이섬유가 부족해지면 우리 장을 보호하는 점액층의 단백질까지 분해할 수 있다는 건데요. 안소영 기자와 자세히 알아보겠습니다.
진행자) 먼저 이번 연구는 어디에서 진행됐고, 어떤 학술지에 발표됐는지 소개해 주시죠.
기자) 미국 루트비히암연구소(LICR) 프린스턴 지부의 조슈아 라비노위츠 소장과 제나 아부살림 연구원이 이끄는 연구팀이 진행했습니다. 연구 결과는 미국 국립과학원회보인 'PNAS'와 국제 학술지 '네이처 메타볼리즘(Nature Metabolism)'에 각각 발표됐습니다. 연구팀은 우리가 섭취하는 식이섬유와 식물성 단백질이 장내 세균의 활동에 어떤 영향을 미치는지, 또 장내 세균이 만들어내는 물질이 우리 몸에 어떤 영향을 줄 수 있는지 분석했습니다. 특히 식이섬유가 부족할 때 장내 세균이 장을 보호하는 점액층의 단백질을 분해할 수 있다는 사실을 확인했습니다.
진행자) 장내 세균이 우리 장의 보호막을 먹는다는 건데요. 구체적으로 어떤 의미인가요?
기자) 네, 우리 장의 안쪽에는 점액층이라는 보호막이 있습니다. 이 점액층은 장내 세균이 장벽 세포에 직접 닿지 않도록 막아주는 중요한 방어막인데요. 일반적으로 장내 세균은 우리가 먹는 음식에 들어 있는 식이섬유 등을 영양분으로 활용합니다. 그런데 식이섬유가 부족해지면 일부 장내 세균이 장 점액층에 있는 단백질을 분해해 영양분으로 이용할 수 있다는 겁니다. 연구팀이 생쥐를 대상으로 실험해 보니까 장내 세균이 장 점액층을 비롯한 단백질을 분해하는 과정에서 잠재적으로 해로운 물질이 만들어지는 것으로 나타났습니다. 반대로 식이섬유를 공급했을 때는 장내 세균이 장의 보호 점액층을 분해하는 활동이 억제됐고, 해로운 물질의 생성도 줄어들었습니다.
진행자) 그렇다면 식이섬유가 단순히 배변 활동을 돕는 것 이상의 역할을 한다는 얘기군요?
기자) 그렇습니다. 흔히 식이섬유라고 하면 변비를 예방하고 배변 활동을 원활하게 하는 영양소로 생각하기 쉬운데요. 이번 연구는 식이섬유가 장내 세균의 먹이가 되면서 장의 보호막을 지키는 데도 중요한 역할을 할 수 있다는 점을 보여줬습니다. 연구팀은 장내 세균이 만들어내는 '페놀 대사산물'이라는 화학물질에 주목했습니다. 이 물질은 장내 세균이 단백질을 구성하는 아미노산을 분해하는 과정에서 만들어지는데요. 종류에 따라 건강에 유익할 수도 있고, 반대로 해로운 영향을 미칠 수도 있습니다. 연구 결과, 식이섬유는 장내 세균이 장 점액층의 단백질을 분해해 잠재적으로 해로운 페놀 대사산물을 만들어내는 과정을 억제하는 것으로 나타났습니다.
진행자) 그런데 이번 연구에서는 식이섬유뿐 아니라 식물성 단백질의 새로운 역할도 발견됐다고요?
기자) 네, 이번 연구에서 특히 주목할 부분입니다. 연구팀은 식물성 식품에 들어 있는 단백질 가운데 소화 과정에서 완전히 분해되지 않고 장까지 도달하는 특정 단백질에 주목했습니다. 연구팀은 이를 '식이섬유처럼 작용하는 단백질'이라는 의미로 '프리프(Prif)'라고 이름 붙였는데요. 이 단백질은 장내 세균의 영양 공급원이 되면서 유익한 대사산물의 생성을 촉진하는 것으로 나타났습니다. 특히 식이섬유와 함께 작용할 때 장내 세균이 만들어내는 물질의 균형을 건강에 유리한 방향으로 바꾸는 효과가 확인됐습니다. 연구팀은 지금까지 식물성 식품의 건강상 이점을 설명할 때 식이섬유나 비타민, 미네랄에 주목해 왔지만, 앞으로는 소화되지 않는 식물성 단백질의 역할도 중요하게 다뤄질 수 있다고 설명했습니다.
진행자) 그렇다면 이런 변화가 실제로 우리 건강에는 어떤 영향을 미칠 수 있을까요?
기자) 연구팀은 장내 세균이 만들어내는 대사산물 가운데 일부가 건강한 체중이나 장 건강과 관련이 있다는 점에 주목했습니다. 예를 들어 '히푸르산(Hippuric Acid)'이라는 물질은 건강한 체중과 양호한 장 건강 상태와 연관돼 있는 것으로 알려져 있습니다. 반면 '페놀 황산염'이라는 물질은 신장질환 환자에게 해로운 영향을 미치거나 암 환자의 좋지 않은 예후와 관련이 있는 것으로 보고됐습니다. 이번 연구에서는 식이섬유와 소화되지 않는 식물성 단백질이 장내 세균의 활동을 변화시켜서 잠재적으로 해로운 물질보다 유익한 물질이 더 많이 만들어지는 방향으로 균형을 바꾸는 것으로 나타났습니다. 다만 이런 대사산물의 변화가 사람의 질병 발생 위험을 실제로 얼마나 낮추는지는 아직 추가 연구가 필요합니다.
진행자) 이번 연구에서 장내 세균에 대한 기존의 생각을 바꾸는 또 다른 발견도 있었다고요?
기자) 네, 지금까지 과학자들은 장내에서 만들어지는 여러 대사산물이 대부분 장내 세균에 의해 생성된다고 생각해 왔는데요. 연구팀이 생쥐와 쥐, 사람의 세포를 분석한 결과, 일부 대사산물은 장내 세균이 없어도 우리 몸의 세포가 직접 만들어낼 수 있다는 사실을 확인했습니다. 실제로 항생제로 장내 세균을 크게 줄인 생쥐에서도 특정 대사산물은 혈액 속에 상당한 양이 남아 있었습니다. 항생제 치료를 받은 일부 환자의 검체에서도 비슷한 양상이 관찰됐습니다. 장 건강을 개선하기 위한 치료법을 개발할 때 장내 세균뿐 아니라 우리 몸 자체의 대사 작용도 함께 고려해야 한다는 의미입니다.
진행자) 그럼 이번 연구가 우리에게 주는 시사점은 무엇일까요?
기자) 이번 연구는 식물성 식품이 장 건강에 도움이 되는 이유가 우리가 생각했던 것보다 훨씬 복잡하고 다양하다는 사실을 보여줍니다. 식이섬유는 장내 세균이 장의 보호막을 분해하는 활동을 억제하고, 소화되지 않는 특정 식물성 단백질은 유익한 대사산물의 생성을 돕는다는 건데요. 연구팀은 앞으로 식품의 영양성분표에 식이섬유뿐 아니라 이런 단백질의 함량까지 표시하는 날이 올 수도 있다고 전망했습니다. 다만 이번 연구는 주로 동물실험과 실험실 분석을 통해 이뤄진 만큼, 실제 사람의 장 건강과 질병 예방에 어떤 효과가 있는지는 추가 검증이 필요합니다.
진행자) 네, 장내 세균도 무엇을 먹느냐에 따라 우리 몸에 도움이 될 수도, 해로운 물질을 만들어낼 수도 있다는 사실이 흥미롭습니다. 안소영 기자였습니다.
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