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장腸은 최대의 면역기관 

모든 장기는 장으로부터 분화해서 생겨났다고 하는 것은 이전에 말씀 드린 바와 같습니다. 사람은 입으로부터 항문까지를 연결하는 한 개의 대나무 통과 같은 것이라고 할 수 있기에, 소화관은 입으로부터 침입한 외기外氣나 음식물을 통해서 직접 외적과 만나고 있기 때문에, 면역방어기구의 최전선. 특히 장은 면역세포가 가장 많이 모여있는 면역기관이라고도 할 수 있습니다. 장관내에서 발동하는 면역의 구조를, 간단하게 살펴보겠습니다.

외적의 침입에 대비하여, 우선 구강내나 비강내에는 점액이 분비되고 있습니다. 점액 속에는 적을 공격하는 표창이라고도 할 수 있는 항체 's-IgA(분비형 면역글로불린A)가 함유되어 있어, 외적을 무독화하여 콧물이나 가래로 만들어 체외로 배출합니다. 이 s-IgA를 만드는 지령을 내리는 것이, 장관에 존재하는 면역세포입니다.

소장에 존재하는 '파이엘판'이라고 불리우는 돔형태의 기관에는, 거의 전 종류의 면역세포가 집결되어 있습니다. 외적이 침입하면 한시라도 빨리 파이엘판 내에 집어넣고, 자연면역인 마크로퍼지 등의 식세포나, 획득면역인 '킬러T(KT)세포'등. 각 종의 면역세포가 총동원되어, 연계플레이에 의한 면역시스템이 발동됩니다.

제거되어야하는 것은, 외부로부터 침입한 것만이 아닙니다. 자기 세포가 '암세포'가 된 경우도, 면역계의 감시자가 그것을 적으로 인식하여, 자연면역, 획득면역을 구사하여 공격을 개시하는 것입니다. 


활성화됨과 동시에 과잉면역을 억제 

유산균생산물질은, 이 파이엘판에 작용한다는 것이 다양한 실험을 통해 밝혀졌습니다. 유산균생산물질이, 감기나 바이러스 등의 감염증 예방 뿐만 아니라, 암세포 등에 대한 공격력을 백업하는 작용이 기대되고 있습니다. 그렇지만, 무조건 '활성화'시키는 것은 아닙니다.

면역이 지나치게 활발해짐으로써 발생하는 것이, 꽃가루 알레르기 등의 '알레르기'나 교원병 등의 '자가면역질환'입니다. 이들 면역질환은, 무해한 것(꽃가루나 자기자신)을 유해한 것으로 잘 못 인식하여 발생하는 '과잉 면역반응'이기 때문에, '무조건 면역이 활성화되면, 이러한 면역질환이 중증화 되는 거 아니야?'라고 걱정이 되실텐데요. 안심해도 좋습니다. 유산균생산물질은 면역밸런스를 조정하여, 과잉반응을 완화하는 작용도 있다는 것이 실험에 의해 밝혀졌기 때문입니다.

면역계를 활성화함과 동시에, 과잉반응을 완화하는 유산균생산물질을 평소 식생활과 함게 함으로써, 병에 지지않는 몸만들기가 가능해지는 것입니다. 

우리는 유산균제품에 대해 일반적으로 '유산균이 살아 있어야 한다!'고 생각하고, 그래서 '몇 마리가 있느냐'를 선택의 기준으로 삼아야 한다고 생각합니다. 하지만 아무리 좋은 유산균이라도 내 장속에서 살고 있는 나만의 고유의 유산균이 될 수 없으며, 일시적으로 머물다가 떠나버리는 파병균밖에 될 수 없습니다. 가장 중요한 것은 내 장腸을 지켜주는 국군인 상재균. 이 나만의 고유의 유산균이 얼마나 잘 증식하고 잘 자리를 잡았느냐가 사실은 장 건강의 핵심이라고 할 수 있습니다.

 

유산균생산물질은 과연 내 장腸속 나만의 고유의 유산균에 어떠한 영향을 끼칠까요?

성인 지원자들이 유산균생산물질을 먹기 전과 먹은 후의 장내 환경 변화와 육류등을 섭취하였을 때 발생하는 유해효소 농도에 대한 유산균생산물질의 영향을 알아보았습니다.

 

유익균을 증가시켜 유해균을 억제하다 

성인 지원자에게 유산균생산물질을 2주간 먹인 후, 먹기 전과 먹은 후에 장내 플로라의 구성을 비교하였습니다. 그러자 유익균인 유산구균이 4배, 비피더스균이 6배, 유산간균은 12배로 증가하였고, 게다가 유해균인 웰치균이 1/100로 감소하였습니다. [그림1].

이것은 유산균생산물질을 섭취함에 따라, 장내환경이 '유익균이 우세'하게 된 것으로, 배변의 개선, 병원균 감염예방, 면역력강화 등, 다양한 건강효과를 기대할 수 있습니다. 


[그림1] 유산균생산물질 섭취에 의한 장내 플로라의 변화 


유해효소가 감소하다 

장腸안에서 유해균이 증가하면 부패가 발생하고, 암모니아나 인돌, 발암물질인 페놀, 유화수소, 아민 등의 유해물질이 만들어진다는 것은 이미 잘 알려져 있습니다. 원래, 유해물질은 간에서 '글루크론산'으로 포집되어 해독되고, 변이나 소변으로 배설되고 있습니다. 그런데, 유해균이 만들어내는 유해효소 'β글루크로니다아제'는, 글루크론산을 파괴해서 해독작용을 파괴해버리기 때문에 유해물질이 배설되지 않게 되는 것입니다. 

그러면 장과 간 사이에서 유해물질의 악순환이 반복되어(이것을 '장간순환이라고도 합니다), 대장암이나 간 · 신장 기능장해의 위험이 높아집니다. 

대장암 환자는 분변중에 β글루크로니다아제 활성이 건강한 사람보다 높다고 알려져 있기 때문에, 임상에 있어서 β글루크로니다아제의 활성은 대장암의 발병위험을 판단하는 마커중 하나로 인식되고 있습니다. 이에, 다음과 같이 식생활과 유해균의 관계를 조사해 보았습니다. 

지원자에게 육식 중심의 고지방 · 고단백질을 3일간 지속해서 먹게 한 후 분변을 채취하여 β글루크로니다아제 활성을 측정하였습니다. 

그러자 β글루크로니다아제가 5배 증가한 것을 알 수 있었습니다. 이 결과로부터 '지방이나 단백질을 과잉섭취함으로써, 유해효소가 증가한다'는 것을 알 수 있었습니다. 


[그림2] 유해효소 농도에 대한 유산균생산물질의 영향

이에, 이번에는 육식중심의 식사와 병행하여, 유산균생산물질을 매 식후 먹게 하였스빈다. 그러자, 육식만 먹고 있었을 때와 비교하여, 유해균도 β글루크로니다아제 활성도 억제되어, 일반적인 한식(저지방 · 저단백)을 먹고 있는 사람과 거의 비슷한 결과가 나왔습니다. 

이들로 부터 '식생활이 건강하지 못하면 장내 환경의 악화를 초래하는 데 비해, 유산균생산물질로 어느 정도 막는 것이 가능하다'는 것을 알 수 있었습니다. 균형을 갖춘 식생활에 힘을 쏟는 것이 가장 중요하지만, 유산균생산물질을 평소에 섭취하는 것은 장 건강에 큰 도움이 된다는 것을 다시한번 확인 할 수 있었습니다.


장腸의 작용을 도와주는 유산균생산물질

지금까지 소개해드렸던 장의 주요 작용은 ① 영양소의 소화 · 흡수 및 배설 ② 장내세균이 사는 곳 ③ 면역기관으로서의 작용입니다. 그리고 이들 전체 작용을 유산균생산물질이 도와준다는 것을 실제 데이터와 함께 설명드렸습니다. 간단하게 정리해보겠습니다. 

① 영양소의 소화 · 흡수

사람의 생명 유지에 있어서 가장 기본적이면서 동시에 중요한 작용입니다만, 이 작용의 최전선을 담당하고 잇는 소장의 '미세융모'는, 상처가 나기 쉬운 섬세한 조직입니다. 유산균생산물질은, 이렇게 중요한 미세융모를 보호하고 또는 노화를 억제하는 작용이 있다는 것을 알 수 있었습니다.

② 장내세균이 사는 곳

전신의 건강상태에 큰 영향을 미치는 장내세균은, 사람에게 있어서 없어서는 안될 존재이면서 동시에 한 번 밸런스가 무너지면 건강을 위협하는 존재가 될 수 있습니다. 유산균생산물질은 장내의 유익균을 증가시키고 유해균을 억제시켜 그 밸런스를 양호하게 유지합니다. 

③ 면역기관으로서의 작용

장은 전신의 약 70%나 되는 면역세포가 집중되어 있는, 인체 최대의 면역기관입니다. 장의 ①이나 ②의 작용이 쇄약해지면 면역기관으로서의 작용도 약화되고, 세균이나 바이러스의 감염 위험이 높아짐과 동시에, 알레르기 등의 자가면역질환을 일으키는 원인이 될 수도 있습니다. 유산균생산물질은 장관면역을 단련하여 면역을 활성화시키는 것 뿐만아니라, 과잉된 면역을 억제하여 알레르기의 개선에도 도움이 됩니다. 

최근 서서히 밝혀지고 있는 '제 2의 뇌'로서의 장 그리고 '장과 뇌의 관계'

기생생물이 숙주의 정신을 지배한다.

이들 3가지의 작용에 더해, 장은 뇌와도 관계를 맺고 있다는 것이 최근의 연구에서 밝혀지고 있습니다. 이것이 '뇌장상관'이라는 개념입니다. 

진화론적 관점에서 보면, 장이야말로 모든 장기의 기원이라는 것을, 첫 연재때 말씀을 드렸었습니다. 뇌의 지령이 없어도, 독자적으로 판단하여 소화 흡수 작용을 하는 것으로 부터 '제2의 뇌'라고도 불리우는 장. 스트레스를 받으면 배가 아파오는 것도, 장의 신경세포가 발달한 것이 뇌라는 것을 생가가하면 당연한 일일지도 모르겠습니다. 이뿐만아니라, 최근에는 장에 살고 있는 세균이나 기생충이, 숙주의 행동이나 사고방식에 까지 영향을 미치고 있는 것이 아닌가라고 까지 이야기되기 시작했습니다. 

사실, 체내에 침입한 기생충에게 행동을 컨트롤당한다는 SF호러 영화와 마찬가지의 예가 자연계에는 많습니다. 예를들면, 고양이가 최종적인 숙주인 '톡소플라즈마 곤디'라고 하는 기생충이 있습니다. 이 기생충에 감염된 숫쥐는 남성 호르몬인 '테스토스테론'이 급격히 증가하여 성행동이 왕성해집니다. 그러면 고양이에게 습격을 당하는 위험을 고려하지 않고 암컷에게 가까이 가려하기 때문에, 필연적으로 고양이의 먹이가 되고 말아, 톡소플라즈마 곤디는 감사히 숙주를 얻고 그 목적을 달성할 수 있습니다. 

한방 생약으로 알려져 있는 '동충하초'도 곤충의 체내에서 성장하는 기생균류. 동충하초가 기생하고 있는 개미는, 잠시 동안은 자신의 집에서 동료들과 함께 평소와 마찬가지로 생활하지만, 어느 날 취한 것처럼 돌아다니면서 나무 높으 곳으로 올라가, 그대로 죽음에 이릅니다. 이것은 죽은 개미의 머리로부터 발아하는 동충하초가, 높은 위치에서 포자를 퍼뜨리는 것이 유리하기 때문입니다. 즉, 기생균이 숙주의 정신을 점령하여, 자신의 생존에 유리한 장소로 이동시키는 데다가, 죽는 시기까지도 조작하고 있는 것입니다. 

스트레스와 장내세균

물론, 사람은 쥐나 곤충보다 복잡하게 진화해 온 생물이기 때문에, 이 정도로 극단적인 예는 현재까지는 없습니다만, 사람의 장내 플로라와 뇌의 관련성이 서서히 밝혀지고 있습니다. 예를들면, 산통(격한 발작성 복통)으로 괴로워하는 유아는, 같은 연령의 보통의 유아에 비해 장내플로라의 다양성이 낮으며, 커서 스트레스에 약해지기 쉽다고 일컬어지고 있습니다. 

이것을 뒷받침하는 연구결과를, 큐슈대학의 연구팀이 발표하였습니다. 장내세균을 전혀 갖고 있지 않는 '무균마우스'에게 스트레스를 주면, 보통의 마우스에 비해서 스트레스 호르몬의 혈중농도가 높아지는 외에, 기억과 학습에 관한 뇌의 '해마'영역에서, 신경회로의 발달에 관련한 유전자의 작용이 저하된다는 것입니다. 즉, 장내세균이 기억과 학습능력의 성장에 영향을 주고, 스트레스 대처능력을 좌우할 수 있다는 것입니다. 

또한, 프랑스 연구팀이 행한, 사람에게 있어서의 임상실험에서는, 유익균으로 알려져 있는 대표적인 장내세균(유산균과 비피더스균)을  한달 간 섭취한 경우, 항불안과 우울증의 억제 효과를 볼 수 있었다는 발표도 있습니다.

유산균생산물질의 스트레스에 대한 영향에 대해서는 앞으로의 연구과제 입니다만, 뇌와 밀접하게 관계된 장의 작용을 도와주는 것으로 부터도 적지 않은 연관성이 있다고 생각하고 있습니다. 

사람의 장은, 나무로 비유하자면 '뿌리'입니다. 토양과 뿌리의 상태가 좋으면, 나무에는 맛있는 과실이 열리게 되듯, 사람의 경우에도 장과 장내세균이 건강한 상태를 유지하면, 전신의 건강과 미용으로 이어집니다. 장이야말로 건강의 핵심. 유산균생산물질로 장이 건강해지면, 몸도 마음도 건강해질 수 있다고 하겠습니다. 

⊙ 참고문헌 일경 사이언스 2012 10월호 외  


유산균생산물질이 면역에 대해서 어떻게 작용하는 지를 실험 데이터와 함게 소개해드리고자 합니다. 면역활성화의 지표가 되는​ NK세포와 점막면역의 지표가 되는 분비형 면역글로불린인 s-IgA의 활성변화를 통해 유산균생산물질이 면역에 있어서 어떻게 작용하여 우리 몸에 도움이 되는 지 확인해 볼 수 있습니다. 


NK세포가 활성화

우선은 면역세포 중 'NK(내추럴 킬러)세포'의 작용에 ​대해서 유산균생산물질이 어떻게 작용하는 지를 조사해보았습니다. 그 전에 NK세포에 대해서 간단히 설명드리겠습니다.

NK세포란, 외적의 침입에 대해서 보다 빠르게 동원되는 제 1공격부대 '자연면역세포'의 하나로서, 이름처럼 목표로 한 외적을 놓치지 않는 '저격수'입니다. 병원체나 세균은 물론, 암세포나 바이러스에 감염된 자기세포도 공격하는 림파구의 일종으로, 매우 높은 살상능력을 자랑하고 있으며, 체내의 청소부 '마크로퍼지'가 보내는 SOS에도 반응하여 출동합니다.

실험에서는 우선, 종양(암)을 이식시킨 쥐를 준비합니다. 여기에, 유산균생산물질을 먹인 그룹과 먹이지 않은 그룹으로 나누어서, NK세포의 활성을 비교하였습니다. 그러자, 유산균생산물질을 먹인 그룹은 NK활성이 2배가 되는 것을 확인 할 수 있었습니다[그림1]. 이로부터, 유산균생산물질을 섭취함으로써, 암에 대해서 공격력이 증가하고 생체방어 활성이 높아진다고 할 수 있습니다.


s-IgA항체 증가

다음으로, 제2공격부대에서 만들어지는 표창 's-IgA(면역글로불린)항체'에대해서 조사해보았습니다. ​우리들의 구강내나 비강내에 분비되고 있는 점액에는, 외적의 침입에 대비하여 s-IgA가 포함되어 있습니다. s-IgA의 작용에 의해 외적이 무독화되고, 콧물이나 담이되어 체외로 배출됩니다만, 이전 포스트에서 말씀드린 것처럼 이 항체를 만들도록 지령을 내리고 있는 것이 바로 장관면역입니다.

이에, 이 실험에서는 건강한 성인 지원자에게 2주간 '유산균생산물질'을 먹도록 하고 음용전과 음용후에 타액에 함유된 s-IgA의 농도를 비교하였습니다. 그러자, 음용 1주일 후의 s-IgA 농도는 약 1.7배, 2주일 후의 s-IgA의 농도는 2.6배로 증가하였습니다. 그리고, 섭취를 중지하자 점차 낮아지나, 섭취2주후에도 섭취전에 비해서는  30%이상 높은 상태를 유지하는 것을 알 수 있습니다[그림2].

이 실험으로, 유산균생산물질을 섭취함으로써 장의 면역세포가 자극을 받아, s-IgA가 증가된다고 생각할 수 있습니다. 유산균생산물질의 섭취에 의해 타액뿐만 아니라 눈물이나 콧물, 모유 등 전신의 면역부활을 활성화시킨다는 것도 추측할 수 있습니다. ​

이 두가지의 실험으로부터, 유산균생산물질이 '면역을 활성화 시킨다는 것을 알 수 있었습니다. 그러면 면역 과잉반응에 의해 발생되는 '알레르기'에 대해서는 어떻게 될까요? 면역을 높이는데 도움이 되는 유산균생산물질. 면역 과잉상태에서도 더욱 높이고 마는 결과를 초래할까요? 다음회에서는 알레르기에 대한 실험결과를 소개해 드리도록 하겠습니다.


면역과잉상태에서는 어떻게 될까요? 과잉상태도 더욱 높여 더 과잉상태를 초래할까요? 장관 면역과 알레르기에 대한 관계를 통해 자세히 알아보겠습니다.

장관 면역과 알레르기

병원균이나 바이러스 등 외부의 적만 배제하는 것이 아니라 원래는 무해한 음식물이나 꽃가루 등에 대해서도 면역이 과잉 반응하여, 적으로 인식하고 공격하는 것이 알레르기가 발생하는매커니즘 입니다.

이전 포스트에서도 말씀드린 것처럼, 장은 전신의 약 70%의 면역세포가 집중해 있는 '면역기관'이기 때문에, 당연히 알레르기도 장과 깊이 관계되어 있습니다. 아이들에게서 음식 알레르기를 많이 볼 수 있는 것은, 미발달된 장에서 다 소화할 수 없었던 단백질 등에 대해서 면역반응이 일어나기 때문이라고 일컬어지고 잇습니다.

1965년 통계에서, 알레르기를 가진 아동은 약 1%에 머무르고 있었습니다만, 그 후 증가추세에 있으며, 최근 조사로는 특히 도시에서는 약 50%의 아동이 알레르기를 갖고 잇다고 일컬어지고 있습니다.

급속한 근대화와 함께 생활환경이나 식생활의 변화가 원인이라고 여겨지고 있으며, 일본에서는 계란이나 우유, 새우, 게 등의 알레르기가 잘 알려져 있습니다만, 미국에서는 땅콩, 스웨덴에서는 헤이즐넛이나 대구 등의 알레르기가 매우 많이 나타나는 것으로 보아, 각각의 나라의식생활을 반영하고 있는 것을 잘 알 수 있습니다.

유산균생산물질이 알레르기를 억제

이전 포스트에서 유산균생산물질이 면역을 활성화시켜 공격력이 높아지는 것을 나타나내는 실험결과를 소개해드렸습니다. 그러면, 면역 과잉반응인 알레르기에 대해서는 역효과가 나버리지는 않을까요?

이에 알레르기 특유의 항체IgE(면역글로불린E)에 대해서 실험을 하였습니다. 알레르기 증상을 일으키는 원인 물질 '히스타민'은 , 면역세포가 만들어내는 IgE항체가 '비만세포'의 열쇠구멍에 딱 맞는 것을 방출합니다. 비염에 관한 시판약 등으로 알려져 있는 '항히스타민제'는 이 열쇠구멍을 막음으로써 IgE의 작용을 저해하여, 히스타민의 방출을 막는 것입니다.

​실험에서는, 인위적으로 계란 알레르기에 걸리게 한 마우스를 이용하였습니다. 이것을, 유산균생산물질을 2주간 먹이로 준 그룹A와 주지 않은 그룹 B로 나누어 혈중 IgE농도를 비교하였습니다. 그러자, A군 쪽이 확실히 IgE농도가 낮게 억제되어 있는 것을 알 수 있습니다. [그림1]

이 실험으로부터, 유산균생산물질이 면역을 단지 무턱대고 강화시키는 것이 아닌, 과잉 반응은 억제하면서, 면역의 밸런스를 현명하게 조절해준다는 것을 알 수 있었습니다. 평소에 유산균생산물질을 섭취함으로써 질병에 지지않는 몸 만들기가 가능할 뿐만 아니라, 알레르기 체질의 개선에도 도움이 될 수 있는 것입니다.

전신의 면역력의 70~80%를 담당하고 있다고 일컬어지는 ③ 장의 면역력을 활성화시키는 작용에 대해서 면역시스템의 진화의 역사와 함께 소개해드리고자 합니다.

 

자가면역질은 아메바의 자취 

사람은 '자연면역'과 '획득면역'을 구사하면서 외부의 적으로부터 몸을 지키고 있습니다. 자연면역이 곧바로 적과 대치하는 '제1차공격부대'라면, 획득면역은 적의 모습을 구별해서 만반의 준비를 하여 물리치는 '제2차 공격부대' (이전 포스트 장腸이 다른 장기에 영향을 미치는 이유와 장腸에 직접 작용하는 세이겐 이야기 참조). 우선은 이 2가지 면역 시스템의 진화의 역사를 소개합니다.

우리들 사람에게 갖춰져 있는 가장 원시적인 면역시스템인 '자연면역'의 구조는, 단세포의 원생동물 '아메바'까지 거슬러 올라갑니다. 실은 이 아메바야말로, 면역세포의 하나인 '식세포食細胞(마크로퍼지)의 원형이라고 할 수 있는 것입니다. 아메바는 개체자신이 1개의 식세포로, 이물질을 포식해서 그것을 소화시키거나, 토해내거나 하는 역할을 하고 있습니다. 이 단세포가 다수 모여서 생긴 것이 다세포 동물입니다.  

다양한 역할분담하에 세포분화가 되어, 복잡하게 진화해가면서 포유류에까지 이르게 되었습니다만, 기원인 아메바상 세포는 이 기능과 형태를 전승하여, 마크로퍼지로서 지금 더 나아가 모든 동물의 체내에 존재하고 있습니다. 원시의 생명이 몇 억년이나 되는 시간을 거쳐, 우리들의 몸에서도 숨 쉬게 된 것입니다. 

 

 

획득면역은 보다 발달된 고도의 면역시스템 

한편, 아메바로부터 포유류까지의 진화의 과정에서 서서히 획득해 간 면역계를 '획득면역'이라고 부릅니다. 림프구를 갖는 가장 하등한 생명체는, 상어나 가오리 등의 연골 어류라고 불리우고 있습니다. 연골어류는, 획득면역을 담당하는 면역세포 'T세포'와   'B세포'를 만드는 '흉선'이나 '비장'을 갖고 있으며, 포유류와 거의 동등한 획득면역시스템이 거의 완성되어 있습니다. 연골 어류보다 진화의 면에서 뒤쳐진 무척추동물 등은, 이러한 획득면역 시스템에 관한 조직을 갖고 있지 않다는 것으로부터도, 획득면역은 보다 복잡하고 정밀한 구조라고 할 수 있겠습니다.


발암 위험 인자

사람은 왜 '암'에 걸리는 걸까요? 잘 알려져 있는 요인중 하나는 '금연'의 위험성. 담배 연기속에 있는 화학물질은, 폐의 세포 유전자에 상처를 내고, 폐암을 유발한다고 알려져 있습니다. 흡연은 폐암만이 아닌, 그 외의 발암 위험도 30%나 높인다고 일컬어집니다. [그림1]

다음으로 문제시 되고 있는 것이 '성인기의 식생활과 비만'으로, 발암 위험은 금연과 마찬가지로 30%. 예를들어, 미국인과 일본인과는 걸리기 쉬운 암의 종류가 다르지만, 일본인이 미국으로 이주하여 서구식에 익숙해지는 경우, 미국인과 같은 종류의 암에 걸리기 쉬워지는 것으로부터도, 발암과 식생활이 깊이 연관되어 있다는 것을 알 수 있습니다. ALA중앙연구소에서는, 현재 '암'을 타겟으로 한 연구를 진행하고 있으며, 이를 위해서 제약회사에 준하는 레벨의 동물실험을 진행하고 있습니다. 그 내용을 일부 소개하고자 합니다.

 

발암물질의 '무독화 결박을 끊어버리는' 유해균 효소

대장암은, 육식이 많은 서구인에게 많다고 일컬어지고 있습니다. 육식중심의 서구식은 '클로스트리디움' 등의 장내 '유해균'을 증식시킵니다. 이 유해균이, 사람의 간에 갖춰져 있는 '해독작용'을 무용지물로 만드는 것입니다. 간이 갖고 있는 해독 작용이란, 발암유기물질 등을 '글루크론산'으로 감싸서 변과 함께 체외로 배출하는 것입니다. 그러나, 유해균이 갖고 있는 'β글루크로나아제'라는 효소는, 글루크론산으로 무독화된 발암유기물질의 '무독화 결박'을 끊어버려서 다시 유해한 물질로 만들어 버린다고 일컬어지고 있습니다. 이렇게 황당한 역할을 하는 유해효소 'β글루크로니다아제'의 힘은, 유해균의 증감과 비례한다고 일컬어지고 있습니다.

더욱 심각한 것은 β글루크로니다아제에 의해 자유를 얻은 발암유기물질은 문맥을 통해 다시 간으로 돌아와서, 재차 장으로 되돌아 갑니다. '장간순환'이라고 불리우는 이 악순환에 의해 간은 한번 해독했던 발암유기물질을 또다시 해독하고 또다시 해독해야하는 상황에 처하게 되고 대장 또한 반복적으로 발암 유기물질에 노출되어 대장암이 될 가능성이 높아지는 것으로 여겨지고 있습니다.

이에 지원자들의 협력을 얻어 ⓐ 일반적인 전통식을 먹는 경우, ⓑ 육식을 중심으로 한 서구식을 먹는 경우 ⓒ 서구식과 '유산균생산물질'을 함께 먹는 경우로 장내환경을 비교했습니다. 그러자, ⓑ 서구식의 경우는 ⓐ의 전통식에 비해 유해균이 증식되어 있는 것을 알 수가 있었습니다. 또한, 유익균인 '비피더스균'의 비율은 ⓐ 전통식과 ⓑ 서구식은 차이가 없었습니다만, ⓒ 서구식 + '유산균생산물질'의 경우는 비피더스균이 증가하였고, ⓐ 전통식만 먹는 경우 보다도 장내환경이 좋아진 것을 알 수 있었습니다. [그림2]

이들 실험을 통해, '유산균생산물질'을 지속해서 먹이다 → 장내환경이 개선된다 → 발암유기물질을 재차 유독화시키는 유해효소(β글루크로니다아제)의 힘을 약화시키다 → 장간순환의 악순환의 고리를 끊다 → 장이 갖고 있는 면역능력을 높이다 → 장이 건강해지므로 암이 생기기 어려워진다고 생각 할 수 있습니다.

장이 건강하다는 것 그것은 단순히 화장실을 잘가고 변을 잘본다는 것의 의미만이 아닌 영양분을 제대로 흡수시키고, 독소를 원활히 배출하며 면역능력이 활성화 되고 이는 곧 전신의 건강으로 이어진다는 것을 이번 실험을 통해서도 다시한번 확인 할 수 있었습니다. 특히, 파병군의 역할에 그치는 일반적인 제품들과는 달리 유산균생산물질은 장속 나만의 유산균들 및 비피더스균을 증식시키고 유해균을 억제시킴으로써 장 건강을 더욱 빠르고 근본적인 방법으로 활성화시킨다는 것을 확인할 수 있었습니다.

출처: http://blog.naver.com/healthmakery/130178548541

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‘침묵의 봄’에는 침묵해야 하나

[강석기의 과학카페 101] 레이첼 카슨 ‘침묵의 봄’ 발간 50주년


“아침이면 울새와 개똥지빠귀, 비둘기, 어치, 굴뚝새를 비롯해 수많은 새들의 합창 소리로 요란했지만 지금은 아무 소리도 들리지 않는다. 들과 숲, 습지에는 침묵만이 드리워져 있다.”

- 레이첼 카슨, ‘침묵의 봄’


1962년 9월 27일은 미국의 해양생물학자이자 과학저술가인 레이첼 카슨의 명저 ‘침묵의 봄(Silent Spring)’이 출간된 날이다. 20세기 후반 나온 과학교양서 가운데 사람들이 세상을 바라보는 시각에 큰 영향을 끼친 대표적인 책을 꼽으라면 리처드 도킨슨의 ‘이기적인 유전자’, 칼 세이건의 ‘코스모스’와 함께 카슨의 ‘침묵의 봄’이 들어가지 않을까.


살충제 DDT로 상징되는 인류의 과도한 화학물질 남용이 가져올 수 있는 파국을 마치 소설처럼 써 경각심을 일깨운 ‘침묵의 봄’은 오늘날 환경운동의 모태가 됐을 뿐 아니라 각국의 산업정책에 전환점을 가져온 계기가 됐다. 실제 사람들의 삶에 가장 큰 영향력을 끼친 과학책일 것이다.


●화학물질에 대한 불안 여전


“침묵의 봄은 무슨…. 새소리만 요란하구만.”


전공자도 아니면서 화학물질의 위험성을 과대포장해 사람들의 감성에 호소한 센세이셔널리즘의 대표적인 예라고 카슨과 ‘침묵의 봄’을 폄하하는 사람도 있지만, 솔직히 가슴에 손을 얹고 생각해보면 카슨의 책 덕분에 브레이크없이 질주하던 화학산업이 주춤하면서 그나마 지구가 오늘날 이 정도 상태라도 유지하는 게 아닐까.


‘침묵의 봄’이 출간되기 전 상황이 어느 정도였는가 하면 1958년 미 농무부가 불개미를 없애겠다고 수십만 헥타르의 면적에 DDT를 공중살포할 정도였다. 만약 지금 어떤 정부가 그런 짓을 한다는 건 상상하기 어렵다.


그럼에도 상황이 나아졌는가 하면 꼭 그렇지도 않은 것이 공교롭게도 ‘침묵의 봄’이 출간된 바로 그날 우리나라에서는 ‘출간 50주년’을 기념하는 듯(?) 불산가스누출사고가 일어났고 이에 대한 해당 기업과 정부의 대응은 ‘침묵의 가을’을 걱정해야 하는 수준이었다. 


게다가 최근 한 식품회사의 라면스프에서 발암물질인 벤조피렌이 들어있다는 사실이 드러나면서 해당 업체와 식품의약품안전청의 대응에 사람들은 고개를 저어야 했다. 잊을만 하면 터지는 화학물질 관련 사건에 (특히 식품과 관련돼 있을 경우) 사람들은 마음을 놓을 수 없다.


그런데 설사 이런 사고를 미연에 예방할 수 있는 시스템을 갖춘다고 해서 사람들이 맘 편하게 살아갈 수 있을까.


최근 과학저널 ‘사이언스’와 ‘네이처’에 실린 글들을 보면 50년 전 살충제 대량 살포와는 또 다른 차원에서 ‘침묵의 봄’이 여전히 진행 중이 아닌가 하는 생각이 든다.


●존재 자체가 문제되는 화학물질


‘오염된 세계에서의 삶(Life in a contaminated world)’이라는 제목이 암시하듯 ‘사이언스’ 9월 28일자에 기고한 미국 사우스캐롤라이나의대 루이스 귈레트 교수와 일본 국립기초생물학연구소 이구치 타이젠 박사의 글은 난자와 정자가 수정하기 이전부터 시작되는 주변 화학물질의 영향을 걱정스런 시각에서 바라보고 있다.


“사람들이 자신의 미래를 살충제 스프레이 같은 별 것 아닌 것들에 내맡기고 있다고 생각하니 참 아이러니하다.”


필자들은 ‘침묵의 봄’에 나오는 위 구절이 선견지명이 있다며 “레이첼 카슨은 자신이 관찰한 것들을 설명할 수 있는 메커니즘을 알지 못했지만, 태아 발생 초기 일상적으로 쓰는 화학물질에 노출되는 것이 유전자 발현 패턴을 바꿔 훗날 건강에 영향을 준다는 사실이 지금은 잘 알려져 있다”고 쓰고 있다.



수많은 화학물질을 비롯한 환경요인은 한 개인의 삶에 커다란 영향을 미친다. 음식과 스트레스, 오염물질 같은 환경요인이 부모의 게놈과 개인의 게놈(체세포와 생식세포)에 작용해 개인과 그 자손의 건강을 좌우하기 때문이다. 사이언스 제공


즉 자연에는 존재하지 않았던, 화학자들이 합성한 수많은 화학물질 가운데는 호르몬 시스템 같은 인체의 신호전달체계를 교란하는 물질이 꽤 있고 이 작용은 농도가 매우 낮은 경우에도 여전히 강력하게 영향을 미친다는 연구결과들이 쏟아져 나오고 있기 때문이다. 


이는 현재의 독성학 패러다임, 즉 ‘독성은 농도에 비례한다’는 상식과는 배치되는 사실이다. 그러나 지난 10년 동안 후성유전학(epigenetics)처럼 생명체의 발달과 조절을 이해하는 시각을 혁명적으로 바꿔놓은 분야들이 나타나면서 그동안 이해하기 어려웠던 현상들이 실마리를 찾은 조각퍼즐처럼 점차 제 모습을 드러내고 있다. 즉 돌연변이처럼 DNA 구조 자체를 바꾸는 큰 변화뿐 아니라 유전자 작동 스위치를 바꾸는 미묘한 작용으로도 생명체에 큰 영향을 미치고 그 작용이 평생 그리고 그 자손에게까지도 미칠 수 있기 때문이다.


오늘날 생활습관의 병, 즉 개인에게 책임을 넘기고 있는 비만, 당뇨병, 암, 불임 등 현대인들의 질환이 급증하는 배후에는 어쩌면 일상생활에 노출돼 있는 미량의 화학물질들이 작용하고 있을지도 모른다는 주장이 갈수록 힘을 얻고 있는 이유다.


●220억 원 규모 안전성 재검토 프로젝트


미국 뉴욕대 과학저널리즘 교수인 댄 파긴은 ‘네이처’ 10월 25일자에 기고한 글에서 내분비교란물질에 관한 최근 연구결과들과 이에 대한 과학자들 사이의 이견과 갈등을 소개하고 있다. 파긴 교수는 “기존 독성학의 입장에서는 내분비교란물질이 보여주는 이상한 세계가 마치 고전물리학에서 양자역학을 바라보는 것과 같다”며 “비스페놀A 같이 호르몬 수용체에 작용하는 교란물질은 개체의 발달과정에서 결정적인 순간에 미량 노출돼도 엄청난 영향을 줄 수 있다”고 설명했다.


내분비교란물질로 분류되는 화학물질 가운데는 그 작용이 농도에 비례하지 않는 경우가 많다. 즉 농도가 낮아지면 오히려 작용이 커지는 경우도 있기 때문에 기존 독성검사 패러다임으로는 안전성을 제대로 평가할 수 없다. 위 그래프는 농도에 따른 작용을 보여주는데 왼쪽부터 플라스틱 원료인 비스페놀A, 계면활성제 원료인 노닐페놀, 제조체인 아트라진에 대한 데이터다. 제공 네이처 제공


지금도 여전히 기존 독성학의 패러다임, 즉 ‘작용은 농도에 비례한다’는 관점을 고수하고 있는 사람들은 이런 연구결과들에 반발하지만 그러나 너무나 많은 데이터들이 쏟아져 나오고 있기 때문에 이제는 정부에서도 이 문제를 진지하게 바라보기 시작했다고 한다. 특히 지난 3월 학술지 ‘내분비학 리뷰’에 발표된 무려 68쪽 분량의 리뷰논문은 600건이 넘는 기존 연구결과들(이 가운데 절반 가까이가 지난 5년 이내에 발표됐다!) 분석해 18가지 내분비교란물질의 작용이 농도에 비례하지 않는다(non-monotonic)는 결론을 제시해 충격을 줬다.


이에 대해 미국국립환경보건원(NIEHS) 린다 번바움 원장은 “이들의 리뷰는 상당히 설득력이 있고 근거가 있다”며 “이제 화학물질의 저농도 규제에 대해서도 논의를 시작할 시점이 됐다”고 말했다. 실제 NIEHS는 미국식약청(NIH) 산하 국립독성학연구센터와 함께 2000만 달러(약 220억 원) 규모의 비스페놀A 재조사 연구 프로젝트를 시작했다.


즉 체중 1킬로그램당 하루 50밀리그램 이하를 섭취하는 건 문제가 없다는 기존 입장(FDA)과 저농도도 위험하므로 그 200만분의 1인 25나노그램으로 기준치를 낮춰야 한다는 연구자(미국 미주리대 프레데릭 봄 잘 교수)의 주장 사이의 엄청난 간극을 체계적인 실험을 통해 규명해보겠다는 것이다.


지난주 일산킨텍스에서는 비스페놀A와 관련해 국제 세미나가 열렸는데 초청연사로 나온 미국화학협회의 스티븐 헨지 박사는 국내 언론과 인터뷰에서 “비스페놀A는 내분비장애물질이 아니다”고 결론내리고 있는데 그 근거 가운네 하나가 FDA의 기준이다. 지난 9월 21일 식약청은 Q&A 형식으로 ‘비스페놀A에 대해 알아봅시다’라는 코너를 홈페이지에 싣는다고 발표했는데 그 내용을 한 마디로 표현하면 “현 미국식약청의 기준으로 봤을 때 우리나라는 안전하니 걱정말라”는 것.


우리가 철석같이 믿고 있는 FDA가 NIEHS와 수백억 원이 드는 재검토 프로젝트에 참여하는 건 단지 성가신 연구자들을 무마시키기 위함일까. 아무튼 분명한 건 이런 가이드라인을 만드는 방법론이 개발됐을 때는 상상하지도 못했던 개념과 사실들이 최근 10~20년 사이 생명과학 분야에서 쏟아져 나왔다는 것이다. 즉 현재의 가이드라인은 제한된 지식을 토대로 만든 기준일 뿐이다. 


미국 FDA나 유럽 관련 기구의 가이드라인이 업데이트될 때에야 따라 가는 게 우리나라 처지이지만 최소한 이들 나라에서 현재 화학물질의 가이드라인에 대한 패러다임이 흔들리고 있다는 현실은 사람들이 알고 있고 있어야 하지 않을까. 그래야 “기준 이내이지 걱정말라”는 말을 들어도 그 ‘기준’에 절대적인 권위를 부여해 안심하지 않고 각자 살길을 모색할 테니까.

강석기 과학칼럼니스트 kangsukki@gmail.com


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돼지고기·닭고기·생선 등을 고온에서 조리할 때 유해물질인 헤테로싸이클릭아민(Heterocyclic amines, HCAs)이 생성된다고 합니다.   

식약청 자료에 따르면 헤테로싸이클릭아민은 육류와 생선을 고온으로 조리할 때, 아미노산과 크레아틴 또는 크레아티닌의 열분해에 의해서 생성되는 물질로서, 국제암연구소(The International Agency for Research on Cancer; IARC)는 7종의 HCAs를 인체 발암추정 또는 발암가능물질로 구분하여 이들 물질에 대한 노출을 제한하도록 권고하고 있답니다.   


식약청이 권고하는 헤테로싸이클릭아민 줄이는 육류·생선 조리법을 알아볼까요?  
1. 높은 온도는 피하며 조리시간을 최소화 하자.
- 200℃ 이하의 중간 불에서 자주 뒤집어주면서 타는 부분이 생기지 않도록 주의하고, 
- 육류의 경우 완전히 익히는(well-done) 조리법 보다 조리시간이 짧은 중간정도 익히는(medium) 조리법이 바람직하며, 
- 구운 고기를 야채와 같이 먹는 게 좋다

2. 튀김, 직화구이 보다는 끓이기, 찌기 등의 조리 방법을 선택하자.
- 끓이기, 찌기, 삶기 등이 튀김이나 직화구이 보다는 열전달 효율이 떨어지므로 끓이기, 찌기, 삶기 등의 조리법을 선택하자.   

3. 양파·마늘 등의 향신료나 항산화물이 함유된 소스에 절이거나 첨가한다. 
- 육류, 생선 등을 굽기 전 황화합물이 함유된 향신료(양파, 마늘 등)와 페놀성 항산화물(연잎, 올리브잎, 복분자과육) 이 함유된 소스에 절이거나 직접 첨가하여 굽자.
- 황화합물 및 페놀성 항산화물은 헤테로싸이클릭아민을 생성하는 화학반응 (Maillard reaction이라고 함)을 저해한다고 한다.


육류를 직접 불에 구우면 발암 물질이자 환경 호르몬인 벤조피렌이 많이 생성되는 것으로 밝혀졌다.
식품의약품안전청은 9일 지난해 전국 6대 도시에서 시판되는 돼지고기.쇠고기 1백90건을 세 가지 가열법(석쇠+숯불, 불판+숯불, 불판+가스불)으로 조리한 결과 석쇠와 숯불을 쓴 돼지고기의 평균 벤조피렌 함량이 2.9ppb(ppb는 10억분의1)로 가장 높았다고 밝혔다.

이는 유럽연합이 정한 훈연(燻煙)식품의 벤조피렌 허용 기준(1ppb)의 세배 가까이 되는 수치다.
그러나 불판 위에 놓고 구워 직화(直火)를 피한 돼지고기의 벤조피렌 함량은 0.02ppb(숯불), 0.004ppb(가스불)로 극히 낮은 수준이었다.
쇠고기 석쇠.숯불을 썼을 때 벤조피렌 발생량이 0.15ppb로 제일 높았지만 돼지고기보다는 훨씬 적었다.

식의약청 권기성 연구관은 "불완전 연소로 생기는 벤조피렌은 음식 연기나 탄 부위에 주로 들어 있다"며 "육류와 불이 직접 닿으면 벤조피렌이 육류에 많이 스며들게 된다"고 말했다.
그는 가스불은 숯불과 달리 거의 완전 연소하므로 벤조피렌이 원천적으로 발생하지 않는다고 덧붙였다.


돼지고기는 육회로도 먹는 쇠고기와 다르게 완전히 익혀 먹어야 한다. 돼지 근육에 갈고리촌충이라는 기생충이 존재하기 때문이다. 이 기생충은 77도 이상의 온도에서는 사멸된다. 갈고리촌충에 감염되면 구토나 설사가 일어날 수 있다. 

돼지고기의 누린내가 싫다면 표고버섯을 곁들인다. 표고버섯이 냄새를 잡아줄 뿐 아니라 에리다데민이라는 성분이 혈액 속 콜레스테롤 수치를 낮춘다. 
돼지고기를 넣고 콩 비지찌개를 끓여도 좋다. 콩 속의 불포화지방산과 비타민E∙레시틴 성분이 돼지고기를 먹을 때 염려되는 콜레스테롤이 혈관 벽에 쌓이지 않도록 돕는다.
돼지고기는 지방 함량이 높아 자칫 위에 부담을 줄 수 있는데 이때 새우젓이 소화를 돕는다. 새우젓의 발효과정에서 지방분해효소인 리파아제가 만들어지기 때문이다.




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돼지고기 부위별 명칭 및 설명
 






소고기(쇠고기) 부위별 명칭 및 설명 


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