생활 속 바이오(12) 건강 지휘자, 장내 미생물; 최상의 예방, 생균제(probiotic)

1)자연산 회

 

 

제주의 바닷가는 그 장소에 있다는 것만으로 즐거운 곳이다. 게다가 막역한 친구들과의 횟집이라면 더할 나위가 없다. 시원한 바다가 보인다는 점, 그리고 웬 지 싱싱할 것 같은 횟감으로 술자리 분위기가 들뜨기 시작한다. 게다가 석양을 볼 수 있다는 감상까지 겹쳐서 주문을 하기도 전에 모두들 취한 기분이다. 하지만 주인장이 가져온 메뉴를 보기 시작하면서 이런 분위기는 조금씩 가라앉더니 급기야는 다른 장소로 옮기자는 지경에 이르게 되었다. 그 이유는 다름 아닌 자연산 논쟁이었다.

 

 

자연산 회는 일반 양식 회에 비해서 값이 비싸서 대부분 부르는 게 값이다. 또한 자연산의 범위가 모호해서 종종 주인과 시비가 붙는다. 당연히 바다에서 직접 잡은 것을 이야기해야 하나, 양식장에서 어느 정도 기르다가 바다 가두리에서 키운 것도 자연산이라고 내 온다고 하는 설, 일반인들이 자연산과 양식을 구분 못하여 속느니 차라리 양식을 먹으라는 설 등 분분한 의견이 오갔다. 그러더니 순수 자연산을 주장하던 친구가 양식장에서 항생제를 퍼 붓듯이 사용한다고 통계를 가지고 들이대기 시작했다. 좁은 장소에서 대량으로 키우다보니 물고기가 상처가 나고, 그곳으로 병원균이 침투할 수 있어서 항생제를 사용하지 않으면 안된다는 것이다. 바다에서 망을 쳐놓고 거기에 고기를 키우는 가두리 양식장도 물만 바다를 이용한다는 것이고 실내에서 키우는 양식과 다를 바 없다는 것이다. 항생제는 던져주는 사료에 포함되어 있다는 것이다. 항생제가 공급되는 방법을 기준으로 하면 직접 바다에서 잡는 것 이외는 모두 항생제를 인위적으로 먹인다는 것이다. 그래서 양식어류에서 잔류 항생제가 검출된다는 등, 그것이 인체에 그대로 옮겨서 항생제 내성이 생긴다는 등이 이야기가 오가자 술맛이 완전히 떨어졌다.

 

 

다시 분위기를 돋우려고 그럼 세꼬시를 먹는 것이 어떠냐고 제안을 했다. 세꼬시는 작은 물고기를 뼈째 썰어먹은 것을 뜻하는 일본어이다. 작은 물고기이니까 대부분 직접 잡은 ‘자연산’이라는 생각에서 이다. 장을 듬뿍 찍어 뼈까지 씹어먹는 맛까지도 그만이다. 그러자 최근 세꼬시의 하나인 도다리 새끼를 대량으로 키우는 양식이 발달해서 세꼬시 마저도 양식일수 가 있다는 것이다. 이쯤 되자 회식의 분위기는 완전히 사라지고 항생제 남용에 대한 성토장으로 바뀌었다. 결국에는 믿고 먹을 게 없다는 결론에 도달했고 고량주에 탕수육을 먹자는 의견으로 모아졌다. 하지만 탕수육에 사용될 돼지고기에도 항생제를 사용한다는 것을 알고 있는 나로서는 더 이상 말릴 수도 없었다. 저녁은 해결해야 했다. 고량주 몇 순배가 돌고 얼큰해 졌을 때 한 마디 했다.

 

‘ 그래, 항생제, 돈 주고도 약국에서 사먹는데 좀 먹으면 안 되냐. 덕분에 뱃속의 병원균도 좀 죽이고.....’

 

모두들 나를 미친 사람 보듯이 보더니 한마디 한다.

 

‘ 고량주가 독하긴 하군. 헛소리를 다 하고..’.

 

몇년 전 이야기이다.

 

 

2)항생제, 건강의 필수?

 

 

2011 년 사료에 사용하는 항생제가 전면금지 되었다. 44종에 달하던 항생제를 사료에 배합하면 안 되는 것이다. 농가에서 배합사료로 구매하여 사용하는 사료에는 항생제가 첨가되어 왔다. 발생하기 쉬운 가축 질병으로부터 가축을 보호하기 위해서이다. 실제로 항생제를 사용한 경우, 사용하지 않았을 경우보다 체중이 증가한다. 병원균으로부터 시달리지 않아서 인지 이런 연유로 항생제가 성장촉진의 결과도 보여주고 있어서 농가에서는 필수품으로 사용해왔다.

 

 

하지만 항생제를 많이 먹이게 되면 두 가지의 위험이 생긴다. 하나는 항생제 내성균이 확대되는 것이다. 항생제에 계속적으로 접하게 되면 여기에 저항하기에 적합한 변이주가 발생하게 된다, 그러면 좀 더 강한 농도를 사용하고 다시 여기에 적응하는 내성균이 생기고를 반복하면 소위 강력한 내성균인 'superbug'이 생긴다. 이는 가축뿐만 아니라 사람에게도 무서운 결과를 초래한다. 두 번째 위험은 항생제를 많이 사용한 사료를 먹은 고기를 먹은 사람도 항생제를 먹은 결과가 되어서 내성균을 키우는 결과를 야기한다. 항생제 오남용을 막기 위해 의약업 분리를 시행한 것과 마찬가지로 가축에 대한 항생제 사용을 금지시킨 일은 참으로 바람직한 일이다. 하지만 인체 항생제 사용량이 아직도 줄지 않은 이유는, 아직도 병원에서 항생제 처방율이 높다는 이야기이다. 또한 사료용 항생제의 사용을 금지했어도 다른 방법으로 항생제를 사용할 수 있는 방법이 있어서 추후 시행 시에 확인해야 할 문제이다.

 

항생제를 많이 사용해서 생기는 부작용이 보고되어 있다. 항생제를 투여한 10-40%의 환자에게서 설사와 구토, 메스꺼움이 관찰되었다. 또한 대표적 설사균인 C.difficile 균의 저항성이 1987년 15%에서 2005년 45%로 무려 3배나 증가했다. 또한 인체에는 이물질인 항생제의 투여로 가려움증 등의 부작용이 발생한다는 것이다. 이러한 부작용에도 불구하고, 문제는, 항생제를 대체할 방법이 있냐는 이야기이다.

(사진; 대장 설사 유발균 Clostridium dificile)

(사진; 항생제내성균;superbug/ 모두 만나지 않기를 바라는 병원균들이다)

 

 

 

1928년, 페니실린을 발견하면서부터 병원균에 의한 사망은 급격히 줄어들었다. 페니실린은 2차 대전을 통하여 많은 생명을 살렸으며 이때부터 항생제 연구 및 생산은 급물살을 타게되었다. 의학의 발전은 항생제 산업의 발전이라 할 만큼 인간의 수명연장에, 감염으로부터의 해방에 큰 몫을 했고 또 지금도 하고 있다. 하지만 빛이 강하면 그늘도 짙은 법인가. 항생제 내성균의 등장으로 항생제 연구는 새로운 전기를 맞이하고 있다. 조금 더 강한 항생제를 만들면 이에 맞서는 내성균이 생기고 다시 더 높은 효능의 항생제를 만들고.. 끊임없는 전투가 벌어지고 있다. 과연 누가 이길까? 개인적으로는 병원균이 유리하다고 판단한다. 그 이유는 간단하다. 병원균은, 즉 미생물은 끊임없이 변이주 를 만든다. 어떤 종류의 항생제라도 거기에 대항할 수 있는 변이주가 나올 가능성은 늘 있다. 따라서 인간의 입장에서는 최소한도로 항생제를 사용하여 그런 기회를, 변이주가 나올 기회를 줄이는 수밖에 없다. 항생제 사용량을 줄이려면 당연히 이에 상응하는 효과를 가진 다른 방법이 나와야 한다. 그 중의 하나가 생균제 (probiotic)이다.

 

 

3)장내 미생물, 인체의 영원한 동반자?

 

 

생균제란 숙주, 예를 들면 인체, 가축, 동식물 등을 질병으로부터 보호해주는 미생물을 이야기한다. Pro는 ~을 향하여, biotic은 생명이란 뜻이니 생명체, 즉 균을 향한다는 긍정적인 의미가 있다면 항생제에 해당하는 antibiotics는 생명체(biotic)에 반하여 (anti)란 의미가 있다. 다시 말하면 항생제란 너, 병원균, 을 죽이겠다는 의미이고, 생균제, probiotic은 너와 함께 잘 해보자는 뜻이 된다고나 할까. 병원균에 감염이 되어서 다 죽게 생겼는데 잘해보자니 무슨 이야기인가. 그런데 자세히 들여다보면 나름대로 항생제의 대안으로, 미리미리 예방한다는 점에서, 흥미있는 점들이 있다.

 

 

인체에는 평생을 같이 살고 있는 ‘영원한 동반자’ 인 미생물들이 살고 있는 곳이 몇 군데 있다. 대장을 비롯한 소화기관 (GI track; Gastro Intestinal), 여성의 질 내부, 그리고 피부 등에 붙어살고 있는 미생물 등이다. 대장에는 그램당 1011-12 마리, 개인별로는 130-200 종, 전체로는 800 종에 가까운 미생물이 우리의 장속에 살고 있다. 이들의 80% 이상이 배양해 본적이 없는 미생물이라니 그야말로 알려진 것이 별로 없는 환경이다. 최근 생물정보학의 발달로 이들의 유전자 정보가 밝혀지면서 이들의 역할이 주목을 받고 있다. 밝혀진 이들의 역할로는 음식소화, 음식물유래 병원균 제거, 장내 면역증강, 비타민 B12, K 제조, 콜레스테롤 저하, 음식중독예방, 독성물질 제거, 항암, 설사방지 등이 보고되고 있다.

(사진; 인체에 미생물이 공존하는 곳; 대장, 피부, 질/ 미생물은 인체의 동반자이다)

 

 

이들의 특성중의 하나가 병원성 균을 억제하는 일이다. 병원성 균은 주로 외부 음식물을 통하여 전달된다. 장내 미생물이 이들을 억제하는 방법은 제한 된 영양분을 본인들이 섭취하여 병원균이 못 자라게 하거나 박테리오신, 젖산 등의 항균작용을 하는 물질을 생산하는 일이다. 이런 유익한 균들중에는 젖산을 생산하는 젖산 박테리아 및 바실러스 계열이 많이 보고 되어있다. 장내 균 들의 수, 비율 등은 개인별로 차이가 존재하며 이는 유전적인 요인과 어떤 식사 등을 하는가의 후천적인 요인에 의해 결정된다. 또한 건강 할 때와 아플 때의 장내 균의 패턴은 변하게 된다. 따라서 정상적인 균총이 유지된다면 외부병원균에 의한 소화기내의 문제, 특히 대장에 관련된 문제, 예를 들면 설사 등은 정상균총의 유지로 예방 될 수 있다. 병원성 균을 억제하는 일 이외에 장내미생물들이 성인병에 해당하는 비만, 고혈압, 고지혈증과 밀접한 관련이 있는 것으로 확인되고 있다. 그중 비만에 관한 실험결과는 흥미롭다.

 

4)유익균과 유해균의 구별 전략;면역장치의 정교함

 

 

대장 내에서 살고 있는 미생물은 인체의 면역감시시스템을 어떻게 걸리지 않는 것일까. 이를 연구하던 그룹이 대장점막의 세포에 있는 TLR (Toll-Like-Receptor)의 역할을 발견했고 이것이 비만과 관련이 있음을 밝힌 것이다. 대장의 점막에 있는 세포는 세포외부에 TLR라는 수용체(receptor)를 안테나처럼 내놓고 있다. 이 안테나는 면역에 관계하고 있는데 근처에 살고 있는 유익한 균의 하나인 미생물 Bacteroid는 이 안테나에 신호를 보낸다. 즉, 이 미생물의 외부에 붙어있는 다당류인 PSA가 TLR 안테나와 접촉하면서 면역시스템에 내가 자기편임을 계속 알려주는 것이다. 그래서 대장의 점막세포의 근처에 같이 붙어 살아도 면역의 공격을 피해서 살고 있는 것이다. 반면 다른 균들은 점막세포에 접근 시 여지없이 공격을 당하고 마는 것이다. 이렇게 적과 아군을 구별하는 데 사용되는 TLR이 비만과도 관련이 있음이 최근 밝혀졌다.

(사진; 쥐의 대장점막에 살고 있는 미생물들. 대장균(노랑), 박테로이드 (적색), 점막세포(청색); 인체면역은 유익균(박테로이드)을 구분하고 다른 균(대장균)은 면역 공격을 한다)

(그림; 둥근 점막세포의 TLR이 외부 미생물과 신호를 전달해주는 역할을 한다)

 

 

TLR 근처에 살고 있는 미생물 종류가 비만에 직접적인 역할을 하고 식욕을 증가시키는 것으로 알려졌다. 연구결과, 인체 점막세포의 TLR을 제거하면 근처의 미생물들이 변한다. 면역감시가 없어졌으니 다른 미생물들이 점막근처에까지 와서 살게 되는 것이다. 이 다른 미생물들이 형성되면서 20% 체증증가, 고지혈증, 고혈압, 당뇨가 발생했다고 한다. 또 이 미생물들을 TLR이 제대로 있는 쥐에게 옮겼을 때에도 같은 현상이 생겼다는 것이다. 즉 TLR이 없을 때의 미생물들이 이런 성인병의 원인이고 TLR이 정상적으로 작동되면 근처에 사는 유익균 덕분에 정상적인 대사가 이루어져 성인병등이 억제된다는 것이다. 이제 장내 미생물들이 단순히 소화에 관여하고 방귀나 만들어내는 것이 아니라 인체의 면역, 비만, 성인병등 인체 전반의 건강에 상당히 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀지고 있다. 이제 장내의 균들을 원하는 대로 잘 관리하는 것이 건강을 지키는 중요한 방법이다. 따라서 항생제를 과량으로 사용해서 대장에 문제가 생기는 대신, 장내 미생물을 잘 관리하는 예방법이 더 효과적인 것이다.

 

 

 

4)생균제 (Probiotic), 우리를 지켜다오.

 

 

대장에 설사가 자주 발생하는 환자를 대상으로 항생제와 생균제를 투여한 결과 설사 재발율이 37.9%와 8.9%로 낮아져 생균제 투여가 설사를 억제하는 효과가 뛰어난 것을 알 수 있다. 따라서 평상시 생균제 사용으로 장을 튼튼히 하는 일이 장기적인 건강에는 필수라 하겠다. 항생제가 치료목적이라면 생균제는 예방의 성격이다. 여성의 질 내에도 미생물이 살고있다. 대장에 비하여 종류와 수가 적지만 이곳도 50여종의 미생물이 복합적으로 살고 있는 환경이다. 내부에 존재하는 정상적인 미생물, 주로 유산균 때문에, pH 4.5의 약산성을 유지하고 있다. 유산균에서 생산되는 젖산이 주로 이 역할을 통해 외부 병원균이 성장하지 못하는 환경을 유지하고 있다. 또한 점막에 부착하여 외부 병원성균, 예를 들면 B.vaginosis, C.albicans 등이 자랄 틈을 주지 않는 것도 질의 건강을 유지하는 일이다. 남성의 요도에 비해서 외부환경에 노출이 쉬운 질의 경우, 이 환경이 깨질 경우, 질의 감염, 나아가 방광감염이 되는 상황이다. 병원균에 의하여 질 감염 발생 시 항생제를 처방할 경우 질내의 균총에도 변화가 생겨 정상적인 질내의 약산성 환경이 유지가 되지 않아 재발율이 높다, 하지만 질내의 유산균을 외부에서 배양하여 재투입해준 경우 80% 이상이 호전되는 상당히 좋은 치료효과를 보였다.

 

 

인체의 대장과 질이 미생물들이 군을 이루어 살고 있는 곳이라면 가축의 대장도 똑같은 환경이다. 어린 돼지의 경우, 설사가 쉽게 발생된다. 여기에 돼지 장내에서 분리한 유산균을 공급해주면 장내미생물의 패턴이 정상으로 유지되면서 설사도 치료된다. 따라서 이제는 사료에 항생제를 사용하지 않고 생균제를 사용하여 가축의 장내 환경을 정상으로 돌려주면 된다. 생균제는 가능하면 돼지의 장내에서 분리하는 것이 유리하다. 왜냐면 그곳에서 살던 것을 사용해야 장내에서도 쉽게 자랄 수 있기 때문이다.

 

이런 접근 방식은 어류 양식장에서도 마찬가지이다. 광어등의 횟감을 키울 때에 항생제를 사용하는 것이 여러 가지 부작용을 유발하기 때문에 병원균을 억제할 수 있는 미생물을 분리, 배양하여 항생제 대신 양어장에 공급해준다. 이 미생물은 새로운 곳에서 분리 하는 것이 아니고 정상적인, 건강하게 자라고 있는 물고기의 피부에 붙어있는 미생물을 분리한다. 그러니까 건강한 광어의 경우, 자기 몸에 붙어있는 유익한 미생물이 외부에서 피부에 침투하려는 병원성 균을 방어하고 있는 것이다.

(사진; 실내 양식장. 좁은 인조, 공간에서 고기를 키우기가 쉽지 않아 건강하게 유지하는 것이 성공의 관건)

(사진; 가축농가; 대량 사육의 필요조건은 자연방어기작을 살리는 일)

인체의 대장, 질, 돼지의 장, 물고기의 피부, 모두에는 나름대로의 질서가 있다. 그곳에 살고있는 미생물들은 여러 가지 방식으로 주인인 사람, 가축, 물고기를 병원성 균으로 부터 보호하고 있다. 따라서 우리가 할 수 있는 일은 지극히 간단하다. 이 자연적인 방어전략을 연구, 모방하여 그런 유익한 균들을 공급하거나 잘 자라서 원상으로 돌아오게 하는 일이다.

 

지금은 많은 사람들이 친환경적인, 인체친화적인 방식을 선호한다. 질병의 예방도 원래 생물체가 가지고 있는 기능을 최대화 시키는 자연적인 방식이 가장 안전하고 효과가 있는 방식이다.

 

 

이제는 바닷가 횟집에서 자연산인가 아닌가를 가지고 주인과 시비할 필요는 없다. 머지않아 모든 생선은 가장 자연에 가까운 형태로 키워 질것이고 생균제가 그 역할을 톡톡히 할 것이다. 이제는 항생제가 필요 없는 건강한 사람들이, 항생제와는 거리가 먼 신선한 생선회를 즐길 날이 멀지 않았다.

 

 

끝-