장내세균과 비만의 연관성 / 장내 환경이 비만을 해결한다

 

 

장내세균과 비만의 연관성 / 장내 환경이 비만을 해결한다

 

<그레인브레인>으로 유명한 데이비드 펄머터박사의 저서 [장내세균혁명]을 읽고, 장내세균과 비만과의 연관성에 대한 내용을 요약해보았다.

 

 

장내세균과 비만의 연관성 / 장내 환경이 비만을 해결한다

 

 

 

 

1. 장내세균, 식욕, 비만의 상관관계

규모가 가장 큰 두 세균군은 후벽균(firmicutes)과 의간균(bacteroidetes)이다. 이 두 세균군이 장내세균의 90% 이상을 차지한다.

이 두 세균군의 상대적인 비율은 염증의 수준을 결정하므로 비만, 당뇨병, 관상동맥질환, 일반적인 염증과 같은 질환과 직결된다. 건강을 보장하는 완벽한 비율은 존재하지 않지만 후벽균이 의간균보다 많으면 염증과 비만이 확실히 더 많이 발생한다.

 

후벽균은 특히 음식에서 열량을 빼내는데 능하기 때문에 열량 흡수를 늘린다. 먹은 음식이 소화관을 지나 갈때 인체가 음식에서 열량을 더 많이 흡수하면 살이 찔 가능성이 커진다.

 

반면에 의간균은 부피가 큰 식물 전분을 분해해 인체가 에너지로 쓸 수 있도록 짧은 사슬지방산 분자로 바꾼다. 이처럼 후벽균과 의간균의 비율은 '비만 생체지표'로 간주된다.

 

다수의 연구에서 후벽균이 인간의 대사 유전자 조절을 지원한다고 밝혀졌기 때문에 장에 후벽균이 많으면 대가가 따른다. 이는 과체중인 사람에게 매우 풍부한 후벽균이 실제로 대사에 악영향을 미치는 유전자를 지배한다는 의미다. 후벽균은 본질적으로 인간의 DNA를 장악해 인체로 하여금 열량을 보유하도록 만든다.

 

2015년 <미국 임상영양학 저널>은 후벽균의 수치가 높으면 유전자 발현이 변화한다고 밝히며, 이것이 비만, 당뇨병, 심혈관질환, 염증의 발판이 된다고 강조했다. 이와 동시에 연구자들은 우리의 노력으로 이를 바꿀 수 있다고도 밝혔다. 식이섬유 섭취를 늘리는 것만으로 의간균과 후벽균의 비율을 개선시킬수 있다.

 

<네이처>지에 실린 2006년의 연구에서 워싱턴대학교의 동일한 연구팀은 비만한 사람은 정상 체중인 사람에 비해 후벽균이 평균 20% 많고 의간균은 거의 90% 적다고 밝혔다.

 

 

 

2. 비만은 염증성 질환인다.

 

치매와 우울증이 염증성 질환이라는 사실을 이해하기 힘든 것처럼 비만 역시 염증성 질환이라 상상하기 어렵지만 이 질환은 모두 염증성이다.

 

우선 비만은 염증성 화학물질 혹은 사이토카인 많이 생산되면서 발생한다. 이러한 물질은 대체로 호르몬과 염증물질을 쏟아내는 기관처럼 작용하는 지방조직 자체에서 나온다. 지방세포는 단순히 남은 열량을 저장하는 일을 넘어 인체 생리에 생각보다 훨씬 더 많이 관여한다.

 

 

3. 치솟는 혈당이 뇌를 손상시킨다.

세포가 정상적이고 건강하다면 인슐린 수용체가 풍부하므로 문제없이 인슐린에 반응한다. 하지만 탄수화물과 정제당을 과도하게 섭취한 결과 포도당이 너무 많아져 인슐린 수치가 높아지면 세포는 영리하게도 세포 표면의 인슐린 수용체 수를 줄이는 방식으로 이에 적응한다. 이는 마치 세포가 인슐린이 떨어지는 소리가 들리지 않도록 문을 닫는 것과 같다. 이러다 결국 세포에 '인슐린저항증'이 생긴다. 즉, 인슐린에 둔감해지는 것이다. 세포에 인슐린 저항증이 생기면 혈액의 포도당을 가져오지 못해 혈류에 포도당이 남게 된다.

 

혈당이 치솟으면 뇌에도 직접적으로 약영향을 미쳐 뇌에 염증이 증가한다. 혈당 증가는 세로토닌, 에피네프린, 노르에피네프린, GABA, 도파민을 포함한 중요한 신경전달물질의 결핍으로 이어진다. 이러한 신경전달물질을 만드는데 필요한 비타민B복합체와 같은 물질 또한 고갈된다. 혈당이 높으면 마그네슘 수치가 낮아져 신경계와 간이 손상된다. 무엇보다 혈당이 높으면 당화 반응이 촉발된다. 당화 반응이 발생하면 설탕분자가 단백질, 특정한 지방과 결합해 다른 어떠한 요인보다도 뇌와 뇌 기능을 퇴행시키는 최종당화산물 AGEs(Advanced Glycation End-products)이라는 새롭고 치명적이 물질을 만들어낸다.

 

 

4. 설탕이 아니라 미생물 탓이다.

2014년 하버드대학교의 미생물군 심포지엄에서 비만과 제2형 당뇨병에 관한 연구가 발표되었다. 이 연구에 따르면, 배설물 이식을 이용해 250명의 제2형 당뇨병 환자의 심각한 혈당 불균형을 성공적으로 개선시켰다. 뿐만 아니라 이러한 방식으로 인슐린민감증도 개선시킬 수 있었다. 이는 정통 의학계에서 전례가 없던 성과다.

 

비만한 사람들은 살찌는 음식을 절제하지 못한다고 비난받는다. 일반적으로 우리는 탄수화물, 정제당과 함께 가공식품의 비중이 높은 현대 서구인의 음식이 비만 유행의 원인이라 인식한다. 또 살찐 사람은 게을러서 섭취한 열량을 충분히 연소하지 않는다 생각하는 경향이 있다. 하지만 과체중이나 비만이 의지력이나 유전적인 성향보다는 장내세균의 상태와 관련이 더 많다면 어떻게 반응할 것인가? 다시 말해, 비만의 문제가 병들고 고장난 내장세균의 문제라면 말이다.

 

새로운 연구에 의하면 장내세균은 소화만 돕는게 아니다. 장내세균은 인체 대사에 핵심적인 역할을 수행하며 체중의 증감에 직접적으로 영향을 준다. 장내세균은 인체가 지방을 저장하는 방식에 영향을 주고, 혈액 내의 포도당 수치를 조절하며, 대사와 관련한 유전자를 발현시키고, 허기와 포만감을 느끼게 하는 호르몬에 반응하기 때문에 많은 면에서 지휘자 역할을 한다.

 

장내 미생물군의 관점에서 가장 음흉한 악당중 하나는 가공된 과당이다. 보통 미국인은 과당 함량이 높은 옥수수시럽을 하루 132~312kcal 섭취한다. 많은 과학자들의 설명에 따르면, 가공된 과당은 비만 유행에 일조하며, 이른바 서구화된 장내미생물군, 즉 빈약한 다양성에 지방세포를 살찌우는 세균종만 수두룩한 미생물군을 형성하는 가장 큰 요인중 하나다.

 

유독 과당이 나쁜 이유는 무엇일까? 과당은 병원성 장내세균을 키워 건강한 미생물 균형을 깨뜨리는 동시에 포도당과는 달리 인슐린 생산을 자극하지 않는다. 과당은 곧바로 간이 처리하는데, 이는 또 하나의 중요한 호르몬이자 식욕을 억제하는 렙틴의 생산이 줄어든다는 의미다. 이 경우 배가 부르지 않아 계속 먹게 된다. 인공 감미료도 포만감 결핍이라는 동일한 결과를 낳는다. 과거에는 사카린과 수크랄로스, 아스파탐과 같은 설탕 대체품이 인슐린을 높이지 않기 때문에 대사에 악영향을 주지 않을 것이라 생각했지만, 실은 대사에 엄청난 혼란과 피해를 줌으로써 설탕과 동일한 대사장애를 유발한다고 밝혀졌다. 이러한 미생물군을 변화시켜 미생물군 불균형, 혈당 불균형, 전반적으로 건강하지 않은 대사를 유도한다.

 

 

4. 위우회술의 효과는 세균 때문일까?

 

사람들은 위우회술을 받으면 쉽게 포만감을 느껴 덜 먹게 되니 체중이 잘 빠질 거라 생각한다. 하지만 2014년 <네이처>지에 실린 연구에서 소화관 수술의 성공은 미생물군이 결정한다는 견해가 제시되었다. 체중 감량이 내장세균총의 변화 덕분이라는 새롭고 놀라운 증거가 밝혀졌다. 이러한 변화는 해부학적인 변화만이 아닌 수술 환자가 식단 수정에 반응해 다른 세균을 성장시키는 과정에서 발생한다. 위우회술을 받은 당뇨병 환자 또한 수술직후에 당뇨병이 완전히 회복되는 사례가 많은 이유를 찾는다면 단언컨대 미생물군을 들여다 볼 것이다.​

 

운동역시 미생물군의 적절한 균형을 촉진한다는 점 또한 반드시 기억해야 한다. 오래전부터 운동이 좋다는 것은 알려져 있었지만, 체중 감량과 체중 유지에 미치는 운동의 영향이 열량 연소에만 그치지 않는다고 밝혀졌다. 새로운 과학연구에 의하면, 운동은 내장세균의 균형에 긍적적인 영향을 미쳐 살이 찌지 않게 한다. 쥐 실험에서 강도 높은 운동을 했을 때 후벽균은 감소하고 의간균이 증가했다.

 

 

 

 

 

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