생태계의 근간, 미생물의 정체 밝힌다···“30만종 데이터 확보”

생태계의 근간, 미생물의 정체 밝힌다···“30만종 데이터 확보”

 

자료출처 : 경향비즈 2017. 11. 02. 주영재 기자

 

 

 

지구 마이크로바이옴 프로젝트 연구진이 남극에 사는 미생물을 알아보기 위해 시료를 채집하고 있다. S. Craig Cary, Univ. of Waikato, New Zealand 제공

 

지구를 덮고 있는 수많은 미생물들은 식물과 동물, 인간을 포함한 지구 생태 환경에 큰 영향을 준다. 다양한 미생물 생태계를 지구 전체의 관점에서 파악하려면 어느 한 연구기관만의 힘으로는 불가능하고 집단지성이 필요하다.

 

43개국 160개 연구소 500여명의 연구원으로 구성된 국제 연구컨소시엄 ‘지구 마이크로바이옴 프로젝트’(Earth Microbiome Project·EMP)는 약 30만종의 미생물에 각각 일종의 ‘신분증’을 부여하고, 이를 데이터베이스로 만들었다고 1일(현지시간) 국제학술지 ‘네이처’에 발표했다.

 

마이크로바이옴은 박테리아와 세균 같은 미생물의 유전정보 전체(유전체)를 일컫는 말이다. 몸속 미생물이 알레르기나 대사·면역질환, 뇌 질환 등에 영향을 미친다는 사실이 밝혀지면서 이를 더 자세히 연구하기 위해 그 선행단계로 마이크로바이옴 연구가 주목받고 있다. 하지만 국제 연구진마다 각각 다른 실험 기법을 이용하는 바람에 애써 데이터를 모아도 이를 비교·활용하기가 어려웠다.

 

이런 한계를 극복하고자 롭 나이트 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 교수, 잭 길버트 시카고대 교수 등은 실험법을 표준화해 연구를 진행할 연구진을 모았다. 이런 노력으로 지난 2010년 EMP가 발족했다. 국내 연구진으로는 신학동 세종대 생명과학대 식품생명공학전공 교수팀이 참여했다.

 

 

 

지구 마이크로바이옴 프로젝트 연구진이 시료를 얻은 우림 지역의 모습. [Krista McGuire 제공]

 

연구진은 열대 우림부터 극지방, 육지에서 바다까지 지구 각지에서 2만7751개의 시료를 모았다. 그리고 이들을 구분할 신분증으로 생체분자 중 ‘16S rRNA’를 택했다. 16S rRNA는 세포 내에서 단백질을 합성하는 ‘단백질 공장’인 리보솜을 구성하는 분자이다. 이 분자는 모든 미생물에 공통적으로 있으면서도 그 염기서열이 미생물마다 달라 마치 신분증처럼 쓸 수 있다. 연구진은 염기서열을 읽어내는 실험 및 정리 방법 역시 표준화했다.

 

신 교수는 “앞으로 다양한 국내 연구진이 이 프로젝트에 동참해, 한국인만이 가진 독특한 음식 문화나 주거 환경으로 생기는 미생물 군집의 다양성에 대한 이해를 넓히기를 기대한다”고 밝혔다.

 

 

 

[도약하는 K바이오]

우리 몸 파수꾼 '프로바이오틱스' 腸하다!

장내 미생물 조성·균형 맞춰 / 설사부터 뇌 질환까지 예방 / 시장규모 2022년 1조 달할 듯

종근당 '프리락토 4종' 연령별 특화 / 유한양행 '엘레나' 여성 질염 개선

유산균 하루 1억~100억마리 섭취 / 장까지 살아서 갈 수 있어야 효과

 

자료출처 : 서울경제 2017. 10. 26. 김경미 기자

 

우리 몸은 우리 자신만을 위한 것이 아니다. 우리의 장(腸)에는 100조마리가 넘는 박테리아와 곰팡이가 살기 때문이다. 비율로 따지면 살과 피, 근육과 뼈, 뇌와 피부 등은 고작 10%에 불과하고 이들 미생물이 나머지 90%를 차지한다. 장내 미생물(마이크로바이옴)의 조성이나 균형에 무슨 일이 생긴다면 우리 몸에도 이상이 생길 수밖에는 없다는 말이다. 실제로 체내 미생물이 불균형해지면 과민성 장 증후군이나 설사증 같은 장 질환뿐 아니라 비염·아토피 등의 면역질환, 자폐증과 조울증 같은 뇌 신경질환으로까지 이어질 수 있다는 것이 연구결과를 통해 밝혀지고 있다.

 

 

 

장내 미생물의 중요성이 강조됨과 동시에 ‘프로바이오틱스(Probiotics)’에 대한 관심도 뜨거워지기 시작했다. 국내만 하더라도 지난 2012년 500억원 규모였던 시장이 지난해 1,900억원까지 급속히 커져 올해는 2,000억원대를 거뜬히 돌파할 것으로 전망된다. 미국 시장조사기관 마켓앤마켓 보고서에 따르면 글로벌 마이크로바이옴시장은 오는 2022년에서 2025년 사이 연평균 약 21%씩 성장해 2025년에는 약 9억달러(약 1조200억원)에 달할 것으로 예상된다.

 

프로바이오틱스는 장내 미생물의 조성과 균형 유지, 기능 변화 등에 도움을 주는 기능성 식품 연료다. 가장 유명한 것은 유산균으로 락토바실리우스(Lactobacillus)나 비피도박테리움(Bifidobacterium) 속의 대부분 유산균은 염증성 장 질환의 완화, 항생제 부작용의 감소, 유당 불내증 증상 완화, 혈중 콜레스테롤 감소 등 다양한 대사 질환의 예방 및 치료에 효과적인 것으로 알려졌다. 이들은 장점막 세포에 부착돼 장벽을 단단하게 하고 해로운 병원균의 침입을 막아내기도 한다. 또 박테리오신 같은 항생물질을 생산해 유해균을 억제하고 염증성 면역반응을 감소시키는 기능도 한다.

 

종래 식음료 업계 중심으로 형성됐던 프로바이오틱 시장은 제약·바이오업계가 뛰어들며 제품의 종류와 형태도 다양화하는 추세다. 과거 출시된 프로바이오틱 제품들이 장 기능 향상에만 초점을 맞췄다면 지금은 피부 개선과 비뇨기 질환, 면역반응 조절과 구강 내 치주 질환 치료로까지 그 쓰임새도 넓어지고 있다. 서양인보다 장 길이가 1m가량 더 길다고 알려진 한국인의 몸에 딱 맞는 ‘한국형 프로바이오틱스’도 속속 등장하는 중이다.

 

종근당이 내놓은 건강기능식품 ‘프리락토 4종’은 소비자가 자신에 알맞은 제품을 선택할 수 있도록 균주와 제형을 다양화한 맞춤형 제품이다. ‘프리락토베베’는 씹어 먹을 수 있는 타입으로 아이들이 복용하기 쉽고 ‘프리락토 프리미엄 장용캡슐’은 장까지 살아갈 수 있는 캡슐에 프리바이오틱스를 담았다. 또 성인용 제품인 ‘프리락토’는 락토바실러스균을 강화해 면역과 항균 물질 형성, 유해균 생성 억제 등에 효능을 보이도록 개발됐고 생후 3개월부터 12세 미만 어린이를 위한 ‘프리락토키즈’는 질병 예방과 면역체계 형성을 위해 모유에 함유된 비피더스균 4종을 강화했다.

 

유한양행이 덴마크 크리스찬한센에서 수입해 판매하는 건강기능식품 ‘엘레나’는 유산균 증식을 통해 여성의 질 건강에 도움을 주는 제품이다. 여성을 대상으로 한 12건의 실험을 통해 엘레나가 포함하고 있는 균주가 질 내 균종의 정상적 회복을 돕고 질염 현상을 개선한다는 효과를 입증했다. 일동제약의 경우 본격적인 프로바이오틱스 연구를 통해 아토피피부염을 개선하는 전문약 연구개발(R&D)까지 진행하고 있다.

다만 프로바이오틱스 섭취를 통해 유의미한 건강 개선 효과를 누리기 위해서는 적절하게 잘 가공된 제품을 골라야 한다. 제품에 살아 있는 생균을 아무리 많이 넣어도 프로바이오틱스가 살아서 장내에 도달·정착하지 못한다면 의미가 없기 때문이다.

 

전문가들은 프로바이오틱스 제품을 선택하는 요령으로 우선 ‘보장균수’가 충분한지 눈여겨보기를 권했다. 보장균수는 제품이 유통기한까지 보장하는 섭취 가능한 프로바이오틱 수다. 식품의약품안전처는 유산균 1일 섭취량으로 1억~100억마리(CFU)를 권장하고 있다. 어떤 균주를 사용하고 있는지도 꼼꼼히 살필 필요가 있다. 특정 균주는 설사 등 장 질환에, 또 다른 특정 균주는 면역 증강에 도움이 되는 등 각각 효과가 다르다.

 

비슷한 맥락에서 균주를 잘 배양·관리할 수 있는 생산 조건과 품질 관리 기준을 갖춘 믿음직한 제조사를 선택하는 것을 권한다. 프로바이오틱스는 살아 있는 균이기 때문에 온도와 습도, 빛, 산소 접촉 등 환경변화에 민감하므로 제조사의 관리가 미흡할 경우 변질의 우려가 있다. 프로바이오틱스는 섭취 후 위산이나 담즙산에 의해 쉽게 사멸해 장까지 안전하게 살아서 갈 수 있게끔 도와주는 코팅 기술들이 적용됐는지도 차분히 살펴야 한다.

 

 

출처 : 아리수 바이오 http://cafe.daum.net/gaundew/dOu/1