프로바이오틱스 효능 효과

프로바이오틱스는 살아서 장까지 안전하게 도달, 정착하면서 면역기능과 장 운동 활성화 등 우리 몸에 유익한 작용을 하는 미생물을 말하며 비피더스균과 유산간균이 주요 프로바이오틱스이다. 프로바이오틱스는 원래 사람의 체내에 살고 있는 인체 유래의 균을 사용하는 것이 가장 좋다. 프로바이오틱스는 비피더스 유산균의 성장을 촉진시키는 인자이며 올리고당과 식이섬유가 이에 포함되며 이 중 갈락토올리고당이 가장 널리 알려져 있다. 

프로바이오틱스란?

장에는 면역세포의 70%가 존재하며 신경세포가 1억 개나 있는 중요한 기관이므로 좋은 건강상태를 유지하기 위해서는 장관리가 잘 이루어져야 합니다. 프로바이오틱스는 체내에서 건강에 좋은 효과를 주는 살아있는 균으로 장의 유산균 증식 및 유해균 억제 및 배변활동 등 원활에 도움을 줄 수 있습니다.

프로바이오틱스 왜 필요한가?

동일한 사람일지라도 고단백, 고지방식의 섭취, 항생제 복용, 스트레스, 운동부족, 과음 등의 생활환경은 장내 유익균을 급격히 감소시키고 유해균의 증가를 가져올 수 있습니다. 이런 생활습관을 가진 현대인의 장은 자신도 모르게 유해균이 우세해지기 쉽습니다.

연령에 따른 장내 미생물 변화

모유를 먹는 아기들은 변비나 설사가 거의 없으며 인간에게 있어 가장 이상적인 변의 형태인 황금변을 봅니다. 이 아기들의 장을 들여다보면 장내 균의 90%이상이 비피더스균입니다. 즉, 비피더스균은 유해균의 증식을 억제하고 장내 유익균의 증식을 도와 아이들의 장내 환경을 개선시키는데 도움을 줍니다. 나이가 들어감에 따라 장에는 부패균인 “웰시균(클로스트리디움 퍼프린젠스)”이 증가합니다. 따라서 비피더스균과 유산간균 등의 유산균을 꾸준히 섭취하면 유해균 증식을 억제함과 동시에 유익균이 증가함으로써 자연스럽게 우리의 장 건강을 지켜주게 됩니다. 

불규칙한 식습관으로 장 건강을 고려하시는 분, 장내 유익한 유산균 증식이 필요하신 분, 배변활동이 원활하지 않으신 분, 장의 활동이 약해지는 임산부에게 특히 필요합니다. 그 효과는 다음과 같습니다.

1. 피부염(eczema) 예방 효과

관련논문: Effect of probiotics mix (Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium lactis, Lactobacillus acidophilus) in the primary prevention of eczema: a double-blind, randomized, placebo-comtrolled trial 알레르기 또는 아토피 피부염에 대한 probiotics의 보호효과에 관한 논란이 존재하고 있어, 본 연구에서는 피부염에 노출된 유아를 대상으로 probiotics를 공급, 그 효과를 관찰하고자 하였다. 무작위, 이중맹검법, 위약군등을 이용하여 알러지 병력이 있는 112명의 임산부에게 Bifidobacterium bifidum BGN4, Bifidubacterim lactis AD011, Lactobacillus acidophilus AD031, 위약을 6개월동안 복용하도록 하였다. 유아는 처음 3개월간 모유수유만을 하고, 이후 4-6개월간 모유와 분유를 자유 공급하였다. 1년간 모니터링을 한 결과 68명의 유아에서 식이의 알러지 반응에 취약한 IgE가 관찰되었다. 반면 probiotics를 공급한 실험군에서는 1년간 피부염(eczema)의 유병률이 유의적으로 감소하였다(18.2% vs. 40.0%). 최초 12개월간 피부염의 누적발생정도 또한 36.4% vs. 62.9%로 유의적으로 감소하였다. 그러나 혈액의 IgE level과 식품의 알러지 증감에는 차이가 나타나지 않았으며, 출산 전,후 Bifidobacterium bifidum BGN4, Bifidubacterim lactis AD011, Lactobacillus acidophilus AD031를 공급하였을 경우 알러지에 노출된 아기의 피부염(eczema)을 예방하기에 효과적임을 알 수 있었다. 

2. 과민성 대장 증후군(Irritable Bowel Syndrome)

연구목적

과민성 대장 증후군 (Irritable Bowel Syndrome, IBS)은 심각한 질병으로 probiotics의 몇가지 균주가 효과가 있음이 밝혀져 있다. 따라서 본 연구는 IBS를 가진 한국의 성인을 대상으로 probiotic 섭취군과 위약군을 나누어 진행하였다.

연구방법

IBS 환자를 대상으로 200억 마리의 동결건조된 균을 8주동안 일일 기준 2회 복용하도록 하였다. 초기의 결과로 배앓이, 부글거림, 변비등의 증상을 점수화하여 합계를 도출하였다. 두 번째 결과로서 배변의 빈도와 변의 형태를 포함하는 장의 상태, 삶의 질을 평가하였다. 사용균주 B. bifidum  BGN4 B. lactis  AD011 L. acidophilus  AD031 L. casei  IBS041

연구결과

probiotics 섭취 환자 36명과 위약군(placebo) 섭취 환자 34명을 8주간 관찰한 결과 각각 -31.9, -17.7로서 유의적으로 IBS가 감소하였다. 

연구결론

Bifidobacterium bifidum BGN4, Lactobacillus acidophilus AD031, 그 외 다른 균주들이 혼합된 probiotics는 IBS 환자들에게 안전하고 효과적이었음이 밝혀졌다. 

1. Bifidobacterium bifidum BGN4

1) 비피더스균의 알레르기(아토피) 예방 효과 [연구데이타]

관련논문: Probiotics in Primary Prevention of Atopic Dermatitis.

2) 비피더스균의 대장암 예방 효과

관련논문: Anticancerogenic effect of a novel chiroinositol-containing, polysaccharide from Bifidobacterium bifidum BGN4. 비피도박테리움에서 유래한 신규 항암활성 다당류 알레르기 예방

본 발명은 인간과 동물의 장내 세균중 유익균으로 알려진 비피도박테리아에서 분리된 분자량 140만 내지 150만 달톤의 항암활성 다당류, 이의 분리 정제방법 및 이 다당류를 포함하는 기능성 식품 및 약학적 조성물에 관한 것이다. 상세하게는 비피도박테리움비피덤 BGN4 유래의 항암활성을 나타내는 다당류를 균질화 열처리, 페놀추출 및 에탄올을 이용한 침전화 반응 등을 포함하는 항암활성 다당류의 분리 정제방법 및 이러한 다당류를 유효성분으로 하는 다양한 식품 소재 혹은 의약품 제제에 관한 것이다. 알레르기 예방 및 치료용 조성물 및 상기 조성물을 투여하여 식품알레르기를 예방한다. 

2. Bifidobacterium longum BORI

1) 비피더스균의 로타바이러스 장염 예방 효과

 로타바이러스 억제활성을 갖는 신균주 비피도 박테리움 롱검 알레르기 예방

본 발명은 본 발명은 소아 및 소, 말, 돼지, 원숭이 등 사람을 비롯한 어린 동물에서 급성설사 및 장염을 일으키는 주된 원인체로 알려진 로타바이러스를 억제하는 신균주 및 이균이 생성하는 항로타바이러스 활성 단백질에 관한 것이다. 

3. Bifidobacterium lactis

1) 장내 염증을 막고, 점막의 기능을 유지시켜주는 작용을 한다. 

2) 락토바실러스 애시도필러스균과 함께 위산과 담즙의 증가를 막아준다. 

3) 유아의 대장에서 주로 서식 소화되지 않는 탄수화물을 발효시켜 유산, 초산, 개미산을 생성하여 유해균을 억제하며 이질을 예방하고, 밀가루 음식과 우유, 유제품에 대한 질환을 개선하는 역할을 한다.

4) 대사증후군을 개선하는 효과를 발휘했다는 연구결과가 나왔다. 대사증후군은 비만, 중성지방과다, 콜레스테롤 과다 등으로 인해 전반적인 신진대사가 떨어지는 것을 의미한다. 프랑스 국립보건연구원의 르미 뷔르슬랭 교수팀과 국제적 식품원료업체 다니스코사의 보건영양연구센터팀이 공동으로 진행한 연구에서 비피도박테리움 락티스가 조직 내 염증과 대사성 내독소혈증을 감소시켜 고지방 식습관으로 인해 체내에 미치는 유해한 영향을 저해하여 대사증후군을 감소시켰다는 결과가 발표되었다. 

5) 사카자키균 억제 효과

장내 세균의 일종인 엔테로박터 사카자키균은 병원성 세균으로 장염, 뇌막염, 수막염을 유발하는 고위험 균이며 주로 면역력이 약한 신생아 및 저체중아에 감염될 위험이 있다. 조제분유에 들어 있는 사카자키균에 의해 감염된 유아의 40~80%가 사망하는 것으로 알려졌다.

4. Lactobacillus acidophilus

1) 비타민B 복합체인 비오틴 등의 생성에도 도움이 된다. 비오틴(비타민B7)이 부족할 경우 탈모나 습진, 염증 등의 피부증상이나 피로감, 식욕부진 등을 초래하는 경우가 있다. 

2) 유당(락토오스)를 분해하는 효소인 락타아제를 만들어내는 기능이 있어 유당불내증에 도움을 주는 것으로 보고되고 있다. 

3) 위궤양의 원인인 헬리코박터 파이로리균에 살균 효과가 있다. 

4) 소장이나 질 내에 칸디다 균이나 포도상 구균의 증식을 억제하고 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추는 기능을 가지고 있다. 

5. Lactobacilus casei

1) 탄수화물을 분해시키는 효소인 아밀라아제를 생산하며, 이 균은 인체 내 소화액에 의해 사멸되지 않고 소장까지 가서 소장 내 균총을 정상화시키고, 유당불내증을 줄여주며, 정장 작용 및 소화작용을 돕는 인체에 매우 유익한 균이다. 

2) 위궤양이나 위염을 일으키는 헬리코박터 파이로리의 성장을 저해하며, 대장 내의 미생물 균총의 균형에 도움을 주는 것으로 보고되고 있다. 

3) 장내에서 젖산 및 초산을 생성하여 장내의 pH를 산성으로 유지시키고 부패성 세균의 증식을 억제하는 역할을 한다. 

6. Lactobacillus fermentum BH03

1) 아주 뛰어난 장내 면역계 조절능력을 갖고 있으며, 병원균의 부착을 억제하고 장내 면역계의 항균력을 크게 증강시켜 주는 능력이 있다. 

2) 알레르기를 감소시키는 능력과 함께 항 동맥경화 능력이 있다. 

3) 병원성 균주인 살모넬라와 대장균과 함께 혼합 배양한 연구에서 15~16시간 후 이 균주들을 모두 사멸시킨다. 

7. Lactobacillus rhamnosus BH09

1) 인간의 소화기관과 위장에서 발견되는 소화 유산균으로 대장균, 포도상구균, 바실루스균, 칸디다균, 가스괴저균에 대한 항생능력이 있다.

2) 혈액 순환을 촉진시켜주는 능력이 있어 내장 궤양을 치료하는 대표적인 유산균종이다. 

3) 유아, 성인의 급성설사를 예방하고 치유하는 효능이 있고 특히 알레르기를 완화시키는 효능이 있어 피부염, 여드름, 유아 아토피 피부염 등을 치료하는 데 효과가 있다.

4)여성에게는 소장 및 여성의 질벽에서 생존 정착하기 때문에 여성 건강에 중추적 역할을 한다. 

1. 유산균의 영양학적 가치

유산 간균들은 발육증식하면서 유산을 생성하며 부산물로 아밀라제, 셀룰라제, 리파제, 프로티아제와 같은 소화효소를 생성하여 음식의 소화흡수를 돕는다. 또한 유산균은 비타민 B₁,B₂, B₆, B₁₂ 등을 합성할 뿐만 아니라 비타민 B₁을 파괴하는 효소 생산균의 생육을 저해하여 비타민 B군을 안정화 시킨다.아울러 유산균이 장내에서 생존하면서 부산물로서 비타민 B군 이외에 니코틴산, 비오틴, 이노시톨, 엽산, 비타민 K, E 등을 생성합니다.

2. 장내감염억제효과

내인성 감염 억제 작용 내인성 감염의 원인은 항생제 장기 복용시 비피더스 균은 감소하고 항생제에 내성이 생기기 쉬운 대장균, 녹농균, 박테로이디스 등 잠재성 병원균이 증식하기 때문입니다.유산균은 병원균에 직접 작용하여 감염하여 증식하려는 병원균을 체외로 배설시키고, 유산균이 만들어내는 젖산, 초산 등 유기산이 살균작용을 나타내며, 장관 면역력을 증강시킨다. 이러한 결과 유산균은 대장균, Helicobacter pylori, 항생제 기인성 대장염 원인 균주인 Clostridium difficile, 로타바이러스 등 병원성미생물의 감염을 억제한다. 

3. 유산균의 항암효과 및 면역증강작용

유산균과 장내세균이 종양세포를 축소시키거나 억제하는 효과가 있다는 보고는 계속 발표되고있다. Bifidobacterium sp.과 Lactobacillus sp. 등의 유산균들은 세포벽에 다량 함유하고 있는 당단백질인 펩티도글리칸성분이 장관면역계를 활성화시켜 항암활성을 나타내는 것으로 보고하고 있다. 그러므로 이 유산균들의 항암효과는 유산균이 살아있는 동안뿐만아니라 죽은 경우에도 면역능을 강화시킬 수 있다고 보고하고 있다. 더욱이 유산균들은 니트로소화반응도 저해하여 항돌연변이 효과도 있다고 보고하고 있다. 유산균은 면역을 담당하는 세포의 분열 및 증식을 촉진시켜서면역기능을 활성화시키는 기능을 가지고 있습니다. 유산균은 병원균등 이 물질을 감지하는 대식세포(Macrophage) 활성화를 통한 세균, 바이러스를 신속히 감지하고, 혈액내의 항체인 Ig A의 생산을 증가 시키고, 면역 물질인 감마 인터페론 생성을 증진시켜서 신체의 면역기능을 높여줍니다. 동물성 지방을 다량 섭취하면 소화를 시키기 위해 다량의 담즙산이 나오는데, 유해미생물 중 어떤 것은 체외로 배출이 안되고 장내에 남은 담즙산을 발암물질로 전환시키는 경우가 있는데 유산균은 이러한 세균을 억제합니다. 즉 장내에는 발암물질을 생성하는 많은 유해균들이 있는데, 유산균은 이러한 유해균의 생육억제 및 사멸을 유도하여 항암작용을 합니다. 

4. 유산균의 변비 개선 효과

장내세균총의 변화를 줄 수 있는 항생제, 사하제, 스트레스 등은 변비를 일으킬 수 있다. 그러므로, 항생제나 변비 치료제의 복용시에는 주의를 기울려야 한다. 변비 시에는 약물을 사용하는 것보다는 배변습관을 갖도록 하는 것이 무엇보다 중요하다. 야채, 과일, 유산균을 섭취하면 장내의 부하량도 많아지고 장내세균 증가와 함께 유기산을 증가시켜 배변을 촉진하게 된다.

5. 유산균의 유당 불내증 개선효과

선천적으로 유당분해효소인 lactase (β-galactosidase)가 결핍된 사람들은 유당의 소화흡수가 장애를 일으킬 수 있다. 우유 중에 함유한 유당이 유당분해효소에 의해 분해되지않으면 복통, 복부팽만, 구토, 설사와 같은 증상을 일으킬 수 있다. 그러기 때문에 유당을 분해하는 유산균을 섭취한다면 유당을 분해하여 유당 불내증을 완화시킬 수 있다. 

6. 혈중 콜레스테롤 저하 효과

콜레스테롤은 생체에 꼭 필요한 물질이나 대사 이상 등으로 혈중 콜레스테롤의 증가하는 경우 동맥경화증, 뇌졸증, 고혈압 등을 일으킨다. 또한 콜레스테롤을 많이 섭취하게 되면 장내세균총 중에서 Clostridium sp. 균주 등이 발암물질 또는 발암촉진물질을 생산한다. 그러나, 유산균은 이러한 대사 반응을 억제하고 콜레스테롤의 흡수를 억제하는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 

7. 염증성 장질환 (크론병과 대장염) 개선효과

크론병과 궤양성 대장염은 염증성 장염으로서 장내 미생물 균초의 불균형과 관련된 것으로 생각되나 원인이 잘 밝혀져있지는 않은 질환이다. 크론병은 특성 질환의 장염으로 입에서 항문까지 전반적으로 발생하지만, 회장 말단에서 가장 빈번하게 발생하며 궤양성 대장염의 일반적인 증상은 결장 염증이다. 최근 연구에서 이 질환에 유산균을 투여한 결과 상당히 개선됨을 보고하고 있다. 

8. 노화억제효과 

노화의 원인에는 여러 가지 학설이 있으나 대표적인 이론은 활성산소(프리라디컬)에 의한 체세포의 노화, 유전자 속의 생체 시계에 의한 노화, 그리고 유해세균이 단백질, 지방을 부패 시켜서 만드는 유해물질에 의한 노화가 있습니다. 성인들의 장은 유해균과 유익균들이 조화를 이루어 장내세균 총을 형성하지만 나이가 들면서 유익균의 숫자는 줄어들고 유해균이 우세하게 됩니다. 이러한 유해균이 만드는 독성물질이 혈액에 흡수되고 온몸에 순환하면서 우리 조직을 구성하는 세포를 공격하여 세포의 노화가 유도된다고 많은 과학자들은 노화현상을 설명합니다. 이때 유산균의 섭취로 유해 세균의 생장을 억제, 사멸하여 유해 물질 생성을 억제 시키고 유익균을 인위적으로 보충해주면 노화가 지연된다는 주장이 있습니다. 최근에 보고되는 유산균의 효능 - Helicobacter pylori 성장억제 및 항염증 효과등에 의해 편두통개선효과, 장내암모니아 생성억제와 간손상 효소인 베타글루쿠로니다제 등의 생산억제에 의한 간장보호 효과, 암모니아의 생성억제을 통한 피부미용효과, IgE 항체 생산억제에 의한 항알러지 효과도 있는 것으로 보고되고 있다. 

9. 피부미용효과

유산균 대사물질 중에서 박테리오신 이라는 천연 항생제가 피부의 여드름균, 잡균을 억제하여 피부의 잡균, 여드름균의 제거에 도움이 됩니다. 

10. 장내 바이러스성 급성설사예방 효과 

설사 기간을 줄이는 예상되는 기전으로 첫 번째는 상피세포의 수용체에 lactobacilli가 부착하여서 바이러스의 부착과 침투를 막는 것이다. 그러나 그람 양성균, 그람 음성균, 바이러스가 공통된 상피세포 수용체를 갖는다는 증거는 없다. Probiotics가 바이러스가 분비하는 toxin의 부착을 경쟁적으로 방해하거나 바이러스가 부착하는 수용체를 파괴하는 물질을 생산할 가능성도 있다. 두 번째 기전은 면역반응을 증강시키는 것이 제시된다. rotavirus에 의한 설사에서 rotavirus 특이 IgA 항체 생성률이 위약군에서는 46%, Lactobacillus GG 투여군에서는 90%로 체액면역 반응이 L. GG에 의해서 항진된다. 항염증성 cytokine의 분비를 촉진하거나 장신경계(enteric nervous system)에 대한 바이러스와 toxin의 효과를 약화시킬 수 있다. 세 번째 기전은 probiotics가 점액소(mucin) 분비를 촉진시켜 바이러스가 상피세포 수용체에 부착하지 못하고 점액층에 부착 되어 연동운동에 의하여 제거되는 것이다 Lactobacilli plantarum 299V와 배양 상청액(culturesupernatants)은 MUC2, MUC3 점액의 발현을 증가시킨다. 네 번째 기전으로 바이러스 입자를 불활성화시키는 물질을 생산하는 것이 제시된다. 시험관내에서 Lactobacillus rhamnosus GR-1, L. fermentum RC-14로부터 나온 배양 상청액이 adeno- virus DNA, 구순염 바이러스를 불활성화 시켰다.