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Probiotics 장내 세균의 균총 (플로라) 프로바이오틱스 프리바이오틱스 장내 미생물 이엠생명과학연구원 서범구
2013-09-30 16:34:54

장내 세균의 균총

 

인체의 대장으로는 매일 1~2kg의 음식물이 들어가며 하루 평균 분변량은 100~500g이다.

 

대장은 물과 염의 중요한 흡수 장소이며, 발효가 왕성하게 일어나는 곳이다.

 

150cm의 길이로서 이루어진 대장안에는 평균 약 1kg-1.5kg의 내용물이 함유되어 있다.

 

대장의 미생물을 처음 관찰한 것은 1719년 Leeuwenhoek에 의하여 이루어졌다.

 

그 뒤로 대장균을 발견한 Escheri 등 많은 학자들에 의하여 대장의 미생물에 대한 많은 연구가 이루어 졌으나 대부분이 대장균총의 극히 일부분을 차지하고 있는 호기성 균들에 대하여 연구되었다.

 

그 이유는 장내 세균의 대부분을 차지하는 혐기성 세균은 보통의 배양 방법으로는 기를 수가 없었기 때문이다.

 

주요 균총인 대장의 혐기성 세균은 산소에 극히 민감하여 극히 혐기적인 조건을 조성하여 주지 않으면 자랄 수 없었던 것이다.

혐기성 세균의 배양법을 개발하는데 큰 공헌을 한 사람은 Hungate 이었다.

 

Hungate의 Roll-tube 방법에 이어 Rosebury & Reynold에 의한 globe-box법과 Mituoka에 의한 plate-in-bottle법 등이 개발되어 대장의 혐기성 세균 배양에 이용되면서 대장균총의 대부분이 혐기성 세균이라는 것이 확립되었고 또한 장내세균과 인체의 건강과의 관계에 대한 민첩한 관련성이 해명되기 시작하였다.

 

1957년에 체계적인 접근이 이루어져 왔으나 세계의 여러 곳에서 이루어진 연구의 결과들은 연구방법상의 차이점과 정확성의 상이점 때문에 해석상의 주의가 요망된다.

 

특히 각 민족 고유의 균총이 틀릴 수 있는 점을 감안할 때 외국의 결과를 우리 나라에 그대로 적용시키는데는 문제가 있을 수 있는 것이다.

 

분변 균총은 상행 결장 이하에서 직장 사이에 존재하는 균총과 거의 일치한다.

 

대장 내의 내용물과 분변중에는 1g당 10의10승-10의11승 이상의 세균이 존재하며, 고형 성분의 40-50%에 해당한다.

이들 중 혐기성 세균이 90%이상을 차지하며, 1000여종의 세균으로 이루어져 있다.

 

이들 균총은 사람의 나이와 더불어 변화하는데. 신생아는 태어날 때까지 무균적으로 유지되지만 태어나는 순간부터 산모의 질, 손가락, 공기 등으로부터 각종 미생물이 신생아의 장기에 들어가서 서식하게 되는데 처음 수 일 동안에는 주로 대장균, 연쇄상 구균, Staphylococcus등이 자리잡게 된다.

 

Long 등의 조사에 의하면 정상 분만 신생아의 경우 61%가 Bacteroides fragilis를 보유하였지만, 제왕절개에 의하여 분만된 경우는 9%만이 B. fragilis를 보유하고 있었다.

 

신생아와 유아들의 균총에 대한 조사는 Mitsuoka에 의하여 꾸준히 이루어졌다.

Mitsuoka에 의하면 태어난 지 약 일주일 후에는 안정된 유아의 균총이 자리잡는데 Bifidobacterium이 90%이상을 점유하는 것으로 보고되었다.

 

분유를 먹는 아기는 모유를 먹는 아기에 비하여 Bifidobacterium의 숫자가 상대적으로 적고 대장균, Streptococci, 기타의 편성 혐기성 균은 상대적으로 많았다.

 

그 이유는 모유 안에 있는 Bifidobacterium 증식 촉진 인자 또는 모유의 낮은 pH 완충 능력 때문인 것으로 여겨지고 있다.

모유를 먹는 아기는 분유를 먹는 아기에 비하여 병의 이환율, 설사 등이 적게 나타나는데 이는 모유로 기른 경우 Bifidobacterium의 증식이 양호한 것과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

 

약 7세의 경우부터는 성인 균총과 거의 비슷하게 되는데 Bacteroides가 1g의 장내 내용물당 10의11승 에 근접하는 최우세 균총을 형성하게 되고 Eubacteria, Peptococcaceae, Bifidobacterium 등의 순으로 존재한다. 주목할 만한 것은 노인이 되면서 Bifidobacterium은 더욱 감소하고 Clostridium perfringens의 수는 더욱 증가하는데 이는 노화와 관련이 깊은 것으로 여겨지고 있다.

 

다른 종류의 균주들은 Veillonella, Clostridium, Lactobacillus, Streptococci, 대장균 등으로 이루어지며 무려 1000여종이 넘는 것으로 밝혀진다.

 

파푸아 뉴기니아인들은 단백질의 섭취가 극히 적으나 정상적인 근육 골격이 형성되는데 그 이유는 질소 고정균인 Klebsillela aerogenes가 많아 질소 고정이 대장에서 이루어 지기 때문인 것으로 보고되었다.

 

그들은 일본인에 비하여 총 균수, Bacteroides, Eubacterium, Bifidobacterium들이 특이하게 적고 Spirochaete, Micrococcaceae가 유의하게 많은 것으로 보고되었다.

 

 

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