커뮤니티 > 미생물이야기



미생물이야기 L. acidophilus와 bifidobacteria의 주요한 치료학적 효과
2013-07-30 15:24:11
이엠생명과학연구원

           L. acidophilus와 bifidobacteria의 주요한 치료학적 효과   

○ 장내 감염에 대한 면역성 증진
○ 설사성 질환의 예방
○ 결장암(colon cancer) 예방
○ 고콜레스테롤 혈증(hypercholestero-laemia; 혈액중에 콜레스테롤이 과잉으로 존재하는 상태) 예방
○ 유당(lactose)의 이용성 개선
○ 상부 위장관(upper gastrointestinal tract) 질병의 예방○ 장점막벽(gut mucosal barrier)의 안정화

 
가. 장내 감염의 예방

L. acidophilus와 bifidobacteria는 Staphylo-coccus aureus, Salmonella typhimurium, Yersinia enterocolitica 및 Clostridium perfringens 등과 같은 병원성 미생물의 성장시 길항효과(antagonistic effects)를 발휘한다. 프로바이오틱 미생물은 항미생물 기작(anti-microbial mechnisms)을 경유하여 장내 서식하고 있는 병원성 미생물에 대한 저항성을 증진시켜 준다.

여기에는 경쟁적 집락화(colonisation), 젖산과 초산 같은 유기산의 생성, 박테리오신(bacteriocins; 특정 종류의 세균이 방출하는 1군의 물질로서 다른세균을 죽이지만 용균 시키지는 않는다. 특이성 박테리오신은 세균벽의 특수 수용체와 결합하여 핵산합성, 단백합성 또는 인산산화 반응정지 등의 특수한 대사차단을 일으킬수 있다) 및 과산화수소, 이산화탄소, diacetyl 같은 다른 1차 대사산물 등이 포함된다.

경쟁적인 집락화 과정을 통하여 프로바이오틱 미생물은 위장내 병원성 세균이 장점막에 점착하는 것을 저해하게 된다. 프로바이오틱 미생물이 생성한 젖산과 초산같은 유기산은 장내 pH를 낮추어 결국 병원성 미생물의 성장에 있어 간접적으로 영향을 미친다. 이들 유기산에 의해 장의 연동운동(peristalsis)이 자극을 받아 장관으로부터 병원성 미생물이 제거되는 간접적인 결과를 낳게된다.

Lactobacilli에 의해 생성되는 과산화수소(H2O2)는 lactoperoxidase-thiocyanate system을 통하여 기능을 발휘하는바, 이는 과산화수소가 식중독성 병원성 미생물의 증식을 억제하는 히드로시아닉산(hydrocyanic acid)이 방출되도록 thiocyanate를 산화시키기 때문이다. 유산균(lactic acid bacteria)에 의해 합성되는 이산화탄소와 diacetyl 또한 병원성 미생물의 성장을 저해한다.

Nisin, lactobrevin, acidophilin, acidolin, lactobacillin, lactocidin 및 lactolin 등과 같은 다수의 박테리오신이 lactobacilli에 의해 생성되는 것으로 알려져 있다. 박테리오신은 이들의 특이성(specificity)에 따라 광범위한 식중독성 병원성 세균에 대해 활성을 나타낸다.

나. 설사성 질환의 예방

Lactobacillus 종을 이용하여 E. coli, Salmonella 또는 Shigella에 의해 유발되는 설사를 예방 및 치료할 수 있음이 여러 연구자들에 의해서 제안되었다. 이러한 효과는 Lactobacillus 종에 의한 박테리오신 생성에 기인하는 것이다.

습관적으로 설사약(purgatives)을 복용하는 광란성 증후군의 노인 설사환자에게 L. acidophilus, S. thermophilus 및 B. longum이 함유된 발효유를 급여하게 되면 이들의 분변중에 bifidobacteria 숫자가 현저히 증가하면서 배변이 감소하고, 설사와 관련된 증상이 개선되는 것으로 나타났다.

Lactobacillus GG가 함유된 요구르트는 항생제 관련성 설사를 치료하는데 사용되었다.

다. 암의 예방

프로바이오틱스의 항종양활성(anti-tumor action)은 다음과 같은 요인에 의해 기인 하는 것 같다.

○ 발암물질(carcinogens) 및 프로발암원(procarcinogens; 대사과정에 의해서 변화된 후에만 발암성 물질로 되는 화학물질)의 저해
○ 미생물에 의한 프로발암원이 발암물질로 전환되는 반응을 저해
○ 숙주면역체계(host’s immune system)의 활성화
○ 미생물 활성이 저해되도록 장내 pH를 낮춤
○ 집락 운동성 및 전이시간의 변환

유산균으로서 L. casei shirota 균종은 암에 대한 화학적 예방효과의 잠재성을 증가 시키는 것으로 보고된 바 있다.
프로바이오틱 미생물의 생화학적 효과에는 위장관계(gastrointestinal system)에서 프로발암원을 발암물질로 전환시킬수 있는 분변효소(faecal enzyme)를 감소시키는 작용이 포함된다. L. acidophilus와 Bifidobacterium spp.는 발암성 아민의 작용에 촉매작용을 하는 β-glucuronidase, azoredu-ctase, nitro-reductase 및 urease 같은 분변효소 수준을 저하 시키는 것으로 나타났다.

올리고당(oligosaccharides)과 함께 프로바이오틱 미생물을 섭취하게 되면 결장(colon)내에 함유된 미생물의 성장을 증진 시킬수가 있어 결국 세포 수준에서 항종양 효과를 내는 것으로 밝혀진 butyrate 같은 단쇄지방산 생성을 증가시키게 된다. 그러나 단쇄지방산을 통한 결장암 예방과 같은 건강 증진효과는 아직까지 분명한 증거가 확인된 것은 아니다.

라. 고콜레스테롤 혈증(hypercholesterolaemia) 예방

L. acidophilus는 담즙산을 유리산으로 분리시켜, 위장관으로 부터 결합형 담즙산 보다 더 신속하게 유리산을 분비 시킨다. 유리 담즙산염이 체내로 부터 분비됨에 따라 콜레스테롤을 통한 새로운 담즙산이 합성되어 체내의 전체 콜레스테롤 농도를 감소 시킬수가 있다.

마. 유당(lactose)의 이용성 개선

유당 소화장애(lactose maldigestion)는 락타아제(lactase) 활성이 불충분하기 때문이며, 이로 인해 다양한 정도의 복부 불안감(abdominal discomfort)을 유발하게 된다. L. acidophilus와 bifidobacteria 같은 프로바이오틱 미생물은 β-D-galactosidase를 생성하는바, 이 효소는 유당을 자동 소화하여 유당내증(lactose tolerance)을 개선한다.

바. 상부 위장관 질병의 예방

프로바이오틱 박테리아(L. acidophilus와 Bifidobacterium spp.)는 소화성궤양(peptic ulcer), 위-식도 역류(gastro-esophageal reflux), 비궤양성 소화불량(nonulcer dyspep-sia) 및 위암(gastric cancer) 같은 상부 위장관 질병의 치료에 부분적인 역할을 하는 것으로 보고되었다.

Bifidobacterium과 Lactobacillus spp. 모두는 산성조건(pH 3)의 식도, 위 및 십이지장을 통과하는 과정에서도 잔존할 수가 있다. 프로바이오틱 미생물은 소화성 궤양의 원인균으로 알려진 Helicobacter pylori의 성장을 억제한다.

사. 장점막벽의 안정화

원래 장점막(intestinal mucosa)은 미생물이 장내 기관 및 조직으로 전위(translocating) 되는 것을 막아주는 격벽으로서 작용한다. 그러나 장내질환(intestinal disorder)에 기인된 장내감염(intestinal inflammation)이 이격벽의 투과성을 변화시켜 병원성 미생물, 외래 항원(foreign antigens) 및 다른 유해물질이 침입할수 있는 조건을 형성할 수가 있다.

위(gastric)의 산성조건 하에서 생존할수 있고 장내에서 집락을 형성하는 프로바이오틱 미생물은 급성 로타바이러스성(rotavirus; 급성 위장염을 일으키는 병원체로 송아지 및 돼지의 설사를 유발) 설사와 같이 장질환(장점막 장애 및 장의 투과성 변화에 기인한)을 치료하는데 이용된다.




대전광역시 유성구 문지동 KAIST문지캠퍼스강의동L605호 대표이사:(원장)서범구 사업자번호:314-86-01479
전화번호:1800-0250 팩스번호:07074559748 관리자이메일:puom9@naver.com
이엠생명과학연구원. All Rights Reserved