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미생물이야기 대장은 미생물 사회의 대도시
2013-08-02 13:39:53
이엠생명과학연구원

우리 몸에서 가장 많은 미생물이 발견되는 곳은 바로 대장입니다. 인구 밀도가 높은 멕시코시티나 서울쯤에 해당한다고 보시면 됩니다. 이들 장내 미생물의 대부분은 박테리아인데 대장의 내용물 1그램마다 천억에서 1조 마리가 살고 있습니다. 지구의 인구가 60억이니, 지금 제 대장 속에 사는 미생물의 수만 해도 지구 인구의 수십 배나 됩니다. 이를 무게로 따지면, 한 사람의 대장에는 1~1.5킬로그램의 박테리아가 있는 것과 같습니다. 소고기 두 근 정도 되니까 상상만 해도 엄청난 양이 아닙니까? 더욱 놀라운 것은 우리가 몸 밖으로 내보내는 대변의 3분의 1이 장내 미생물이라는 사실입니다. 실로 엄청난 수의 미생물을 매일 화장실을 통해 배출하고 있는 겁니다.

대장 안에 사는 박테리아의 일부는 대장균과 같이 산소를 이용할 수 있지만, 대부분은 오히려 산소가 있으면 죽어버리는 혐기성(嫌氣性) 박테리아입니다. 어떻게 대장에 산소가 없을 수 있냐고요? 물론 중간에 여러 개의 괄약근이 있어 공기를 차단하지만, 대장도 앞으로는 입, 뒤로는 항문과 연결되어 있기 때문에 산소가 아예 없다고는 할 수 없습니다. 하지만 조금이라도 산소가 있으면 대장균이 재빨리 호흡을 해서 소모하기 때문에 대장 안은 항상 산소가 전혀 없는 상태로 유지됩니다. 대장균과 같은 박테리아는 산소가 있을 때는 사람처럼 산소 호흡을 하고 산소가 없을 때는 발효를 하는데, 산소 호흡이 에너지 확보 면에서 유리하기 때문에 조금이라도 산소가 있으면 우선적으로 산소 호흡을 하게 됩니다.

대장에 사는 대표적인 혐기성 미생물로 클로스트리디움*)과 박테로이데스**)를 들 수 있습니다. 대장 속에는 500종 이상의 다양한 박테리아가 발견되는데 이들 대장 박테리아의 종류는 사람마다 크게 다르며, 같은 사람이라도 나이나 심지어는 건강 상태에 따라 다릅니다. 또 우리가 섭취하는 음식에 의해서도 크게 영향을 받습니다. 예를 들어 육식을 주로 하는 사람은 채식을 하는 사람에 비해 박테로이데스의 수가 많고 대장균이나 유산균의 수가 적습니다.



그럼 이렇게 많고 다양한 장내 미생물은 어디로부터 오는 걸까요?
우리가 어머니 뱃속의 태아일 때는 유해균과 유익균을 따질 것 없이 미생물이 전혀 없는 무균 상태로 있게 됩니다. 그러나 분만할 때 산도, 질, 공기 등을 통하여 여러 미생물에 노출돼서 출생 후 하루가 지나면서부터 나오는 아기의 대변에 이미 대장균, 클로스트리디움, 포도상구균***), 유산균 등의 다양한 박테리아가 나타나기 시작합니다. 이건 이미 아기의 대장에 이들 미생물이 자리를 잡았다는 증거로, 이때부터 죽는 순간까지 인간의 대장에는 유해균과 유익균의 끊임없는 전쟁이 시작됩니다.


이미 말씀드렸듯 인간의 장은 매우 유동적이라 이곳에 자리잡은 미생물도 영원히 머물 수는 없습니다. 소장이나 대장의 벽에 철석같이 붙어 있어도, 장세포가 계속 떨어져 나오기 때문에 같이 대변으로 나올 수밖에 없습니다. 그래서 상당히 많은 미생물이 대변과 섞여서 몸 밖으로 빠져나가고, 새로운 미생물이 음식과 함께 이사오게 되는 소장과 대장은 마치 유동 인구가 많은 인천국제공항과 같습니다.

장내 미생물이 건강에 중요하다는 말을 많이 들어보셨을 겁니다.
대장 안의 미생물이 하는 일은 매우 다양하고 우리에게도 중요합니다. 먼저 우리 몸에 필요한 영양소 중에 우리가 직접 만들지 못하는 필수 비타민을 장내 미생물이 만들어 줍니다. 비타민 B1, B2, B6, B12 그리고 K가 장내 미생물이 만들어주는 비타민 중 일부입니다. 미생물이 이것들을 만들면, 우리는 대장을 통해 흡수하기만 하면 되는 겁니다. 우리 몸에서 꼭 필요한 스테로이드 물질의 경우, 간에서 만들어진 다음 담즙을 통해 장으로 보내집니다. 그리고 그 곳에서 장내 미생물에 의해 물질 구조의 변화가 일어난 후에 다시 장으로부터 흡수됩니다. 그러니까 만약 미생물이 없다면 스테로이드 대사에도 문제가 발생한다는 이야기죠. 이외에도 우리가 섭취한 탄수화물, 지방 등 여러 영양분의 섭취에도 장내 미생물의 도움이 큽니다.

종합해서 다시 말씀드리면, 장내 미생물이 우리의 영양 섭취에 큰 기여를 한다는 겁니다. 일반적으로 장 속에 기생충이 있으면, 우리가 흡수할 영양분을 뺏겨서 사람의 몸무게가 줄어든다고 생각하기 쉽습니다. 장내 미생물의 경우도 마찬가지일까요? 쥐를 이용한 연구를 통해 증명한 바로는, 미생물이 전혀 없는 환경에서 키운 쥐보다 미생물, 즉 정상균총을 가진 쥐가 약 30%정도 무거운 것으로 밝혀졌습니다. 물론 대장의 미생물도 음식물로부터 영양분을 얻어가지만, 결과적으로 우리에게 주는 영양분이 더 많다는 이야기로 볼 수 있을 것 같습니다.




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