일본산업뉴스요약

Next Tech 2030
당신의 건강, 장내 세균이 척도
식습관의 개선, 면역력 높이는 레시피 만들기

식습관을 개선해 건강해지기 위해서는 누구에게 가르침을 받아야 할까? 산업기술종합연구소 등의 연구에 따르면 당신의 장에 사는 세균에게 물어봐야 할 것이다. 산업기술종합연구소 연구팀은 개개인의 소장에 사는 세균을 조사해 식사나 영양보조제의 효과를 예측하는 기술개발을 추진하고 있다. 세균의 밸런스와 면역력과의 관계를 알아내어 개인에 맞는 건강 관리를 지원한다. 2030년경에는 장내 세균이 당신의 건강의 척도가 되어줄지도 모른다.

‘최근, 자주 피곤하고 얼마 전에도 감기에 걸려 고생했다---’. 2030년대에 살고 있는 당신은 컨디션이 좋지 않아 수 일 전 건강검진을 받았고 그 결과가 스마트폰에 도착한다. ‘면역력이 저하되고, 장내 환경 개선 필요’. 건강검진은 캡슐형 검사기기를 삼켜 실시된다. 소장의 세균 밸런스가 무너진 것으로 판단되어 스마트폰으로 특정 유산균이 함유된 식품을 추천 받는다. 좋아하는 음식, 싫어하는 음식을 입력하면 그 날 안에 레시피가 도착. 지시대로 조리해 먹으면 컨디션이 좋아지고 좋아하는 레시피도 늘어나게 된다.

사람의 대장에는 약 1,000종류의 1,000조에 달하는 세균이 살고 있다고 한다. 반면, 소장에는 주로 유산균이 살고 있다. 게다가 개인마다 그 상태가 다르다고 한다. 산업기술종합연구소 등은 소장의 유산균 가운데 약 70%가 면역력을 높이는 기능을 가지고 있다는 사실을 쥐를 통해 발견했다.

소장의 면역세포가 유산균을 먹으면 유산균으로부터 2개의 RNA라는 분자가 배출되어 면역세포 안에 있는 단백질의 일종에 붙는다. 자극을 받은 면역세포가 바이러스의 공격과 염증 제어에 관련된 인터페론베타(Interferon β) 라고 하는 물질을 많이 만들어 장염 등을 예방한다.

소장에 사는 살아있는 유산균뿐만 아니라 위산 등으로 죽어버린 식품 안의 유산균도 소장을 통과할 때 면역세포를 자극한다. 유산균을 먹인 쥐에게서 장염이 억제되는 것도 밝혀졌다.

산업기술종합연구소의 쓰지(辻) 상급주임연구원은 “장에는 많은 면역세포가 모여있다. 발효식품 등을 섭취하면 면역력이 높아질 가능성이 있다”라고 기대감을 나타냈다. 연구팀은 혈액에서 추출한 사람의 면역세포에도 유산균이 동일한 시스템으로 기능하는 것도 확인했다. 유산균과 면역의 관계를 사람을 대상으로 밝혀내기 위해 현재는 나고야대학과 공동으로 내시경을 이용해 소장의 세균을 채취해 조사하고 있다.

이미 소장을 관찰할 수 있는 캡슐형 내시경도 있다. 이와 같은 기술혁신이 지속된다면 장내 세균을 손쉽게 조사할 수 있는 기술도 실현될 수 있을 것이다. 장내 세균의 밸런스가 사람과 환경에 따라 어떻게 달라지는지를 밝혀낼 수 있다면 개인별 최적의 식품 및 영양보조제 개발로 이어질 것이다. 장내 면역세포의 기능 상태를 통해 백신 효과 예측에도 활용될 수 있을 것이다.

장내 세균을 처음으로 관찰한 사람은 17세기에 직접 만든 현미경으로 미생물을 발견한 네덜란드의 판레이우엔훅이라고 알려져 있다. 2000년대에 게놈을 고속으로 분석할 수 있는 장치 등이 등장하면서 장내 세균의 종류를 폭 넓게 조사할 수 있게 되었다. 이후에도 연구개발이 추진된다면 장내 세균이 건강의 척도가 되는 시대는 그리 멀지 않은 미래에 다가올 것이다.

-- 지역의 식문화의 매력 재발견 --
장내 세균의 밸런스는 운동습관 및 다양한 질병 발병과 관련되어 있다고 알려지면서 주목을 받고 있다. 치매 등의 경우, 대장에 사는 특정 세균의 양이 일반 사람과 다르다는 사실이 밝혀졌다. 부족한 세균의 기능을 보완해 질병의 진행을 억제할 가능성도 동물실험을 통해 밝혀지고 있다.

산업기술종합연구소의 연구팀이 주목하고 있는 소장은 대장에 비해 살고 있는 세균 수는 적지만, 면역과 밀접한 관계가 있다. 항상 존재하는 유산균 외에도 식품에 포함되어 있는 세균 및 당을 면역세포가 감지한다는 사실도 밝혀졌다.

연구팀이 개발한 신기술은 사람의 소장에 있는 세균의 밸런스와 면역의 관계에 대한 조사뿐만 아니라, 지역별 식문화와 의학의 매력을 재발견하는데도 도움이 될 것으로 보인다. 지역 별로 체질에 맞는 식문화와 의료가 구축되어왔을 가능성이 있어 문화인류학과 영양학 등 다양한 관점에서 연구가 추진되고 있다.

쯔지 상급주임연구원은 유산균을 많이 함유하고 있는 일본의 음식에 흥미를 가지고 있다. 절임이나 된장 등 친숙한 음식에도 유산균이 포함되어 있다고 한다.

장내 세균의 상태는 개인 마다 차이가 크기 때문에 식사 및 면역력과의 관계를 사람만을 대상으로 검증하는 것은 어렵다고 한다. 연구팀은 역학조사와 동물실험을 병행해 예방의료로 이어나갈 계획이다.

▶ 장내 세균 연구의 동향

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