일본산업뉴스요약

테크노 트렌드
장내세균 일대 붐
건강으로의 효과, 잇따라 해명

최근, 장내세균이라고 하는 단어를 매일같이 듣게 되는 일대 붐이 일고 있다. 지금까지 등한시했던 장내세균의 건강에 대한 효과가 잇따라 밝혀지고 있기 때문이다. 염증성 대장염과 약제 내성균 등의 치료에 장내세균을 투여하는 임상시험이 시작되었다. 비만, 당뇨병, 대장암, 파킨슨병 등의 발병에도 장내세균이 관여한다는 보고도 있다.

연구뿐만이 아니다. 다케다(武田)제약공업을 비롯해 제약기업이 장내세균 창약을 추진하는 벤처기업과 잇따라 제휴를 맺고 있다. 먼저 시작한 식품기업도 요구르트 및 유산균음료 등으로 장내세균 선옥균(善玉菌)을 섭취하거나 식물성 섬유를 추가해 장내세균 선옥균의 증식을 촉진시키는「프로바이오틱스」등을 의욕적으로 상품화하고 있다.

종합기획센터 오사카(大阪)의 조사에 따르면, 요구르트와 유산균음료의 일본 국내시장 규모는 2014년에 5,000억엔을 돌파하는 기염을 토했다. 또한 유럽과 미국에서도 시장이 확대되기 시작했다.

장내세균 붐은 3개의 기술 혁신이 만들어 냈다. 제1은 차세대 시퀀서(염기배열해석장치)에 의한 장내세균동정법의 개발이다. 기존에는 한천배지(寒天培地: 미생물의 순수배양을 위한 확선접종법)으로 배양할 필요가 있었다. 그러나 이것으로는 인간의 장내에 존재하는 1,000종류 이상의 장내 세포의 1%이하의 세균만을 동정할 수 있었다. 장내세균의 대부분이 혐기성 미생물이기 때문에 실험실의 산소농도에서는 증식이 불가능하다는 문제를 안고 있었다.

차세대 시퀀서라면 장내세균을 증식시킬 필요가 없다. 용변에서 DNA를 추출하여 염기배열을 단편부터 해독한다. 그 빅 데이터를 정보 처리하여 장내세균의 게놈을 간단히 해석할 수 있게 되었다. 더불어 1990년대의「16S 리보솜 RNA」라는 유전자가 세균의 종(種)에 특이성을 나타낸다는 것에 착안하여 이 유전자를 해독하여 데이터 베이스를 검색하면 미생물을 망라적으로 동정할 수 있다는 것을 알게 되었다.

제2는 다수의 환자 및 건강한 사람의 장내세균의 데이터 베이스가 축적되어 온 것이다. 이에 따라 질환이나 건강과 특정의 장내세포의 관계가 잇따라 밝혀졌다. 선구적인 역할을 한 것은 와세다(早稲田) 대학의 핫토리(服部) 교수를 중심으로 한 인간 상재균총(常在菌叢) 메타게놈(metagenome) 컨소시엄이었다. 2007년에 13명의 사람의 장내상제균을 해석한 것이다.

그 후, 차세대 시퀀서가 발매되어 대규모의 장내세균의 해석이 가능해졌다. 미국은 2008년부터 휴먼 마이크로바이옴(인체공생미생물) 프로젝트에 착수했다. 2형(型)당뇨병이나 염증성 장질환, 임신조산 등과 장내세균과의 관계를 추구하고 있다. 유럽과 미국은 2013년부터 새로운 연구를 시작하여 염증성 장질환 환자의 장내 세균을 해석. 창약 및 기능성 식품으로의 응용을 시도하고 있다.

제3은 노토바이올로지(무균생물학)이다. 이것에 의해 장내세균의 기능해석이 가능해졌다. 아이소레이터(Isolators)에 의해 환경으로부터 격리하여 완전 무균의 동물을 사육하는 기술이 1,000종이나 존재하는 장내세균으로부터 건강유지 및 질환에 관여하는 장내세균을 색출해 낸다. 2006년에 비만이 장내세균의 이식으로 유도될 수 있다는 것을 동물실험으로 증명하여, 사회적으로 커다란 이슈가 된 것도 노토바이올로지의 성과이다. 같은 수법으로 아지노모토(Ajinimoto)는 당뇨병을 일으키는 장내세균을 밝혀냈다.

이 3개의 기술은 지금도 지속적인 성장을 하고 있다. 장내세포의 경이로운 건강기능의 해명은 앞으로가 진짜이다. 장내세균 붐이 쇠퇴하는 것은 당분간 없을 것으로 보이며 시장확대에 크게 기대를 걸어도 좋을 듯 하다.

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