[연재]생균이냐 사균이냐②-어느 치과의사의 프로바이오틱스 관심(25)
[연재]생균이냐 사균이냐②-어느 치과의사의 프로바이오틱스 관심(25)
  • 식품음료신문
  • 승인 2016.10.04 01:30
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사균체 성분 장 세포 자극 면역 조절 기능
고가 형성…생균 시장보다 더 성장 가능성

△김혜성 원장<사과나무치과병원>
미생물이 열에 의해 사멸하더라도 해당 세포성분은 여전히 남는다. 예를 들어 효모(Sacchromyces cerevisiae)의 세포벽 성분인 베타글루칸(β-glucan)의 다양한 효능이나 그람 음성세균의 세포벽 성분인 LPS가 내독소증을 일으키는 것은 이미 잘 알려진 사실이다.

대부분 그람양성세균이며 프로바이오틱스 세포벽을 구성하는 리포테이코산(Lipoteichoic acid), 펩티도글리칸(peptidoglycan)이나 세포핵 안에 있던 DNA 등이 잔류해 장 세포와의 상호작용으로 면역조절을 하는 것으로 판단된다.

세포를 기계적으로 분쇄해 얻은 세포 분쇄액(homogenates)에는 사균들만 존재할 것인데 이 역시 프로바이오틱스와 같은 효과가 나타난다(Pessi, Sütas et al. 1999). L. casei와 L. fermentum에서 세포벽 성분인 리포테이코산을 추출해 쥐에게 주입한 결과 항염 싸이토카인인 TNF-α의 분비가 유도됐다(Matsuguchi, Takagi et al. 2003). 또한 프로바이오틱스에서 추출한 DNA를 주입한 쥐에서 장염이 많이 완화됐다는 연구 결과도 있다(Jijon, Backer et al. 2004).

생균체가 장내 군집을 이뤄 다른 유해균과 경쟁적으로 장벽에 부착하거나 항균물질을 분비해 유해한 균을 죽이고 억제하는 등 이러한 기능을 사균체에는 기대하기 어렵다. 그렇지만 사균체의 여러 성분들이 장세포를 자극해 면역조절 기능을 하는 것은 생균체의 역할과 유사한 것으로 보인다. 이에 따라 Adams는 사균체에 대한 소개에서 생균과 사균의 작용을 이처럼 같이 요약한다(Adams 2010).

한편 유산균은 죽어서도 면역력을 남긴다는 것이 사균체를 옹호하는 사람들의 주장이다. 사균체 역시 문제가 없는 것은 아니다. 우리 장에 도달하는 것은 위산과 소화효소에 의해 죽기도 하고 변성된 유산균 성분과 생균들일 것이다. 그에 비해 사균체를 섭취하는 것은 이미 열에 의해 죽고 변성된 유산균을 섭취하는 것이다. 이것 역시 다른 결과를 가져올 수 있다는 것이 한 연구에서 유추된다(Yanine, Araya et al. 2013).

연구에 따르면 열에 의해 얻은 사균체와 방사선을 쫴 죽인 사균체의 효과는 다른 것으로 나타났다. 사균체 역시 일관적이지는 않다는 해석이다. 이처럼 처리한 사균체와 위산 및 효소에 의해 사멸되고 변성된 사균체가 장에 도달했을 경우 효능이 다르다는 것도 쉽게 유추할 수 있다. 실제 열처리 비용 등을 고려할 때 제조원가 역시 더 많이 소요될 수 있다.

현재까지는 Enterococcus faecalis를 이용한 사균체가 가장 많은 연구를 축적한 것으로 보인다. 국내 허가 프로바이오틱스균 19종 중 가장 안전성이 떨어지는 것으로 추정되는 E. faecalis가 사균체로서 가장 많은 효과를 검증한 것이 아이러니하다.

이는 마치 백신을 떠오르게 하는데, 백신은 이미 죽거나 약해진 감염원을 미리 주입받아 인간의 면역력을 높이는 것이다. 사균체 역시 인간에게 백신의 역할을 해 장 세포로 하여금 면역준비를 하도록 돕는 것으로 보인다.

일본은 약 5조 원의 시장규모를 형성하며 L. casei의 개발과 함께 현대 프로바이오틱스의 선두주자라 할 수 있다. 이중 25% 정도가 사균체 시장이며 생균체보다 더 고가의 시장을 형성하고 있다고 한다.

현재 국내 유산균 시장에서 사균체는 미미한 실정이지만 앞으로는 사균체 시장이 더욱 커질 것으로 전망된다.

Adams, C. A. (2010). "The probiotic paradox: live and dead cells are biological response modifiers." Nutrition research reviews 23(01): 37-46.

Hill, C., et al. (2014). "Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic." Nature reviews Gastroenterology & hepatology 11(8): 506-514.

Ibnou-Zekri, N., et al. (2003). "Divergent patterns of colonization and immune response elicited from two intestinal Lactobacillus strains that display similar properties in vitro." Infection and immunity 71(1): 428-436.

Jijon, H., et al. (2004). "DNA from probiotic bacteria modulates murine and human epithelial and immune function." Gastroenterology 126(5): 1358-1373.

Lick, S., et al. (2001). "Survival of Lactobacillus delbrueckiisubsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilusin the Terminal Ileum of Fistulated Göttingen Minipigs." Applied and environmental microbiology 67(9): 4137-4143.

Matsuguchi, T., et al. (2003). "Lipoteichoic acids from Lactobacillus strains elicit strong tumor necrosis factor alpha-inducing activities in macrophages through Toll-like receptor 2." Clinical and diagnostic laboratory immunology 10(2): 259-266.

Pessi, T., et al. (1999). "Antiproliferative effects of homogenates derived from five strains of candidate probiotic bacteria." Applied and environmental microbiology 65(11): 4725-4728.

Sakai, Y., et al. (2006). "Cell preparation of Enterococcus faecalis strain EC-12 prevents vancomycin-resistant enterococci colonization in the cecum of newly hatched chicks." Poultry science 85(2): 273-277.

Stuart, C. H., et al. (2006). "Enterococcus faecalis: its role in root canal treatment failure and current concepts in retreatment." Journal of endodontics 32(2): 93-98.

Vinderola, G., et al. (2005). "Role of intestinal epithelial cells in immune effects mediated by gram-positive probiotic bacteria: involvement of toll-like receptors." Clinical and diagnostic laboratory immunology 12(9): 1075-1084.

Yanine, N., et al. (2013) Effects of probiotics in periodontal diseases: a systematic review (Provisional abstract). Clinical oral investigations 17, 1627-1634
 



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