[과학]세균 잘 키우면 되레 질병 퇴치

세균의 입장에서 보면 사람은 아늑한 집이다. 음식이 저절로 굴러 들어오고, 입에서 항문으로 이어지는 길이 10m의 소화관 융모 조직은 표면적이 테니스코트 만큼이나 넓다. 소화관에 사는 장내 세균은 100조개로, 인체 내 세포의 개수보다도 많다. 다 합쳐 놓으면 무게가 1㎏이나 된다.

500종에 이르는 장내 세균에는 병원균도 있지만, 유산균 등 유익한 세균이 훨씬 많다. 그동안 장내 세균은 소화를 돕는 정도의 역할만 하는 것으로 생각돼 왔다.

하지만 최근 연구가 활발히 이루어지면서 장내의 유익한 세균(Probiotics)이 병원균을 물리치고, 혈중 콜레스테롤을 줄이고, 독성물질과 발암물질을 분해하거나 생성을 억제하고, 소화관의 벽을 두텁게 해 면역기능까지 높여준다는 사실이 새로 밝혀져 주목을 받고 있다.

서울대 지근억 교수(미생물학)는 쥐에게 대장암을 일으키는 발암물질과 함께 비피더스균을 먹이는 실험을 했다. 그 결과 유익한 세균인 비피더스를 대장암 유발물질과 함께 먹인 쥐는 대장암 발생률이 현저히 줄었다. 또한 비피더스를 먹은 쥐는 장관 벽이 두꺼워지면서 면역세포가 활성화 됐다.

세균은 수백만 년 동안 사람과 공생 관계를 이루며 진화해 마치 장기처럼 필수적인 존재가 되었다. 그래서 유익한 세균은 ‘제3의 장기’로도 불린다. 실제로 세균이 전혀 없는 인공 환경에서 사육한 무균 동물은 몸이 허약해 항상 비실거린다. 무균 동물은 장의 융모가 극히 미발달해 있고, 맹장은 기형적으로 크다.

스웨덴 카롤린스카연구소는 이처럼 ‘약골’인 무균 쥐에게 유산균인 락토바실러스를 먹인 결과 소장의 융모세포가 빠르게 늘면서 창자벽이 두꺼워져 소화관 형태가 정상적으로 바뀌었다는 실험 결과를 응용환경미생물학회지 6월호에 발표했다.

장내 세균들은 다른 생태계에서와 마찬가지로 영양분과 에너지 그리고 서식처를 놓고 경쟁하면서 서로 견제하고 침입자와 맞선다. 이를 이용해 유익한 세균을 인체에 투입해 병원균을 죽이거나, 병원균이 침입하지 못하게 하는 ‘박테리오 테라피’가 새로운 치료법으로 각광을 받고 있다.

미국립공중보건원 항생제연구소 펜티 후오비넨 박사는 “항생제 내성의 증가로 병원균과 싸우는 새 방법을 찾지 않으면 안되게 됐다”며 “유익한 세균으로 병원체를 몰아내는 ‘박테리오 테라피’가 새로운 대안이 될 것”이라고 강조했다.

뉴욕 몬테피오레 병원은 장염 환자의 항문에 남편의 똥을 밀어 넣어 치료하는 데 성공했다. 항생제 남용으로 장내 세균집단의 생태계 균형이 무너져 장염에 걸린 환자의 대장 생태계를 남편의 똥 속에 있는 장내세균으로 복원한 것이다.

스웨덴 룬드비병원 연구팀은 지난해 유산균인 스트렙토코커스를 어린이의 코에 스프레이처럼 뿌려 중이염 치료에 큰 효과를 거두었다. 지금까지 의사들은 중이염 환자에게 항생제를 투여했으나, 유익한 세균까지 모두 죽는 등 부작용이 컸다.

심한 방광염 환자는 카테터를 삽입해 소변을 보지만, 카테타 때문에 방광이 감염돼 고생하는 경우가 많다. 미국 휴스턴 베일러의대 연구팀은 카테타로 인한 감염을 막기 위해 미리 해가 없는 세균인 대장균을 환자의 방광에 주입한 결과 치명적인 병원균의 침입을 막을 수 있었다고 올 초 보고했다.

서울대 지근억 교수는 “우리의 대변 가운데 세균은 무려 40%를 차지할 정도로 많다”며 “장내 세균 생태계의 균형을 잘 유지하는 생활 습관이 건강에 필수적이다”고 말했다.

지 교수가 추천하는 ‘유익한 세균 가꾸기 비법’은 ▲부패 과정에서 독소를 내는 지방, 단백질을 과식하지 말고 식이섬유가 많은 야채와 과일을 먹고 ▲항생제를 남용하지 말며 ▲나이가 들수록 장내 비피더스가 줄어들므로 유산균 음료 등을 마시고 ▲적절한 운동을 하는 것이다.

신동호 동아사이언스기자 dongho@donga.com