방부제가 장내 유익균을 죽일까?

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방부제가 장내 유익균을 죽일까?

 

 

시카고 대학의 연구에 따르면 가장 널리 사용되는 식품 보존제 중 하나인 니신이 장내 유익한 박테리아에 해로운 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌다.

 

가장 일반적으로 사용되는 식품 보존제 중 하나이자 병원균을 파괴하는 능력으로 유명한 니신에 대한 최근 연구에 따르면 니신이 장내 유익균에도 부정적인 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌다. 이러한 영향은 장내 미생물 군집의 다양성과 안정성을 손상시킬 수 있다.

 

식품에 방부제가 사용되는 이유는 무엇인가?

 

오늘날 전 세계에서 판매되는 대부분의 포장 식품에는 방부제가 사용된다. 그 이유는 간단하다. 식품의 수명을 보존하여 상하지 않고 장기간 운송 및 보관할 수 있도록 하기 위해서이다.

 

방부제는 식품의 변질을 방지하여 식중독을 유발할 수 있는 박테리아나 곰팡이 같은 미생물에 의한 부패를 지연시키는 역할을 한다. 육류 및 유제품과 같은 고위험 식품은 잠재적으로 위험한 미생물이 서식하기에 완벽한 환경을 제공하므로 제품을 섭취하기 전에 장기간 보관하려면 보존제를 첨가하는 것이 필수적이다.

 

미생물에 의한 변질은 산화와 같은 화학 반응이나 공기 온도와 같은 물리적 반응의 결과일 수도 있다. 보존제는 이러한 반응을 방지하는 데 도움이 된다.

 

식품을 보존할 수 있는 다른 방법도 있다. 통조림, 탈수, 훈연, 염장, 냉동 및 특정 유형의 포장을 사용하면 상할 위험 없이 안전하게 보관할 수 있다.

 

※ 병원균이란 무엇인가?

병원체는 숙주에게 질병을 일으키는 유기체이며, 그 심각성을 독성이라고 한다. 병원체는 매우 다양하며 바이러스와 박테리아는 물론 단세포 및 다세포 진핵생물(세포가 막으로 둘러싸인 핵을 가진 유기체)로도 구성된다. 모든 생명체는 우리가 먹는 음식의 성분을 포함하여 어떤 형태로든 병원균의 영향을 받는다.

 

장내 세균에 대한 니신 연구는 어떻게 시작되었고 그 결과는 무엇을 알려주나?

 

란티바이오제인 니신은 소시지와 같은 포장육과 치즈와 같은 유제품을 포함한 식품 생산에 사용되는 방부제이다. 시카고 대학교의 젠룬 J 장 박사가 이끄는 연구진은 니신이 장내 공생 박테리아에 미치는 영향을 연구하여 식품에 포함된 니신이 장내 미생물 군집에 어떤 영향을 미치는지 알아보기로 결정했다.

 

공생 장내 세균은 숙주에게 필수 영양소를 공급하고 질병, 선행 감염, 면역 결핍, 노화와 같은 기회성 병원균으로부터 방어하는 데 도움을 준다. 또한 장내 구조와 면역 조절 과정의 발달에도 중요한 역할을 한다. 그 대가로 숙주는 박테리아에게 영양분과 안정된 환경을 제공하여 공생 관계를 형성한다.

 

"니신은 본질적으로 오랫동안 음식에 첨가되어 온 항생제이지만, 장내 미생물에 어떤 영향을 미치는지는 잘 연구되지 않았다."라고 장은 설명한다. "식품 오염을 방지하는 데는 매우 효과적일 수 있지만, 인간의 장내 미생물에는 더 큰 영향을 미칠 수도 있다."

 

※ 니신이란?

니신은 락토코커스 락티스 박테리아에 의해 생성되는 다환 항균 펩타이드로 식품의 방부제로 사용된다. 니신에는 흔하지 않은 아미노산인 란티오닌(Lan), 메틸란티오닌(MeLan), 디데히드로알라닌(Dha), 디데히드로아미노부티르산(Dhb)을 포함한 34개의 아미노산 잔기가 있다. 란티바이오틱스로 알려진 분자 계열의 일원이다.

 

연구팀은 인간 장내 세균 게놈의 공개 데이터베이스를 마이닝하여 니신과 매우 유사한 6가지 장내 유래 란티바이오틱스 생산 유전자를 확인했으며, 이 중 4가지가 새로운 것이었다. 그런 다음 이 란티바이오틱스의 버전을 만들어 병원균과 공생 장내 세균 모두에 미치는 영향을 테스트했다. 연구진은 다양한 란티바이오틱스의 효과가 다양하고 모두 똑같은 방식으로 작용하지는 않았지만, 모두 병원균과 공생 장내 세균을 죽였다는 사실을 발견했다. 그 결과는 사실상 무차별적이었다.

 

"이 연구는 장내 공생 세균이 란티바이오틱스에 취약하며 때로는 병원균보다 더 민감하다는 것을 보여주는 최초의 연구 중 하나다."라고 Zhang은 덧붙였다. "현재 식품에 존재하는 란티바이오틱스의 수준을 고려할 때 장 건강에도 영향을 미칠 가능성이 매우 높다."

 

방부제가 장내 유익균에 미치는 부정적인 영향은 식품 산업에 어떤 영향을 미칠까?

 

방부제는 식품 생산에 필수적인 요소다. 방부제는 음식과 음료의 부패를 방지하여 품질을 유지하고 음식물 쓰레기를 줄이는 데 도움이 된다. 또한 식품의 경제성을 높여 안전한 운송과 유통기한을 연장하는 데도 도움이 된다. 업계에서 대체 방부제 사용을 검토할 수는 있지만, 방부제는 업계와 소비자에게 중요한 역할을 하고 있기 때문에 가까운 시일 내에 변경될 가능성은 낮다.

 

그러나 소비자들은 란티바이오틱스가 함유된 제품을 구매하지 않기로 결정하는 등 발로 뛰는 투표를 할 수 있다. 이는 궁극적으로 향후 사용되는 보존제의 종류나 보존 방법의 변화를 강제할 수 있다.

 

란티바이오틱스는 선한 일을 할 수 있는 힘도 가지고 있다.

 

장과 그의 팀은 란티바이오틱스의 항균 특성을 선하게 사용하는 방법을 더 잘 이해하기 위해 펩타이드의 구조도 연구했다. 이는 란티바이오틱스를 생산하는 미생물을 포함한 4가지 미생물 컨소시엄이 항생제 내성 장구균 감염으로부터 생쥐를 보호하는 데 도움이 된다는 파머 랩의 최근 연구에 이어진 연구이다. 또한 연구팀은 다양한 조건과 식단에서 이러한 박테리아가 어떻게 장에 서식할 수 있는지 더 잘 이해하기 위해 다양한 인구 집단에서 란티바이오틱스 내성 유전자의 유병률을 연구하고 있다.

 

"란티바이오틱스와 란티바이오틱스 생산 박테리아가 항상 건강에 좋은 것은 아니므로, 우리는 더 유익한 항균 특성을 활용하면서 잠재적인 나쁜 영향에 대응할 수 있는 방법을 찾고 있다."라고 장은 말했다.

 

출처: 인간 장내 병원균 및 공생균에 대한 장 유래 니신 유사 란티바이오틱스의 활성

온라인 게시: 2024년 1월 31일

DOI: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschembio.3c00577

저자: 젠룬 J. 장, 춘위 우, 라이언 모레이라, 다리안 도란테스, 테아 파파스, 아니타 순다라잔, 화이잉 린, 에릭 G. 파머, 윌프레드 A. 반 데르 동크