식이섬유와 유산균: 장 건강, 면역, 그리고 뇌 기능의 연결고리

[ 목차 ]

현대인의 장 건강 관리에서 식이섬유(fiber)와 유산균(Probiotics)은 빼놓을 수 없는 핵심 요소입니다. 식이섬유는 우리가 섭취하는 음식 중 소화되지 않는 부분으로 장내 미생물의 먹이가 되며, 유산균은 장속에 유익한 균을 보충해 장내 환경을 개선합니다. 특히 "섬유질을 충분히 섭취하지 않으면 유산균의 효과가 감소한다"는 이야기가 있는데, 과연 그 과학적 근거는 무엇일까요? 또한 장 건강이 면역력은 물론 뇌 기능과 정신 건강까지 좌우한다는 '장청뇌청(腸淸腦淸)' 개념을 뒷받침하는 현대 의학의 발견들은 어떤 것들이 있을까요? 아래에서는 식이섬유와 유산균의 관계, 장 건강과 면역의 연결 고리, 그리고 장-뇌 축을 통한 뇌 기능 영향까지 살펴보겠습니다.

1. 식이섬유가 유산균에게 미치는 영향 : 프로바이오틱스의 역할

 

식이섬유는 장내 유익균의 '먹이' 역할을 하는 프리바이오틱스입니다. 대부분의 식이섬유는 우리 몸의 소화효소로 분해되지 않고 대장까지 도달하여 장내 미생물이 발효하게 됩니다. 이렇게 프리바이오틱스(prebiotics)로 작용한 식이섬유는 유익균의 생존과 증식을 도와 장내 미생물 생태계를 건강하게 유지시킵니다. 즉, 모든 프리바이오틱스는 식이섬유로 볼 수 있으며 우리가 권장량만큼 섭취하는 식이섬유 속에 자연스럽게 프리바이오틱스가 포함되어 있다는 것이 전문가들의 설명입니다. 식이섬유를 풍부하게 함유한 과일,채소,통곡물,콩류 등에 든 이성분들은 비피도박테이움과 같은 유익균의 먹이가 되어 그 수를 늘리고 활성을 높입니다.

 

반대로 식이섬유 섭취가 부족하면 유산균의 효과도 줄어들게 됩니다. 충분한 먹이를 받지 못한 유익균들은 증식이 어렵고 장내 정착이 힘들어지기 때문입니다. 최근 연구에 따르면 개인 장내환경에 따라 섭취한 프리바이오틱스 균주가 장에 정착하지 못하고 대부분 배출되는 경우도 있습니다. 이는 기존에 장에 살고 있는 균들을 제대로 먹이지 않으면, 아무리 좋은 유산균을 외부에서 넣어줘도 자리를 잡지 못한다는 의미 입니다. 결국 새로운 유산균을 먹이는 것 보다, 이미 내 장에 있는 균들을 잘 먹이는 것이 더 중요하며, 장내 유산균이 가장 좋아하는 먹이는 채소라는 것입니다.

 

식이섬유는 유산균의 '최애 음식' 

장내 유익균은 채소, 과일, 통곡물 등 식이섬유를 분해하며 성장합니다. 실제로 "유산균에게 새로운 균주를 투입하기보다는 지금 있는 균에게 먹이를 주는 것이 중요하다. 그들이 가장 좋아하는 음식은 채소다"라는 설명처럼, 충분한 섬유질 섭취는 프로바이오틱스 효능을 증가시켜줍니다. 일상 식단에 브로콜리, 양배추, 콩류, 귀리, 견과류 등 프리바이오틱스가 풍부한 음식을 꾸준히 포함하면 장내 유익균들에게 먹이를 공급하여 유산균의 생존과 활동을 크게 강화 할 수 있습니다.

[check point!] 식이섬유는 프로바이오틱스로서 유산규의 먹이가 되고, 충분한 섬유질 섭취는 유산균을 비롯한 장내 유익균의 징식과 활성을 도와준다. 반대로 섬유질이 부족하면 유익균이 줄어들고 유산균을 먹어도 효과가 감소할 수 있다. 유산균 섭취 시에는 반드시 식이섬유의 충분한 섭취를 병행해야 한다.

 

2. '장청뇌청' : 장- 뇌 축(Gut-Brain Axis)으로 본 장 건강과 뇌 기능의 관계

동양 의학에서는 "腸淸腦淸(장청뇌청)", 즉 "장이 깨끗해야 머리가 맑아진다."는 격언이 전해집니다. 이는 장 건강과 뇌 건강이 밀접히 연결되어 있음을 나타내는 말로, 조선 시대 의학에서도 이미 언급될 만큼 오래된 개념입니다. 재밌게도 현대 의학 연구들 역시 이러한 '장-뇌 연결고리'를 속속 밝혀내고 있어, 전통적인 지혜에 과학적 근거를 더해 주고있습니다. 

 

장이 제2의 뇌? :

우리 장에는 뇌 다음으로 많은 신경세포가 분포하고 있어 흔히 "제2의 뇌"라고도 불립니다. 장 속 장관신경계*에는 5억 개 이상의 뉴런이 있어 뇌와 독립적으로 장운동을 조절합니다. 장에서 분비되는 신경전달물질이 아세틸콜린, 도파민, 세로토닌 등 뇌에서 분비되는 물질과 동일하다는 점입니다. 실제로 *체내 세로토닌(행복 호르몬)의 약 90%는 장에서 생산되며, 이러한 장내 세로토닌 생산에 장내 미생물이 크게 기여한다는 연구 결과도 있습니다.

 

예를 들어 무균 상태로 자란 쥐는 정상 쥐보다 장내 세로토닌 수치가 60% 이상 낮았는데, 장내 세균을 이식해주자 세로토닌 수치가 회복되었다는 보고도 있지요. 이는 장내 미생물이 뇌 신경전달물질 생성에 영향을 미쳐 뇌 기능에까지 관여할 수 있음을 시사합니다.

장- 뇌 축*은 장과 뇌가 서로 신호를 주고받는 이중 방향 통신망을 뜻합니다. 주요 통신 수단으로는 신경 경로(미주신경 등 자율신경), 면역 경로(사이토카인 등 면역신호), *내분비 경로(스트레스 호르몬 등)가 있습니다. 쉽게 말해 장이 보내는 신호(예: 미생물이 만든 대사산물, 장신경 활동)가 뇌의 정서와 인지 기능에 영향을 주고, 반대로 *뇌가 보내는 신호(예: 스트레스 시 분비되는 호르몬이나 교감신경 자극)가 정의 운동성과 미생물 환경을 변화시킵니다. 긴장하거나 스트레스를 받으면 배가 아프거나 설사를 하는 경험, 반대로 장이 꾸룩꾸룩 불편하면 기분도 처지고 불안해지는 경험 모두 장-뇌축의 작용 사례라고 볼 수 있습니다.

 

최근 정신의학 및 신경과학 분야에서는 장내 미생물이 우울증이나 불안 등의 정신건강에 미치는 영향에 주목하고 있습니다. 우울증 환자와 건강한 사람의 장내균 구성이 다르다는 연구, 특정 유산균 투여 시 스트레스 호르몬 수치가 감소하고 불안 행동이 줄었던 동물실험 결과 등 '장내 미생물-뇌' 연관성을 보여주는 다양한 증거들이 나옵니다. 실제 사람을 대상으로 한 초기 연구들도 고무적인 결과를 보고하고 있는데, 예를 들어 프로바이오틱스를 8주간 섭취한 그룹에서 우울감 점수와 불안 지수가 유의하게 개선되었다거나, 프리바이오틱스 섭취가 스트레스 상황에서 코르티솔 분비를 낮춰주는 결과 등이 있습니다. 2023년 발표된 문헌고찰 연구는 "프로바이오틱스 또는 프리바이오틱스로 장내균총을 조절하면 우울증과 불안 증상을 완화하는 데 도움이 될 수 있다."고 결론 내리기도 했습니다.

장 건강과 면역력 증진시켜주는 식이섬유+유산균 섭취 Tip !

• 매일 충분한 식이섬유 섭취 : 성인 기준 하루 25g-38g의 식이섬유를 섭취하도록 권장됩니다. 통곡물 밥, 채소 반찬, 콩류와 과일을 매 끼니 챙겨 먹고, 간식으로는 견과류를 먹는 등 식물성 식품 위주로 식단을 구성하는게 좋습니다. 식이섬유 보충제도 도움이 될 수 있으나, 다양한 종류의 섬유질과 비타민+미네랄을 함께 섭취할 수 있는 통째의 식품(whole foods)로 섭취하는 것이 가장 좋습니다.
• 발효식품으로 자연 유산균 보충 : 김치, 요거트, 케피어, 치즈, 된장, 콤부차 등의 발효 식품에는 다양한 유익균이 자연스럽게 들어있어 프리바이오틱스를 음식으로 섭취할 수 있는 좋은 방법이니다. 균주를 인위적으로 캡슐화한 보충제보다 음식 형태가 장내 정착에 유리하다는 의견도 있으므로 평소 식사에 발효식품을 자주  섭취할 수 있도록 해주세요.
• 프로바이오틱스+프리바이오틱스 병행: 프로바이오틱스 보충제를 섭취한다면 *프리바이오틱스*도 함께 섭취하는 것이 좋습니다. 프리바이오틱스는 앞서 설명한 대로 유익균의 먹이가 되는 성분으로, 이들을 같이 섭취해야 외부에서 들어온 유산균이 장에서 활발히 증식하고 정착할 수 있습니다. 시중에 프리바이오틱스 성분(이눌린, 프락토올리고당 등)이 첨가된 신바이오틱스(synbiotics) 제품도 나와 있으며, 아니면 유산균 복용 시 식이섬유가 풍부한 음식을 함께 먹는 방법도 있습니다. 

<결론>

식이섬유와 유산균은 장 건강을 지키는 양대 축이며, 이 둘은 서로 보완적으로 작용합니다. 식이섬유를 충분히 섭취해야 유산균이 장에서 활발히 기능할 수 있고, 건강한 장내 미생물 환경은 강력한 면역력과 더불어 우리의 뇌 기능 및 정신 겅강에도 긍정적인 영향을 미칩니다. 장청뇌청 이라는 말처럼, 장의 건강을 챙기는 것은 곧 몸과 마음의 건강을 모두 지키는 길입니다. 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 현명하게 활용하여 깨끗한 장, 튼튼한 면역, 맑은 뇌를 이루는 균형 잡힌 일상을 실천해보세요