설탕과 장내 미생물

장내 미생물군을 보호하기 위해 설탕을 줄이세요

항생제는 장내 미생물의 다양성을 감소시켜 건강 문제를 유발할 수 있지만, 식단을 바꾸는 것이 도움이 될 수 있음을 크리스 심스(Chris Simms)가 밝혀냈습니다.

항생제를 복용하는 동안 당분이 많은 음식을 피하는 것이 장내 미생물군(마이크로바이옴)의 다양성을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

장내 수많은 세균은 우리의 소화는 물론 신체적, 정신적 건강을 지키는 데 결정적인 역할을 합니다. 하지만 항생제에 의해 이 다양하고 복잡한 미생물 생태계가 파괴되면 소화 장애, 피로, 피부 질환 악화 등의 문제로 이어질 수 있습니다. 특히 암 환자에게는 이러한 균형 파괴를 막는 것이 매우 중요한데, 장내 미생물군의 다양성이 높을수록 생존율이 더 높아진다는 연구 결과가 있기 때문입니다.

이 문제를 깊이 파헤치기 위해 뉴욕 메모리얼 슬론 케터링 암 센터의 조나단 페레드(Jonathan Peled)와 그의 동료들은 혈액암 환자 158명을 대상으로 연구를 진행했습니다. 참가자들은 줄기세포 이식을 받기 전 면역계를 억제하는 화학요법을 받는 수주 동안 입원했습니다. 잠재적인 감염을 막기 위해 각 환자는 최소 한 가지 이상의 항생제를 복용했습니다.

연구진은 대변 샘플을 분석하여 참가자들의 장내 미생물군 변화를 추적했습니다. 결정적으로, 그들은 참가자들이 무엇을 언제 먹었는지 정확히 알고 있었습니다. 줄기세포 이식 12일 전부터 이식 후 49일 사이에 참가자가 병원 식당에서 식사를 할 때마다, 식판과 함께 각 음식의 섭취량을 기록하는 설문지가 전달되었습니다.

"우리는 이러한 빈틈을 메우며 빈번하게 데이터를 수집할 수 있었습니다"라고 페레드는 말합니다. "예를 들어 환자가 라자냐를 반쯤 먹었다고 하면, 우리는 그 레시피와 표준 1회 제공량, 그리고 각 재료의 영양 성분 정보를 정확히 파악하고 있었습니다."

연구진은 40,000개가 넘는 음식 항목을 기록하여 영양 연구 분야에서는 보기 드문 수준의 세밀한 데이터셋을 구축했습니다. 그리고 여기서 특정 패턴을 찾아낸 결과, 항생제를 복용하는 동안 고당분 음식을 더 많이 섭취한 사람들이 결국 덜 다양한 미생물군을 갖게 된다는 사실을 발견했습니다 (Nature, doi.org/rrq3).

대변 샘플 수거 전 48시간 동안 항생제를 복용한 것은 미생물 다양성 감소와 관련이 있었습니다. 이는 사람마다 차이가 있었지만, 고당분 음식이나 음료 섭취량이 100g 증가할 때마다 전체 세균 다양성의 감소폭은 평균 24% 더 커졌습니다.

고당분 식단과 항생제 치료의 조합은 병원성 세균으로 작용해 심각한 병원 내 감염을 일으킬 수 있는 엔테로코커스 파에시움(Enterococcus faecium) 세균의 수 증가로도 이어졌습니다.

뉴욕대 랭건 보건센터의 팀원 조나스 슐루터(Jonas Schluter)는 장내 설탕이 항생제로 인한 문제를 더 악화시킨다고 말합니다. 항생제가 많은 유익한 장내 세균을 쓸어버림으로써 미생물군의 균형을 깨뜨리면, 반드시 우리 건강에 이롭지만은 않은 일부 '최후의 생존자' 균주들만 남게 됩니다.

"남아있는 세균들은 항생제의 공격에서 살아남은 녀석들인데, 여기에 우리가 로켓 연료(설탕)를 쏟아부어 주고 있는 셈입니다."

트렌토 대학교의 니콜라 세가타(Nicola Segata)는 "잠재적 병원균이 설탕에 의해 증식한다는 것은 일리가 있는 설명입니다"라고 말합니다. "이는 설탕을 먹고 자라지만 식이섬유는 분해하지 못하는 병원균에게 직접적으로 유리하게 작용할 수 있습니다. 또한 항생제의 공격으로부터 회복하는 데 필요한 식이섬유를 경쟁 관계인 유익균들이 얻지 못하게 방해함으로써 간접적으로 병원균을 돕기도 합니다."

생쥐를 대상으로 한 실험에서도 설탕이 잠재적 병원성 세균을 증식시키는 원인이라는 점이 뒷받침되었습니다. 비아페넴(biapenem) 항생제를 복용하면서 고자당 식단을 섭취한 생쥐는 3일 차에 장내 엔테로코커스(Enterococcus) 개체수가 16.3배 증가했고, 6일 차에는 33.4배나 급증했습니다. 반면 항생제 없이 고당분 식단만 섭취한 생쥐는 세균의 다양성을 유지했습니다.

그리 달콤하지 않은 현실

페레드는 생쥐에게 과당 함량이 높은 시판 과일 스무디를 먹였을 때도 비슷한 효과가 나타났다고 말합니다.

이 연구는 병원 안팎 모두에 시사하는 바가 큽니다. 의사들은 영양 공급을 늘리기 위해 암 환자에게 스무디나 밀크셰이크를 자주 권장합니다. 하지만 페레드는 환자가 항생제도 함께 복용 중이라면 이러한 권장 사항을 재검토할 필요가 있을 수 있다고 지적합니다.

항생제를 복용할 때 당분 음식을 피하는 것은 일반 대증 사회에서도 의미가 있습니다. "우리 중 많은 이들은 자신이나 자녀가 항생제를 처방받았을 때 마이크로바이옴을 보호할 방법을 찾고자 합니다. 당분 음식 섭취를 제한하는 것은 이를 위한 아주 현실적인 방법입니다"라고 페레드는 말합니다. "실행 가능성이 매우 높고, 부작용 위험이 극히 낮으며, 경제적으로도 매우 효율적입니다."

그는 표준 권장 식단에 이미 과도한 당분 섭취를 피하라는 내용이 포함되어 있는 만큼, 이는 우리 모두가 평소에도 실천해야 할 기본 수칙이라고 덧붙였습니다.

항생제로 인해 미생물군이 파괴되었을 때 장내 세균이 다시 정착할 수 있는 기회의 창이 열린다고 세가타는 말합니다. 그는 유아들이 항생제 치료 과정을 거친 후 새로운 균주를 더 빠르게 받아들인다는 점을 밝혀낸 바 있습니다. 다양한 유익균이 다시 돌아오도록 돕기 위해, 그는 식물성 식품 중심의 다양성 높은 식단을 섭취할 것을 권장합니다.