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독일에 ‘장내 미생물 균형’ 열풍을 불러온 신예 의학자

기울리아 엔더스의 유쾌 상쾌 통쾌 장 수업! 

독일 서점가는 일대 ‘장 열풍’이 불고 있다. 1990년생 신예 의학도 기울리아 엔더스가 장의 숨겨진 기능과 생활 속 장 건강법에 대해 쓴 책 《매력적인 장 여행(원서명: Darm Mit Charme)》이 화제를 모으고 있기 때문이다. 이 책은 2014년 4월 출시된 이래 줄곧 독일 아마존 종합 1위 베스트셀러를 지키고 있으며, 60만부 판매를 돌파하고, 23개국에 출간 계약되었다. 

그런데 왜 하필 장일까? 소화하고 배설하고 가끔 가스를 내뿜는 이 기관은 생명 중추인 뇌나 심장에 비해 크게 중요하거나 새로울 것이 없어 보이는데 말이다. 저자의 설명에 따르면, 장은 우리가 그동안 등한시하고 오해했던 놀라운 신대륙이다. 100조 마리, 총 2킬로그램 분량 미생물들이 우리와 영양소 및 에너지와 호르몬을 주고받는 곳. 면역세포의 80퍼센트를 관할하고 교육시키며 체내 건강감시국 역할을 하는 기관. 행복호르몬 세로토닌을 비롯해 20여 종의 호르몬을 생산하며, 뇌 다음으로 신경체계가 발달한 곳. 그곳이 바로 장이다. 우리 몸에 사는 박테리아의 99퍼센트가 모여 있는 장내 미생물 생태계의 균형이 깨지면 소화불량, 변비 같은 장 질환만 따르는 게 아니다. 우울증이나 불안장애 같은 정서질환을 비롯해 과체중이나 알레르기, 유당 불내증처럼 흔히 볼 수 있는 온갖 만성질환까지 따르게 된다는 것이 최신연구 동향이다. 결국 장은 몸과 마음 건강의 바로미터가 되는 핵심기관. 그럼에도 우리는 여전히 장을 홀대하고 있다. 장이 소화불량, 변비, 심한 가스, 피부 트러블 등으로 어떻게든 신호를 보내고 있는데도 말이다. 

기울리아 엔더스는 최신 연구들을 바탕으로 우리가 몰랐던 ‘놀라운 장의 세계’를 시종일관 유쾌하고 친절하게 안내한다. 불안장애나 우울증이 어떻게 뇌가 아니라 배에서 올 수 있을까? 요즘 한창 화제가 되고 있는 프로바이오틱스(우리 몸에 좋은 역할을 하는 살아 있는 균)와 프리바이오틱스(프로바이오틱스의 먹이감)는 도대체 우리 몸에서 무슨 역할을 하며, 어떻게 먹어야 제대로 기능할까? 왜 자연분만한 아이들의 장이 제왕절개 수술로 태어난 아이들의 장보다 건강할까? 장 박테리아는 과연 어떤 식으로 우리 몸을 살찌울까? 장내 미생물을 초토화시키는 항생제, 대안은 무엇이며 어떻게 복용해야 안전할까? 알레르기를 치료하려면 소장부터 들여다봐야 하는 까닭은? 등등 장에 대한 오해와 궁금증을 속 시원하게 풀어주고 있다. 

이 책은 입에서 장 끝까지 음식물이 소화 배설되는 과정을 추적해가면서 장뿐만 아니라, 장과 긴밀하게 협력하는 소화기관? 뇌? 장내 미생물들의 기능과 업무까지 아우르며, 놀랍도록 입체적인 장 지식을 전해준다. 그렇기 때문에 장 건강과 관련된 조언도 ‘무엇을 먹으면 좋다’ 식의 단순한 해답이 아니다. 장과 미생물 등 체내 일꾼들의 특징 및 업무에 대한 깊은 이해를 바탕으로 일상에서 이들의 노동을 효율적으로 도울 수 있는 방법들을 제공한다. 한마디로, 내 몸 속 생태계와의 조화로운 공생방법에 대한 제안이다. 결코 가벼운 내용이 아니지만, 젊은 의학도가 재기 넘치는 어조로 참신한 비유를 들어가며 의학지식들을 쉽게 풀어주기 때문에 페이지가 빠르게 넘어가는 것이 이 책의 강점이다. 과학정보 커뮤니케이션 디자인을 전공한 질 엔더스(저자의 여동생)가 그린 위트 넘치는 삽화들은 내용의 명쾌한 이해와 재미를 더한다. 

저자는 대중과 최신 장 과학연구 사이에 징검다리를 놓기 위해 이 책을 썼다. 2012년 베를린, 프라이부르크 등 독일 사이언스 슬램(과학자들이 자신의 연구주제를 대중 앞에서 10분간 자유롭게 발표하는 과학대회)에서 1위를 하고 유튜브에서 크게 화제가 되었던 강연을 토대로 하고 있기 때문에 내용면에서 이미 대중들로부터 검증을 받은 바 있다. 저자의 말에 따르면, 다행히도 장은 우리가 조금만 노력하면 건강으로 보답하는 충직한 일꾼이라고 한다. 생활 속에서 장을 건강하게 유지하도록 하는 조언과 장에 대한 새로운 이해를 통해, 독자들은 몸과 마음을 지키는 ‘아래로부터의 혁명’에 동참할 수 있을 것이다. 

우리가 몰랐던 신대륙, 장과 장내 미생물에 대한 획기적인 지식 프로젝트 

이 책은 우리 몸속에 사는 미생물에 대한 시각을 완전히 새롭게 바꿔준다. 장, 특히 대장은 왜 100조 마리나 되는 미생물들에게 기꺼이 자리를 내주는 걸까? 대장은 위나 소장도 소화하지 못한 찌꺼기들을 두고 혼자 일하지 않는다. 각종 미생물들에게 일종의 소화 아웃소싱을 시킨다. 미생물들은 소화효소를 분비하고 음식물을 쪼개고, 에너지를 만들어 장을 돌보고, 비타민을 생산하고, 독성분이나 약을 분쇄한다. 우리가 장내 미생물에게 먹을 것을 제공하지만, 우리가 섭취하는 영양소의 10퍼센트는 이런 미생물들이 제공해주는 것이다. 한마디로 우리는 미생물과 눈만 마주치지 않을 뿐, 밥상과 영양제, 약물을 함께하는 공생관계. 몸에 유익한 미생물만 있는 것은 아니다. 설사를 일으키거나 독성분을 만드는 박테리아도 있다. 저자는 미생물 생태계 비율이 관건이라고 강조한다. 다수의 좋은 박테리아와 일정 수의 나쁜 박테리아가 적절한 비율을 유지하면, 나쁜 박테리아는 면역체계를 일깨워 우리 몸을 단련시키고 좋은 박테리아는 우리의 건강을 돌본다.

건강한 장에는 프로바이오틱스 박테리아가 많이 사는데, 이들의 업무는 소화나 에너지 생산 말고도 다양하다. 낙산(酪酸) 같은 지방산을 생산해 장융모에 발라 융모가 더 크고 안정적으로 자라도록 돕는다. 그렇게 자란 융모는 영양소를 더 잘 흡수하고 찌꺼기도 덜 남긴다. 결과적으로 우리 몸은 많은 영양소를 얻고 해로운 물질을 덜 내놓는다. 프로바이오틱스는 장의 파수꾼 역할도 한다. 나쁜 박테리아가 정착하는 곳을 선점해버리거나 이들의 먹이를 몽땅 빼앗아 굶주리게 만든다. 소량의 항생물질 및 방어물질(주로 산)을 생산해 나쁜 박테리아들을 쫓아내거나 살기 불편하게 만들기도 한다. 박테리아는 박테리아끼리 더 잘 안다고, 나쁜 박테리아들에 대한 내부정보를 전해주거나 자문역을 담당하는 식으로 프로바이오틱스는 면역세포를 도와준다. 

프로바이오틱스는 장염이나 항생제 복용으로 인한 설사와 염증, 면역체계 강화에 특히 효과가 있는 것이 입증됐다. 이밖에도 알레르기와 신경성 피부염 예방효과가 연구되었으며, 소화불량, 여행 설사, 유당불내증, 비만, 관절염, 당뇨 등 다양한 영역에서 좋은 결과들이 속속 등장하고 있다. 하지만 항생제, 나쁜 식습관, 질병, 스트레스 등이 프로바이오틱스를 비롯한 장내 미생물 생태계를 엉망으로 만든다. 안타깝게도 모유에 많은 비피도 박테리아 외에 장에 오랜 기간 정착해서 사는 프로바이오틱스는 드물다고 한다. 프로바이오틱스를 매일 먹지 않으면, 대부분 금세 장에서 사라진다. 장은 사람마다 다 다르고, 장마다 돕거나 적대시하는 박테리아 세력이 이미 형성돼 있기 때문이다. 게다가 건강한 프로바이오틱스가 넉넉히 살아남아 장에 도달하는지 확신할 수 없다. 요구르트의 냉장유통관리가 부실할 수도 있고, 위산이 유독 강하거나 소화가 느린 사람의 경우 박테리아가 장에 도달하기도 전에 폭삭 늙어버릴 수 있다. 

따라서 저자는 거대한 장 미생물 생태계에 영향을 주려면, 적어도 10억 마리의 프로바이오틱스가 건강하게 살아서 입성할 수 있도록 섭취해야 한다고 조언한다. 그리고 밥상에서, 약국이나 마트에서 자신에게 맞는 프로바이오틱스를 찾는 법을 전한다. 프로바이오틱스를 먹었다면, 그들의 먹이인 프리바이오틱스도 챙겨줘야 한다. 프리바이오틱스는 몸에 좋은 박테리아들만 먹을 수 있는 식이섬유소다. 나쁜 박테리아는 전혀 혹은 거의 먹을 수 없고, 그렇기 때문에 또한 나쁜 것을 생산해낼 수 없다. 하루 권장 식이섬유소는 30그램이지만, 대부분의 유럽인들은 15그램 정도만 섭취한다고 한다. 서구화된 한국인들의 식생활에서도 역시 식이섬유소가 부족하다. 저자는 우엉, 양파, 삶아서 식혀 소화저항성이 커진 감자 등 주변에서 쉽게 구할 수 있는 프리바이오틱스들도 소개한다. 

우리가 태어나서 가장 먼저 접하는 생물은 엄마의 산도(産道)와 장에 있는 미생물들이다. 태아는 자궁에서 무균 상태로 지내다가, 산도를 통과하면서 이곳의 미생물들을 만난다. 이곳에는 깨끗한 태아를 보호하는 데 도움이 되는 박테리아만 선별되어 남아 있다. 이들은 나쁜 박테리아를 쫓아낼 산(酸)을 생산해 자궁까지 이어지는 터널을 완벽하게 깨끗이 유지한다. 이렇게 선별된 박테리아의 절반이 젖산을 생산하는 락토바실러스다. 아기의 장에 들어간 프로바이오틱스는 2시간 만에 6대손을 얻을 정도로 빠르게 번식하고, 장내 거주자가 되어 면역체계를 훈련시키기며 소화되지 않은 모유성분을 잘게 쪼갠다. 반면, 제왕절개로 태어난 아기들은 다른 사람들의 낯선 피부 등에서 최초로 균을 수집하게 되며, 보통의 장 박테리아군을 형성하는 데 몇 달 혹은 그 이상이 걸린다. 

사람마다 장 박테리아 구성이 다르고, 박테리아 유전체가 워낙 방대하기 때문에 박테리아에 대한 접근은 훨씬 복잡해진다. 일례로 아시아인의 절반 이상이 메주콩에서 좋은 효과를 얻는 반면 서구인들은 단지 25~30퍼센트만이 좋은 효과를 얻는다. 이것은 인간 유전자의 차이 때문이 아니라 박테리아 유전자의 차이 때문이다. 메주콩을 소화하는 박테리아 유전자는 주로 아시아인의 장에 산다. 그렇다면 두부 같은 메주콩음식을 꾸준히 먹어서 박테리아를 정착시키고 후대에 전해주면 되지 않을까? 그리 간단한 일이 아니다. 박테리아도 숙주를 선택한다. 기꺼이 정착해서 일하고 싶을 만큼 박테리아가 그 장을 맘에 들어 해야 하는데, 그러기 위해서는 박테리아가 보기에 장 세포의 건축물이 아름답고, 기후도 잘 맞고, 음식도 맛있어야 한다. 이 세 요소는 사람마다 다르다.

비만에 일조하는 박테리아도 있다. 비만인 사람들의 장에는 이른바 ‘뚱보 박테리아’가 많고, 박테리아 구성이 다양하지 못하다. 이 뚱보 박테리아들은 탄수화물을 쪼개는데, 필요 이상으로 알뜰하게 에너지를 뽑아 우리에게 전해준다. 같은 열량의 탄수화물이어도 바나나보다 초코바가 더 살찌는 이유도 박테리아와 관계있다. 채소, 과일 등 식물성 탄수화물을 좋아하는 박테리아들은 장과 간을 위해 지방산을 생산하고 나머지 박테리아들은 나머지 신체기관을 위해 지방산을 만든다. 따라서 식물성 탄수화물을 섭취할 경우 살이 덜 찐다. 아직은 연구검증 단계에 있지만, 박테리아가 자신이 원하는 음식을 공급받기 위해 뇌를 자극하는 만족 신호물질 등을 분비해 숙주인 인간을 조종하고, 자신들이 원하는 종류의 음식을 선택하도록 한다는 흥미로운 가설도 있다. 

박테리아는 콜레스테롤 같은 혈액 속의 지방에도 관여한다. 육류와 우유(발효우유)가 주식이지만, 콜레스테롤 수치가 높지 않고 동물성 지방 섭취가 많아도 고지혈증 발생률이 드문 마사이족을 연구한 1960년대 연구결과가 시발점이 되어, 2011년 캐나다에서 유의미한 연구결과가 나왔다. 114명을 대상으로 매일 두 번씩 특별히 제작된 (락토바실러스 루테리가 소화되지 않고 장에서 정착할 수 있는 형태로) 요구르트를 먹게 했다. 그 결과 “6주 만에 나쁜 LDL콜레스테롤이 평균 8.91퍼센트 낮아졌다. 이것은 약한 콜레스테롤 약으로 부작용 없이 얻을 수 있는 효과의 절반에 해당한다.” 

이런 발견이 중요한 이유는 비만과 콜레스테롤 수치가 고혈압, 동맥경화, 당뇨 같은 우리 시대의 주요 건강 문제와 직결되기 때문이다. 그럼에도 아직 장 미생물과 이들의 유전체 연구는 걸음마 단계이고, 아직도 밝혀낼 것이 무궁무진하다고 한다. 

장과 장 미생물들의 기능을 이해하며, 생활 속에서 실천하는 ‘장 건강 습관’

이 책은 그동안 우리가 몰랐던 놀라운 장의 기능들을 명쾌하게 설명해준다. 장은 우리 몸속 ‘감시와 면역’의 중추다. 피부와 코, 눈이 외부세계의 감시자로 위기를 감지한다면, 장은 어마어마한 면적과 거대한 신경망으로 우리 내부세계의 정보를 수집하고 감시한다. 장은 “우리가 먹은 음식의 모든 분자를 알고, 여기저기 돌아다니는 호르몬들을 호기심 있게 살피고 피에 잡아두며, 면역세포의 안부를 묻고, 장 박테리아들의 숙덕거림을 의심스럽게 엿듣는다.” 또한 장은 면역세포의 80퍼센트를 관할하면서, 장내 미생물들을 상대로 면역세포를 훈련시킨다. 이때 면역세포는 방어본능을 누른 채 박테리아들이 장에 살도록 내버려두고(장 점막에 머무는 이상 크게 문제될 것이 없다) 100조 마리의 온갖 미생물들을 관찰하는 동시에 군중 속에서 위험한 박테리아를 색출해내야 한다. 특히 체내 밖에서 이들을 만나면 즉각 처단해야 한다. 이는 생각보다 어려운 훈련이다. 어떤 박테리아들은 겉모습이 우리의 체세포와 비슷하게 생겼기 때문이다. 따라서 성홍열 박테리아가 몸 안에 들어왔다면 지체 없이 항생제를 먹어야 한다. 성홍열을 빨리 치료하지 않으면, 혼란에 빠진 면역체계가 관절이나 다른 신체기관의 체세포를 공격할 수 있다. 이런 사고에 대비하기 위해 면역세포는 피 속으로 들어가기 전에 힘든 특급훈련을 마쳐야 하며, 이때 아군세포를 공격하면 그 자리에서 솎아진다. 이런 장 면역세포의 호전성과 분별력 때문에 만들어진 것이 바로 혈액형이라고 한다. 

또 하나 놀라운 장의 기능이 있다. 뇌와 긴밀하게 협조하면서도, 독립적으로 움직이는 장 신경체계의 역할이다. “뇌와 장 신경계의 연결을 끊어도 모든 것이 멀쩡하게 소화 절차에 따라 움직인다. 우리 몸 어디에도 이런 자립성이 없다.” 외부로부터 철저하게 격리되고 보호받는 뇌는 장을 통해 내부세계의 소식을 듣는다. 이때 뇌와 장을 연결하는 핫라인이 바로 미주신경이다. 

뇌와 장의 상관관계를 알려준 흥미로운 실험이 있다. 한 연구팀이 쥐를 상대로 의욕과 우울에 대해 연구했다. 이들은 쥐를 작은 수조에 넣어두고, 다리가 땅에 닿지 않는 것을 안 쥐가 얼마나 오래 의욕적으로 헤엄치는지 관찰했다. 우울한 쥐들의 경우 오래 헤엄치지 않았다. 그들은 금세 체념하고 가만히 있는 시간이 길었으며, 스트레스에 취약했다. 따라서 새로 개발한 항우울제를 이런 쥐들에게 먹인 다음, 쥐들이 더 오래 헤엄치면 약효가 있는 것으로 간주된다. 2011년 아일랜드의 존 크라이언 박사팀은 한 발 더 나아갔다. 쥐의 절반에게 장에 좋은 유산균 ‘락토바실러스 람노서스 JB-1’을 먹이고, 쥐의 태도를 살폈다. 유산균으로 튼튼한 장을 갖게 된 쥐들은 정말로 더 오래 의욕적으로 헤엄을 쳤을 뿐 아니라 혈액 속의 스트레스호르몬도 적었다. 기억력 및 학습능력 테스트에서도 다른 쥐들보다 월등히 높은 점수를 받았다. 그러나 쥐들의 미주신경을 자르자, 두 집단 사이의 차이가 사라져버렸다. 인간의 장과 뇌의 상관관계에 대한 연구결과는 2013년에 발표됐다. 특정 박테리아 혼합물을 4주간 복용하자 감정과 통증을 담당하는 뇌 영역이 뚜렷한 변화를 보였다. 

항우울제 ‘프로작(Prozac)’을 오래 복용하면 네 명 중 한 명은 구역질, 설사, 변비 같은 부작용을 경험한다. 장 신경망이 뇌와 똑같은 신경수용체를 갖고 있기 때문이다. 따라서 항우울제는 항상 장과 뇌에 동시에 작용한다. 그렇다면 장에만 작용하고 뇌에는 전달되지 않는 항우울제를 복용해도 기분이 좋아질까? 저자는 이것이 근거 있는 생각이라고 전한다. 행복호르몬으로 불리는 세로토닌의 95퍼센트를 장 세포가 생산한다. 세로토닌은 힘들게 근육을 움직이는 신경의 짐을 가볍게 덜어주며, 뇌에 중요한 신호분자로서 일한다. 그런 신호분자 생산에 급격한 변화가 생기면 뇌에 전혀 다른 메시지를 보낼 수 있다. 그러면 삶에 아무 문제가 없는데도 심한 우울증에 빠질 수 있는 것이다. 이럴 때는 머리가 아닌, 장 치료가 필요하다. 

이 책은 장을 비롯한 소화기관과 미생물들이 우리 몸에서 하는 역할들은 무엇인지에 대한 깊이 있는 이해를 바탕으로, 일상에서 장을 건강하게 지킬 수 있는 근본에 충실한 노하우를 전해준다. 장을 시원하게 열어주는 검증된 배변자세, 좋은 박테리아는 보충하고 나쁜 박테리아의 개체수는 줄이는 ‘미생물 균형 맞춤’ 식습관, 변비･구토･위산역류 같은 일상의 장 문제들에 대처하고 예방하는 의학 조언들, 소화기관을 도우면서 알레르기나 음식물 불내증에 대처하는 법, 장 미생물을 위한 대체 항생제나 더 똑똑한 항생제 사용법 등등. 일상에서 유용하고 안전하게 활용할 수 있는 장 지식들이 풍부하게 담겨 있다.

- 출판사 제공 책소개 -