최근 미국 ‘하버드 헬스 퍼블리싱’은 프로바이오틱스가 내장 건강 향상 외에 두뇌 향상에 도움이 될 수 있다고 소개했다. 장내 미생물과 정신건강 및 두뇌 활동이 상관관계가 있다는 연구가 잇따라 발표되고 있으며, 장-뇌 축(gut-brain axis)이 그 역할을 한다는 것이다.
두뇌와 장내 미생물이 긴밀한 상관관계를 갖는다는 ‘장-뇌 축 이론’은 두 기관이 여러 가지 방식으로 상호 작용한다고 주장한다. 예를 들어 스트레스를 받거나 극도로 긴장했을 때 배가 아프다고 느끼는 등 소화 장애가 일어나곤 한다. 반대로 과민성 대장증후군, 크론병 등의 위장 문제가 심해지면 불안증이나 우울증을 유발할 수도 있다.
식욕 조절 역할도 이 축의 영향을 받는다. 식사를 시작하고 약 20분이 지나면 장내 미생물이 식욕을 억제하는 단백질을 생산하고, 이 축을 통해 두뇌에게 신호를 보낸다. 장-뇌 축은 장내 신경계와 뇌를 포함한 중추 신경계 사이 화학적 신호를 연결시킨다. 특히 뇌 기능 중 기분조절과 인지기능 개선에 관심이 쏠리고 있다.
◆기분조절
내장은 ‘두번째 뇌’라고도 불리며 세로토닌, 도파민 등 신경 전달 물질을 생산한다. 이 신경 전달 물질은 기분 조절에 핵심적인 역할을 하는데, 특히 세로토닌은 약 90%가 소화기관에서 생성되는 것으로 추산된다. 또한 장내 미생물은 세로토닌의 생합성에 중요한 역할을 한다.
국제 학술지 ‘소화기학(Gastroenterology)’에 발표된 연구에서는 프로바이오틱스를 혼합한 요구르트 먹은 여성들이 그렇지 않은 여성보다 부정적 감정 상황에서 평온 유지를 더 잘했다. 기능성자기공명영상장치(fMRI) 검사 결과, 프로바이오틱스를 먹은 그룹이 내부 신체감각을 처리하는 뇌 영역의 활동이 낮은 것으로 관찰됐다. 프로바이오틱스가 뇌 자체에서 실제로 작용할 수 있다는 것이다.
◆인지기능
일본의 연구에서는 프로바이오틱스와 뇌의 인지기능 간의 상관관계를 동물실험으로 입증했다. 실험용 쥐에 알츠하이머의 원인 물질로 지목되는 베타 아밀로이드를 주입한 후 ‘비피더스균 A1’을 열흘간 먹였다. 이후 미로 실험 등을 통해 인지 기능 변화를 측정했고, 눈에 띄는 효과가 나타났다.
‘노화신경과학 프론티어(Frontiers in Aging Neuroscience)’에 발표된 연구에서는 알츠하이머 환자를 대상으로 연구를 진행했다. 한 그룹은 12주 동안 4종의 프로바이오틱스가 함유된 우유를 먹게 하고, 다른 한 그룹은 일반 우유를 먹게 했다. 그 결과 프로바이오틱 우유를 먹은 그룹이 인지 장애 측정 테스트에서 더 좋은 점수를 얻었다.
