섬유질은 소화에 도움을 주는 몸에 좋은 영양소로 알려져 있다. 전문가들은 “이외에도 일반인들이 잘 모르는 또 다른 장점이 섬유질에는 많이 있다”며 “섬유질은 배부른 느낌을 오래 가질 수 있게 해 당뇨병 치료에 도움이 되며 혈당을 조절하고, 혈중 콜레스테롤 수치도 낮춰준다”고 말한다.
섬유질의 영양상 장점을 얻기 위해서는 1000칼로리를 섭취할 경우 14g 정도 포함해야 하기 때문에 대체로 하루 24~40g을 섭취해야 한다. 그런데 이런 섬유질 섭취량을 단기간에 늘려도 장 마이크로바이옴, 즉 장내 미생물 생태계를 좋은 상태로 확 바꿀 수 있다는 연구 결과가 있다.
미국 캘리포니아대 어바인 캠퍼스(UCI) 연구팀에 따르면 2주 동안 섬유질 섭취를 늘리면 섬유질을 분해하는 박테리아 종이 증가하는 것을 비롯해 장 미생물 생태계를 크게 변화시킬 수 있다는 것으로 나타났다.
섬유질 식이 요법 후 장내 유익균 증가
연구팀은 UCI 생물학 과정에 등록한 26명의 대학생들과 강사들을 대상으로 연구를 실시했다. 1주차에 참가자들은 정상 식단을 섭취하고 대변 샘플을 제출했다.
2주 차에는 고섬유질 다이어트를 시작했다. 목표는 매일 섬유질 40g 섭취하는 것. 섬유질이 풍부한 식품으로는 사과, 키위, 양파, 견과류 등이 있다.
연구팀은 다양한 식물의 섬유질이 함유된 식사를 한 주에 10끼 제공됐다. 3주차 들어 섬유질 섭취량을 하루 50g으로 늘리게 했고 다시 한 번 대변 샘플을 제출받았다.
2주 다이어트가 끝난 뒤 연구원들은 박테리아 구성을 확인하기 위해 DNA 염기서열 분석을 통해 채변 샘플을 분석했다. 짧은사슬지방산(SCFA) 측정을 위해서는 가스 크로마토그래피를 사용했다.
그 결과 연구팀은 참가자들의 장 마이크로바이옴의 구성이 식이 요법의 개입에 의해 약 8% 변화한 것을 발견했다. 비피도박테리움, 박테로이데스, 프레보텔라 등 섬유질을 분해하는 것으로 알려진 세균이 증가하면서 생긴 변화다.
그러나 SCFA의 양은 통계적으로 유의미한 증가를 보이지 않았다. SCFA는 박테리아가 섬유질을 분해한 결과로 몸 안에서 다양한 역할을 한다.
예를 들어, SCFA는 대장의 세포에 대한 에너지원으로 사용되고 세포 신호 전달에 관여한다. 일부 SCFA는 항염증 속성을 가지고 있고, 인슐린 민감도와 체중에 영향을 줄 수 있다.
UCI 마이크로바이옴 이니셔티브의 공동소장이자 이번 연구의 공동저자인 캐서린 화이트슨 박사는 “산업화된 세계에서 섬유질 섭취가 부족한 사례가 많은데 이는 장내 미생물을 굶주리게 만드는 것”이라며 “이것은 결국 대장암, 자가 면역질환의 증가, 백신 효능과 암 면역요법에 대한 반응 감소 등과 연관될 수 있다”고 말했다.
한편 SCFA의 변화가 없는 것에 대해 연구팀은 “대변 샘플 조사의 한계 혹은 2주의 연구 기간은 SCFA 차이를 발견하기에 짧을 수 있다”고 추정했다.
이 연구 결과(High-Fiber, Whole-Food Dietary Intervention Alters the Human Gut Microbiome but Not Fecal Short-Chain Fatty Acids)는 미국미생물학회(ASM) 온라인 저널 ≪엠시스템즈(mSystems)≫에 실렸다.