제2의 뇌
장 건강에 따라 기분이 달라질 수 있다. 장 신경계는 뇌와 같은 양의 '도파민'을 생성하는 다양한 신경과 신경교세포 등으로 이루어져 있다. 뇌와 비슷한 수준의 40종에 달하는 신경 전달 물질을 합성하고, 특히 행복호르몬으로 알려진 '세로토닌'의 95%가 장에서 생산된다. 세로토닌은 감정·수면·식욕 등을 조절한다. 이는 장 건강 상태에 따라 기분과 행동이 달라질 수밖에 없다는 것을 의미한다.
이와 같이 장 속에 숨겨진 다양한 기능이 밝혀지면서 장 건강 향상이 주목받고 있다. 그동안 장은 음식물의 소화와 흡수, 노폐물의 배출을 위한 기관으로만 알려져 왔었다. 하지만 오늘날 장은 '제2의 뇌'로 표현되며 인체에서 가장 많은 면역세포를 가진 면역 기관이자, 자율신경계/내분비계/면역계 경로를 통해 뇌와 상호작용하는 중추 기관으로 평가된다.
장관 면역의 중요성
생체의 면역 시스템은 혈액이나 림프액 속의 면역세포가 주축이 되는 전신 면역과는 별개로, 소화관과 기도 등 국소부위의 점막 상피세포에서도 감염을 예방하는 특수한 면역 체계가 존재한다. 이는 병원성 미생물의 주요 감염경로가 폐와 장을 통해 발생하기 때문이다. 그 중에서도 음식물을 통해 장으로 침입하는 경우가 가장 많다. 따라서 장에는 몸의 면역물질을 만드는 세포의 70% 이상이 모여있다.
일반적으로 소장의 전체 표면적은 테니스코트의 넓이에 필적한다고 알려져 있다. 그만큼 많은 면이 외부와 접촉하고 있다는 뜻이다. 이러한 소장에 침입하는 항원에 대응하기 위해 곳곳에 '페이어판(Peyer’s patch)'이라는 면역 조직이 존재한다.
페이어판에는 림프 소포가 존재하고, 큰 포식세포와 가지세포, T세포와 B세포가 모여 있다. 페이어판 상피에는 특수한 'M세포'가 존재하는데 이것이 바이러스나 세균을 잡아들여 림프 소포 안으로 들여오는 역할을 한다. M세포에게서 세균이나 바이러스를 건네받은 큰 포식세포나 가지세포는 보조 T세포에 항원을 제시하여 면역 반응이 시작된다.
보조 T세포에 의해 활성화된 B세포는 IgA 항체를 생산한다. 장관 면역에서 IgA 항체는 중요한 기능을 한다. 생산된 IgA는 장내 점액 속으로 분비되어 세균과 결합, 세균을 무력화시켜 체외로 배출시킨다.
장내 미생물의 중요성
장내 미생물은 700~1,000여 종의 미생물로 구성되어 있으며 인체 세포 수의 10배 정도인 100조 개로 구성되어 있다. 이러한 장내 미생물은 장관 면역시스템 자극, 장 상피세포의 증식 조절, 비타민 및 필수 아미노산 합성, 병원성 미생물에 대한 저항성 증대 등의 다양한 작용을 한다. 장내 미생물은 크게 유익균, 유해균 그리고 중간균으로 분류할 수 있다. 이 중 중간균의 경우 유익균과 유해균 중 어느 균이 우점하는지에 따라 유익균과 함께 건강에 도움을 줄 수도 있고 유해균에 가세하여 몸에 해를 줄 수도 있다. 따라서 유익균이 우세한 환경 속에서 유해균과의 밸런스를 유지하는 상태가 가장 이상적인 장내 환경으로 이를 위해 장내 유익균이 우점할 수 있는 방안이 필요하다.
프로바이오틱스의 개념
프로바이오틱스(Probiotics)는 그리스어에서 유래되었으며, 원 의미는 'for life'로서 미생물 연구의 발전과 함께 그 정의도 변화해 왔다. 1965년에 'probiotic'이라는 단어를 Lilliy와 Stillwell이 최초로 사용하였으며 '미생물이 분비하는 물질로 다른 미생물의 성장을 자극하는 물질'로 정의하였다. 이후 1967년에 Sperti는 '미생물 성장을 촉진하는 조직 추출물'이라고 정의하였으며, 1974년에 Darker는 ‘숙주에 유익한 효과를 주는 생물 또는 물질'이라고 정의함으로써 프로바이오틱스를 섭취한 숙주에 대한 유용성을 강조하였다.
1989년에 Fuller는 '장내 균종을 개선시켜 줌으로써 숙주에 유익한 영향을 주는 살아있는 미생물'로 정의하였다. Fuller의 정의에 의해 현재까지 받아들여지고 있는 살아 있는 미생물로서의 프로바이오틱스에 대한 개념이 정립되었다. 1991년에 Huis in't Veld와 Havenear는 '사람 또는 동물에 대해 장내 균종의 성질을 개선시켜 숙주에게 유익한 효과를 주는 살아있는 미생물의 단독 또는 혼합 배양물'이라는 정의를 내렸는데 이는 Fuller의 정의에 미생물의 혼합 배양물 개념이 추가된 것이다.
1999년 Salminen 등은 ’프로바이오틱스는 숙주에 유익한 작용을 갖는 미생물 제제 또는 미생물의 성분’으로 정의하여 생균뿐만 아니라 사균까지 그 범위를 확대시켰다.
장내 유익균 개선 방안
아이피드는 장 건강 솔루션으로 ‘이스트플러스’를 제시하고 있다. 이스트플러스는 바실러스속 프로바이오틱스와 효모배양물을 혼합하여 설계한 제품으로 장 건강 개선에 효과적이다. 일반적으로 바실러스속 균주는 내성 포자를 형성하기 때문에 열과 pH 변화에 높은 생존율을 나타낸다. 이에 따라 사료의 가공과 위의 pH 변화에 안정적인 장점이 있다. 이스트플러스는 이러한 바실러스속 균주 중에서도 특히 효소 분비가 우수한 균주와 유해균에 대한 억제력이 우수한 균주를 선별하여 혼합 적용하였다.
오래전부터 효모는 술과 빵을 발효하는데 주로 사용하였다. 이러한 효모는 장내 염증 개선에 효과적이고 위산과 담즙에 영향을 덜 받아 많은 양의 균이 살아서 장에 도달한다. 효모배양물은 효모뿐만 아니라 발효 대사산물이 함께 함유된 물질이다. 따라서 효모배양물에는 체내 유용한 단백질, 비타민, 미네랄 등이 풍부하다. 추가적으로 효모배양물은 기호성을 향상시켜 준다. 효모가 갖고 있는 균체 단백질은 동물성 단백질과 굉장히 유사하고 특유의 발효향은 돼지에 선호도가 매우 높기 때문이다.
실제 이스트플러스를 섭취한 결과 일당증체량과 사료효율이 개선되었다 또한 분내 암모니아 수준이 저감되는 효과를 나타내었다. 이와 같은 결과는 이스트플러스의 장 건강 개선 효과로 영양소 소화율 향상과 장내 유해균이 억제되었기 때문이다.
장 건강 첨가제 솔루션
오늘날 장 속에 숨겨진 내용이 계속적으로 밝혀지면서 만병을 치료할 수 있는 솔루션으로 장 건강 개선이 주목받고 있다. 장내에는 무수하게 많은 미생물이 살고 있어 아직까지 완벽하게 규명되지 않은 미지의 공간이다. 그러나 확실한 것은 유익균의 우점을 통해 장 건강을 개선할 수 있다는 점이다.
아이피드의 이스트플러스는 장 건강에 효과적인 바실러스속 균주와 효모배양물을 적용한 프로바이오틱스 제품이다.
돼지가 유전적으로 개량되면서 산자수는 증가하였지만 생시체중은 점차 줄어들고 있는 상황이다. 이 때문에 돼지의 장 건강 개선은 과거보다 더욱 중요하게 되었다. 돼지의 장 건강 문제로 고민이 깊을 때 이스트플러스로 농장에 솔루션을 제시하고자 한다.
다음 호에서는 포유자돈 폐사율에 대한 고민을 해결하는 첨가제 기술을 소개하고자 한다.
※ 양돈장 고민 해결 Pick! 아이피드 첨가제 솔루션
