최근Journal of Experimental Biology에 실린UC 리버사이드 연구진이 발표한 연구를 보면 성장기 어린이의 건강한 식단이 청소년기까지 그 영향이 미치는 것을 알 수 있다. 성장기 어린이의 식단은 거의 부모에 의해 정해 지기 때문에 부모들이 아이들의 미래 건강을 위해서라도 좀 더 신경 써야 한다. 이 연구에 의하면 어릴 때 건강하지 못한 식단을 섭취하고 자란 쥐의 내장 세균의 총 수와 다양성이 크게 감소하는 것으로 나타났다.
UCR 진화생리학자인 테오도어 갈런드박사는 "비록 쥐를 연구하고 관찰해서 나온 결과 이지만 이런 효과는 아이들이 지방과 당분이 많은 서구식 식단을 먹고 자란 것 과 같은 환경이며 장 마이크로바이옴이 사춘기가 지난 후에도 6년까지 영향을 받는 것과 같다"고 설명했다.
Microbiodome 이란 사람이나 동물에 서식하는 균, 기생충, 바이러스뿐만 아니라 모든 박테리아를 가리킨다. 이들 미생물들은 대부분 장에서 발견되며 그 중 많은 미생물들이 음식물 분해와 비타민 합성을 돕고 면역체계도 자극 하는 것으로 알려 져 있다.
건강한 신체에는 병원성 유기체와 유익한 유기체의 균형이 있다. 그러나 항생제, 질병, 건강하지 않은 식이요법을 통해 병원성 유기체와 유익한 유기체의 균형이 깨지면 신체는 질병에 취약해질 수 있다.
이 연구에서, 갈랜드 연구팀은 쥐를 네 그룹으로 나눈 후 마이크로바이옴에 대한 영향을 알아봤다: 먼저 쥐들을 크게 건강한 표준 식단의 쥐와 당분과 지방이 함량이 높은 건강하지 않은 식단의 쥐로 나누었다. 그리고 운동 바퀴가 주어진 쥐 그룹과 운동 바퀴가 주어지지 않은 두 그룹으로 다시 나누었다.
이렇게 나누어진 쥐들은 3주 동안 앞서 나열한 방식대로 먹이와 운동 방식이 제공 되었다. 3주 후 네 그룹의 모든 쥐들을 다시 표준 식이요법으로 되돌아가고 운동도 하지 않았다. 그리고14주째 연구팀은 쥐들의 장내 미생물들을 조사했다.
연구진들은 건강하지 않은 고지방과 놓은 당분 식단 그룹에서 Muribaculum intestinale과 같은 세균의 양이 현저하게 감소했다는 것을 발견했다. 이런 종류의 박테리아는 탄수화물 대사에 관여한다.
분석 결과 장내세균은 쥐가 받은 운동량에 민감하다는 사실도 밝혀졌다. 운동을 한 표준 식단 쥐에서 Muribaculum intestinale이 증가했고, 운동 여부와 상관없이 고지방 식단에서는 이 유익한 박테리아가 감소했다는 것을 발견했다.
연구원들은 Muribaculum intestinale와 이 박테리아가 속한 종의 박테리아가 숙주가 이용할 수 있는 에너지의 양에 영향을 줄 수 있다고 믿고 있다. 이러한 종류의 박테리아가 가지고 있을 수 있는 다른 기능에 대한 연구는 계속된다.
주목할 만한 또 다른 효과는 다른 연구자들에 의한 연구에서 5주간의 운동 훈련 후에 풍부해진 매우 유사한 박테리아 종의 증가인데, 이것은 운동만으로도 그 존재가 증가할 수 있다는 것을 암시한다.
UCR 연구진은 전반적으로 어릴 때 서구식 식단이 어릴 때의 운동보다 마이크로바이옴에 더 오래 지속되는 영향을 미친다는 사실을 발견했다.
갈랜드의 연구팀은 쥐 마이크로바이옴의 변화가 언제 처음 나타나는지, 그리고 그것들이 미래의 삶의 단계로 확장되는지 더 잘 이해하기 위해 이 실험을 반복하고 추가 시점에서 샘플을 채취하려고 한다고 밝혔다.
Monica P. McNamara, Jennifer M. Singleton, Marcell D. Cadney, Paul M. Ruegger, James Borneman, Theodore Garland. Early-life effects of juvenile Western diet and exercise on adult gut microbiome composition in mice. The Journal of Experimental Biology, 2021; jeb.239699 DOI: 10.1242/jeb.239699