독일 라이프치히 연구팀 발표
인간과 유인원은 HCA3 수용체 보유

[데일리비즈온 심재율 전문기자] 김치나 된장 요구르트 치즈 같은 '발효식품'은 우리 몸이 질병과 싸우는 것을 도와주는 아주 좋은 음식들이다.

이 발효식품은 사람의 건강, 특히 면역체계에 도움을 준다. 이런 발효식품이 몸에 좋은 이유를 설명하는 연구가 나왔다.

인간과 유인원만이 가진 세포 수용체 중에 HCA3이 있다. 세포 수용체는 일치하는 분자가 세포에 결합될 때 특정 신호가 세포에 들어갈 수 있도록 하는 단백질이다.

독일 라이프치히 대학 연구팀은 HCA3가 젖산 박테리아 활동의 특정 대사물, 즉 부산물에 수용된다는 사실을 발견했다. 대사물은 D-페닐락산(D-PLA)이라는 이름을 가지고 있다. 그것이 HCA3에 결합될 때, 면역체계에 박테리아의 존재를 알리는 신호를 촉발시킨다.

라이프치히 대학의 클라우디아 슈테우베르트 교수는 “이 수용기는 인간에게 있어서 젖산 박테리아의 유익한 항염증 효과를 매개할 가능성이 매우 높다”고 말했다. 연구원들은 그들의 연구 결과를 최근 플로스 제네틱스 (PLOS Genetics) 저널에 발표했다.

양배추로 만든 사우어크라우트. 우리나라의 김치와 비슷하다. / Pixabay
양배추로 만든 사우어크라우트와 감자 및 소시지. 사우어크라우트는 우리나라의 김치와 비슷하다.(사진=Pixabay)

젖산균은 특정 음식을 발효시킬 수 있는 미생물이다. 예를 들어, 그들은 우유로부터 요구르트를 생산할 수 있고 양배추에서 사우어크라우트를 생산할 수 있다. 그들은 또한 대부분의 포유류의 내장에도 존재한다.

이 박테리아는 식물과 동물의 근원에서 나온 음식을 발효시키는 많은 ‘기능 미생물’ 그룹에 속한다. 이 미생물들은 인간이 사용하는 여러 가지 방법으로 음식을 변화시키고 건강에 이롭다.

슈테베르트 연구팀은 히드록시카복시산(HCA) 수용체의 역할을 탐구함으로써 이 문제를 조사했다. 이 수용체들은 “대사와 식이 요건의 변화로 면역기능과 에너지 항상성의 조절자”라고 저자들은 지적했다.

대부분의 포유류는 HCA1 수용체와 HCA2 수용체 두 개를 가지고 있다. 그러나 인간과 유인원은 세 번째인 HCA3을 가지고 있다. 연구자들은 연구 논문에서 HCA 수용체의 진화 역사를 어떻게 재구성했는지 설명하고, 그것이 “인간과 다른 모든 유인원에 기능적으로 존재한다”는 것을 보여주었다.

그들은 젖산 박테리아가 어떻게 이미 동물과 식물 물질을 어떻게 발효시켰는지에 대해 논의했다.

오래 전에 “초기 원시인류의 마지막 공통 조상”에 영향을 준 중요한 지구적 변화가 있었다. 이러한 변화는 식습관에 지장을 주므로 이 무렵 발효된 과일과 잎사귀들이 식단에 들어갔을 가능성이 높다. 그들은 또한 HCA3의 존재가 “면역 체계의 기능을 장악함으로써 섭취된 미생물과 내장의 미생물의 상호작용을 촉진하는 데 도움이 되었을 수 있다”고 설명했다. 

HCA3 수용체의 작용원리(사진=라이프치히 대학)
HCA3 수용체의 작용원리(사진=라이프치히 대학)

발효 미생물은 음식의 질감, 맛, 향기를 변화시킬 수 있을 뿐만 아니라 보존을 통해 저장 수명을 연장하고 영양소의 흡수를 증가시키며 독소를 분해하며 프로바이오틱스 활동을 촉진하고 항산화제를 생산한다.

발효 식품을 섭취하는 것은 암, 심장병, 알레르기, 당뇨병, 위장 장애와 관련된 건강상의 이점을 가져온다고 한다. 그러나 많은 연구들이 젖산균을 다양한 건강상의 이익과 연관시켰지만, 기초적인 생물학에 대한 이해는 거의 없다.

요약하자면, 이 연구는 음식을 발효시키고 내장에 사는 것과 같은 특정 미생물들과 인간이 어떻게 함께 진화했는지를 밝혀준다.

*논문제목 Metabolites of lactic acid bacteria present in fermented foods are highly potent agonists of human hydroxycarboxylic acid receptor 3. PLOS Genetics, 2019; 15 (5): e1008145

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