모유에 함유된 유산균 증식제 Prebiotics의 조성학적 특징을 알아보며, 이로 인해 다른 포유류와 어떤 차이점이 발생하는지 알아봅니다.
우선 모유와 우유와의 조성적 차이입니다.
우유에는 유당을 기본으로 한 올리고당의 종류와 양이 매우 적은 반면, 인간의 모유에는 상당한 양이 들어있으며 그 종류 역시 다양합니다.
다양한 이유는 이 올리고당을 구성하는 당분의 종류가 많기 때문입니다.
많은 조제 분유 회사들이 모유를 모방하기 위해 연구하지만, 올리고당 부분은 이러한 복잡한 구성 때문에 아직은 완벽한 모방체를 생산하지 못하고 있습니다.
이러한 모유안의 올리고당을 Human Milk Oligosaccharide, 줄여서 HMO 라고 부릅니다. HMO가 모유에 존재한다는 것이 모유 수유의 필요성을 가져온다고 볼 수 있습니다.
그럼 이러한 HMO 는 어떤 역할을 수행하는 것일까요?
아래와 같이 모유안의 다른 여러 영양소들은 아이들의 발육을 위해 사용되지만, 탄수화물의 일종인 HMO는 아기들이 분해 소화하는 성분이 아니며 면역을 향상시켜서 연약한 신생아들의 생존을 높이는 역할을 합니다.
어떻게 올리고당이 면역을 높힐 수 있을까요?
바로 장내 미생물의 먹이로 쓰여서 장내 미생물에 의해서 면역 조절능력이 생기기 때문입니다.
우리가 평소에 먹던 올리고당과 차이가 있을까요?
FOS 가 가장 일반적이지만 포도당과 과당의 결합으로 되어 있으며, GOS는 유당을 이루는 물질인 갈락토스와 포도당과의 결합으로 되어 있습니다.
하지만 HMO는 이보다 더 다양한 조성 당분의 복잡한 결합으로 조성되어 있습니다.
그 중에서도 Fucose 와 N-Acetylneuraminic acid는 다른 곳에서 쉽게 얻을 수 없는 독특한 당분입니다.
태어나면서 HMO를 접하기 때문에 HMO를 이루는 모든 당분의 결합을 잘 분해할 수 있는 균들이 신생아 장내에서는 서식하게 됩니다.
Bifidobacterium 이 Fucose 결합 부위와 N-Acetylneuraminic acid 부위를 잘 끊어낼 수 있는 효소를 가장 많이 분비하기 때문에 생후 수일 만에 Bifidobacterium이 가장 많은 비중으로 태아의 장에 포진하게 됩니다.
아래는 Bifidobacterium 이 HMO 결합 당분들을 분해하는 능력을 보여줍니다.
다른 균주는 이렇게 다양한 부위 결합을 분해하는 효소를 분비하지 못합니다.
Fucose 부분과 시알산(N-acetyl neuraminic acid 라고도 부릅니다.)를 분해하는 능력을 소유한 균주가 B. infantis 나 B. bifidum 과 같은 균주입니다.
그런데 흥미로운 사실은 장내 점막도 이러한 5가지 당분의 결합으로 이루어져 있다는 것입니다.
HMO를 구성하는 당분과 장점막을 구성하는 당분의 조성이 거의 일치합니다.
따라서 자연 분만을 통해서 전달받은 균주들은 모유수유를 통해 얻은 프리바이오틱스를 이용하여, 다양한 당분을 얻은 후 장 점막을 완성하게 됩니다. 이들 균들에 의해서 Acetate 와 Butyrate 와 같은 Postbiotics 도 얻게 되며, 결국 인체 면역에 도움을 주고 대사증후군의 진행을 막게 됩니다.
https://www.nature.com/articles/pr2014178.pdf
아래는 아기들 조제분유에 HMO를 구성하는 대표 올리고당인 2-Fucosyllactose를 첨가하였을때 감기와 같은 여러 질병들의 발생 정도가 줄어든다는 것을 보여주고 있습니다.
이처럼 다양한 방법으로 좋은 장내 미생물을 보유시키면 아기들 건강 유지에 큰 도움이 된다는 것이 잘 밝혀졌습니다.
