최근 연구에 따르면 장내 미생물군집의 구성이 개인의 비만에 깊이 관여하는 것은 물론, 다이어트의 성공 여부와도 상당한 연관관계가 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 장내 미생물군유전체 유전자로 체중 감소 반응을 예측할 수 있다고 발표했으며 이를 기반으로 개인별로 차별화된 체중감량 치료법을 개발할 수 있을 것으로 기대했다.

지난 21일 미국 의학매체 ‘Medical News Today’는 이 같은 내용을 보도했다. 보도에 따르면 시애틀의 시스템 생물학 연구소(Institute for Systems Biology)의 연구팀은 최근 장내 미생물 구성의 차이가 체중 감량 중재에 대한 신체의 반응에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지를 조사했다.

그 결과, 체중 감량 프로그램이 시작될 때 장내 미생물총 유전자의 기능적 프로필이 개인의 체중 감량 능력을 예측한다는 것을 발견했다. 이 논문은 생명공학 학술저널 ‘mSystems’지에 게재됐다.

장내 미생물은 세균 및 곰팡이 등 여러 미생물들로 구성되어 있으며, 개인 별로 다양한 조성형태를 보인다. 장내 미생물은 포도당 대사, 식욕, 지방 저장 등 여러 에너지 대사에 관련되어 있는 것으로 알려져 있으며, 비만과도 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 상업적 다이어트 프로그램에 등록한 105명의 체중과 체질량 지수(BMI)를 포함한 데이터를 모으고, 프로그램이 시작될 때 식이 정보와 대변 샘플 등을 수집했다. 이후 혈액 샘플을 사용하여 대사 능력과 단백질의 수준을 평가하고, 대변 샘플로 장내 미생물 구성과 기능을 유추했다.

연구에 참가한 대상자 중 48명은 한달에 1% 이상 체중을 감량하는 데 성공했지만, 나머지 57명은 체중감량에 성공하지 못했다. 연구팀은 체중감량을 가장 많이 한 15명과 체중변화가 가장 적은 10명을 추려 내 이들의 장내 미생물 군집을 확인하고, 나머지 105명의 체중감량 사이의 연관성을 분석했다.

그 결과 체중감량 그룹에서 가장 풍부한 미생군 유전체는 박테리아 세포벽의 합성과 관련된 것이었다. 세포벽의 합성은 박테리아 복제 중에 발생하는데, 연구팀은 박테리아 복제율이 높을수록 체중감량이 더 잘 된다고 추측했다. 복제된 박테리아는 주로 프레보텔라 속에 속했는데, 이는 이전 연구에서 수치가 높을수록 복합 탄수화물 분해에 유리한 것으로 보고된 바 있다.

반대로 체중감량에 실패한 이들에서는 단순당을 발효하는 박테리아의 수치가 높아, 단순당의 흡수가 더 잘되는 것으로 관찰됐다.

연구팀은 탄수화물 발효에 관여하는 박테리아의 복제율이 낮고, 탄수화물 분해 효소가 높을수록 체중감량이 어려운 것으로 추측했다.

시스템 생물학 연구소 숀 기븐슨 박사는 “장내 미생물군이 빠르게 성장해 단을 흡수하고 분해할수록 숙주(사람)이 흡수하는 당이 줄어들고, 반대로 미생물 복사율이 떨어져 군집이 적을수록 다이어트에 실패하기 쉽다”며 “ 미생물 군십이 식단에서 칼로리를 추축하는 효율성을 조절하는 것으로 보인다”고 설명했다.

연구팀은 이를 통해 사람들의 체중 감량에 도움이 되는 진단 및 개인 맞춤형 비만 치료법을 개발할 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다. 하지만 전문가들은 이번 연구의 표본 크기가 작아 일반화 하기는 어려우며 추가적인 연구가 필요하다고 지적했다.