간헐적 단식, 마이크로바이옴 긍정적 변화 유도

발행날짜: 2024-01-09 11:54:59
  • 중국 허난대학인민병원 연구진, 비만 성인 대상 임상
    비만 관련 뇌 영역 활동 감소·미생물 다양성 강화 확인

간헐적 단식의 일종인 간헐적 에너지 제한(Intermittent energy restriction, IER)을 시행한 경우 장내 미생물에 긍정적인 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다.

이완기 혈압, 공복 혈당 수치, 총 콜레스테롤, 다양한 지질 및 여러 주요 간 효소의 수치의 감소에 더불어 IER을 하는 동안 장내 미생물 다양성이 증가하고 병원성 대장균의 비율은 감소했다.

중국 허난대학인민병원 징저우(Jing Zhou) 등 연구진이 진행한 체중 감소에서 뇌 기능과 장내 미생물군유전체의 동적 변화 연구 결과가 국제학술지 프론티어에 30일 게재됐다(doi.org/10.3389/fcimb.2023.1269548).

간헐적 에너지 제한 식이요법이 장내 미생물에 긍정적인 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다.

최근 간헐적 단식과 같은 에너지 제한 식이법이 다이어트 전략으로 유행하고 있지만 이런 식이법이 장내 미생물 균총을 의미하는 마이크로바이옴에 어떤 영향을 미치는지는 명확하지 않았다.

징저우 교수는 중추신경계가 양방향 뇌-장-마이크로바이옴 축을 통해 상호 작용하고 그 과정에서 인체 내의 많은 미생물들이 비만, 당뇨, 자폐 등의 질환과도 관련이 있다는 보고가 나왔다는 점에 착안, IER이 마이크로바이옴 변화에 영향을 미치는지 조사에 착수했다.

연구원들은 2018년 4월부터 11월까지 병원에서 체질량지수(BMI)가 28~45인 비만 성인을 25명을 모집했다.

1단계에서 참가자들은 4일 동안 칼로리와 음식 종류에 제한 없이 정상적인 식단을 유지했고, 이후 IER 식사 단계에선 임상 영양사가 각 참가자의 기본 에너지 섭취량을 기반으로 탄수화물 55%, 단백질 15%, 지방 30%로 구성해 제공했다.

고도로 조절된 금식 단계에는 32일동안 총 4단계에 걸쳐 각 참가자의 기본 에너지 섭취량의 2/3, 1/2, 1/3로 줄여 최종적으로 1/4만 제공했고, 마지막 단계는 30일간의 절제된 금식 기간이었다.

장내 미생물의 변화를 확인하기 위해 각 금식 단계마다 혈액 및 대변 샘플을 수집해 메타게놈 시퀀싱을 수행했고, MRI를 사용하여 특정 뇌 영역의 활성을 확인했다.

분석 결과 참가자의 체중은 평균 7.6 kg이 감소했고 IER 동안 체질량 지수, 체지방, 수축기 혈압 및 당화혈색소를 포함한 여러 지표에서 지속적이고 상당한 감소를 보였다.

이어 이완기 혈압, 공복 혈장 포도당의 혈청 수치, 총 콜레스테롤, 다양한 지질 및 여러 주요 간 효소의 수치는 IER 동안 적어도 한 시점에서 크게 감소했다.

IER을 하는 동안 비만과 관련된 뇌 영역의 활동을 감소됐고 보상 회로에서 뇌 활동에 큰 변화는 관찰되지 않았다.

한편 엄격하게 통제된 금식 단계에서 장내 미생물 다양성이 증가해 프로바이오틱 피칼리박테리움 프로스니치, 파라박테로이데스 디스타소니스, 박테로이데스 유니포르미스의 존재비가 이 단계에서 크게 증가한 반면 병원성 대장균의 존재비는 여러 시점에 걸쳐 감소했다.

징저우 교수는 "IER은 섭식 행동과 관련된 뇌 부위의 활동을 지속적으로 현저하게 감소시켰다"며 "일부 장내 세균의 존재비에 있어 중대하고 역동적인 변화를 유도했다"고 밝혔다.

이어 "장내 미생물군 변화는 IER 개입의 다양한 시점에 걸친 뇌 활동 변화와 상관관계가 있었다"며 "이러한 데이터는 뇌와 장내 미생물 사이의 역동적인 상호 작용이 체중 감소에 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다"고 결론내렸다.

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