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치과의사이자 미생물 연구가인 김혜성 박사가 3권 모두 우수과학도서로 선정된 ‘내 안의 우주’ 시리즈 네 번째 책을 내놓았다. 《안티바이오틱스에서 프로바이오틱스로》 인식의 전환을 이야기하는 이번 책은, 저자가 미생물 관련 책을 꾸준히 써오면서 쌓은 내공으로 “복잡하고 난해한 최신 과학적 발견을 각고의 숙성과 발효과정을 거쳐 일반인들도 편하게 섭취할 수 있도록” 특유의 쉽고 유머러스한 필체로 설득력 있게 설명하고 있다.

프로바이오틱스 발상법

저자는 고혈압·당뇨·고지혈증 같은 여러 현대병들의 원인을 찾는 데 유전자나 가족력 등을 끌고 오는 걸 좋아하지 않는다고 한다. “과거엔 매우 드물던 이런 병들이 현대에 전염병처럼 퍼지는 원인은 매우 심플합니다. 생활습관이죠.” 하지만 실제로는 어떤가? “만성질환 관리에 어마어마한 약들이 처방되고 복용되고 있습니다.” 저자는 이렇게 약에 의존해서 건강문제를 해결하려는 사고방식에 근본적인 의문을 제기하고, 그에 대한 답을 생활습관과 프로바이오틱스에서 찾는다.

요즘 프로바이오틱스에 대한 관심이 대단히 높아졌다. 프로바이오틱스 제품이 만든 시장이 1조 원 정도에 이른다고 하니, 건강에 관심이 있는 사람이라면 한번쯤은 프로바이오틱스 유산균을 복용해 보았거나 복용을 고려해 보았을 것이다. “유산균 증식과 유해균 억제, 배변활동 원활, 장 건강 도움이라는 일반적 효능” 외에 면역증진, 여성건강, 잇몸건강, 심지어 피부미용에도 효과가 있다는 광고를 보게 된다. 그러나 도대체 프로바이오틱스가 무엇이기에 이런 효과가 있다는 걸까?
프로바이오틱스의 학술적 정의는 “적절하게 먹었을 때 숙주(인간, 동물)의 건강에 도움이 되는 미생물”이지만, 저자는 “프로바이오틱스란 말의 진정한 의미는 항생제를 의미하는 안티바이오틱스와 대비시켜야 제대로 음미가 될” 것이라고 말한다. 프로바이오틱스(probiotics)는 “세균을 죽여anti 내 몸을 보호하겠다는 20세기 안티바이오틱스(antibiotics)와는 정반대로, 내 몸의 유익한(pro) 생명(biotics)을 보살펴 나의 건강을 지키겠다는 개념”이기 때문이다.

이는 이 책 《안티바이오틱스에서 프로바이오틱스로》에서 저자가 말하는 ‘인식의 전환’의 출발점이다. “우리 몸에 유익한 세균이 있다는 것은, 세균 하면 감염과 질병의 원인으로만 생각했던 20세기 사고를 넘어서는 발상의 전환”이고, 우리는 이미 세균 박멸을 기치로 내건 20세기를 지나 공생과 화합의 21세기를 살아가고 있으면서도 여전히 약에 의존하고 있기 때문이다. 또 이는 오랜 시간 미생물에 대한 공부와 연구를 해온 저자의 우리 몸을 바라보는 일관된 관점이기도 하다. 저자는 “내 몸은 호모사피엔스일 뿐만 아니라 내 몸을 서식처 삼아 살아가는 수많은 미생물과의 공동체, 통생명체(holobiiont)”라는 인식을 바탕으로 보다 생명친화적인 건강관리가 필요하다고 역설해 왔다. 안티바이오틱스에서 프로바이오스로의 인식의 전환이 일상생활에서의 위생이나 음식을 바꾸게 하고 나아가 이런 인식이 산업과 의료에까지 확장되면 “약 위주의 우리 시대를 되돌아보는 데 힌트와 대안을 제공”하기 때문이다. 프로바이오틱스라는 개념이 이렇게 탄생했고, 저자는 이것을 “프로바이오틱스 발상법”이라고 한다.

안티바이오틱스에서 프로바이오틱스로

“산업혁명 이후 도시의 발달과 함께 밀집된 환경에 살게 된 인류는 과거에 비해 콜레라나 폐렴 등 많은 감염병에 훨씬 더 많이 노출”되었고, 안티바이오틱스(항생제)는 인류를 수많은 감염병으로부터 지켜왔다. 하지만 항생제의 원조 페니실린을 발견한 플레밍이 정확히 예측한 것처럼 항생제의 한계는 처음부터 분명했다. “미생물은 스스로를 교육할 것입니다. 그래서 페니실린에 저항을 보일 것입니다. 이런 경우 페니실린 저항성 세균의 감염에 의해 죽어가는 사람들이 속출할 것이고, 그때는 생각 없이 페니실린을 다룬 사람들이 도덕적 책임을 져야 합니다.”
플레밍의 경고는 곧 현실이 되었고, 이제 의료현장에서는 플레밍의 페니실린을 더 이상 쓰지 않는다. 세균들이 이미 내성을 획득해 약발이 먹히지 않기 때문이다. 더 강력한 항생제가 개발되고 있지만 “생각 없이” 남용한다면 이것은 되풀이될 수밖에 없는 일이다. “항생제 내성균이 만든 감염병으로 미국에서만 수만 명이 사망하여 다시 항생제 이전 시대로 돌아가는 것이 아니냐는 우려가 있을 정도”이다.

프로바이오틱스 발상법은 이런 상황에 대한 위기감에서 비롯되었지만, 전혀 새로운 방법은 아니다. 발효음식을 늘 가까이 한 “선조들의 지혜를 재발견하는 것”이기 때문이다. “19세기 냉장고의 발명 전까지 발효음식은 인간에게 가장 대표적인 음식”이었고, “미생물과 공존하는 우리 인간의 삶을 그대로 보여주는 것이었으며 그 자체로 자연의 일부”였다. “그리고 김치 유산균인 류코노스톡(leuconostoc)이나 된장 속의 고초균(Bacillus subtilis)은 인간 스스로 자각하지는 못했으나 알게 모르게 많은 감염병으로부터 인간을 구했을 것입니다. 우리 전통음식의 김치 유산균과 된장 고초균이 코로나19를 포함한 여러 병원성 미생물에 항미생물 효과가 있다는 것을 최근 과학이 밝혀주고 있으니까요.”

프로바이오틱스의 효과와 선택

프로바이오틱스는 궁극적으로 우리 몸에 좋은 미생물이 우리 몸에 더 많아지게 만드는 데 목적을 둔다. 그럼 어떤 일이 벌어질까? 장, 구강, 피부, 호흡기, 여성 생식기, 심지어 마음건강에까지 영향을 미친다. 우리 몸에 살고 있는 미생물 가운데 세균만 따져도 우리 몸의 세포보다 1.3배나 많다. 이렇게 많은 미생물을 우리 건강의 아군으로 만든다면 그 영향이 우리 몸 곳곳에 미칠 것이라는 건 자명하다. 또 고혈압·당뇨·고지혈증 같은 대사증후군이나 만성질환의 관리를 돕고, 가장 생명이 위태로운 공간인 중환자실과 수술 후의 감염예방, 심지어 암 치료와 예방도 돕는다.
그렇다면 수많은 프로바이오틱스 제품 가운데 어떤 것을 선택할 것인가? 상품으로 개발되어 시장에 나온 수많은 프로바이오틱스 제품 선택에 기준을 제시하는 연구는 거의 없는 상황에서 저자는 지난 수년간 우리 인간의 건강과 미생물의 연관을 연구하면서 나름의 선택기준을 마련했고, 주의사항과 더불어 제시하고 있다.
이 책은 이 모든 것을 현실과 괴리된 난해한 과학적 이론에 함몰되지 않고 구체적이고 흥미로운 근거들을 제시하면서 유쾌하게 설명한다. 저자의 깊은 내공으로 숙성된 발효지식을 따라가다 보면 “보이지 않는 미생물과 손을 잡고 건강한 장수생활”을 향해 일상을 바꾸게 될 것이다.

감수의 글 _ 김규원 서울대 약대 명예교수
추천의 글 _ 김영균 분당서울대학교병원 치과 구강악안면외과 교수
추천의 글 _ 한경수 국립암센터 대장암센터장

서문 _ 감염병에 대처하는 시대적 인식변화

1장 안티바이오틱스 vs 프로바이오틱스
우리 시대 항생제 사용의 문제점들
내 몸 미생물에 대한 발상의 전환
프로바이오틱스, 오래된 미래

2장 안티바이오틱스에서 프로바이오틱스로
면역을 낮추는 안티바이오틱스, 면역을 높이는 프로바이오틱스
축산과 수산양식에서 항생제는 살찌우는 약
암 치료와 예방을 돕는 프로바이오틱스
중환자실과 수술 후의 감염예방
대사증후군, 만성질환 관리와 프로바이오틱스

3장 프로바이오틱스로 건강하게
장건강 _ 장누수증후군과 프로바이오틱스
구강건강 _ 구강관리와 프로바이오틱스
피부건강 _ 아토피와 무좀 경험을 바탕으로
호흡기 건강 _ 코에서 폐까지, 그리고 프로바이오틱스
여성건강 _ 락토바실러스의 독재를 돕는 프로바이오틱스
마음건강 _ 사이코바이오틱스, 마음건강을 위한 프로바이오틱스

4장 프로바이오틱스, 어떻게 선택하고 어떻게 복용할까
프로바이오틱스, 어떻게 선택할까?
프로바이오틱스 복용방법

결론 _ 나와 마이크로바이옴의 창발성

참고문헌 … 227

1940년대 대량생산되어 2차대전 중 수많은 젊은이들을 살려낸 마이신은 곧 만병통치약으로 떠오르게 되죠. 어렸을 적 저의 어머니는 우리 형제들이 조금만 아파도 마이신을 찾았습니다. 당시엔 의약분업이 되지 않아 약국에서 쉽게 항생제를 구입할 수 있었죠. 의사의 처방이 있어야만 복용할 수 있는 지금도 감기, 잇몸병, 피부질환 같은 가벼운 병에도 마이신 같은 항생제가 쉽게 쓰입니다. 항생제는 면역력으로 충분히 감당할 수 있는 가벼운 감염에 쓰이는 약이 아니어야 하는데도 말이지요. 세계 적으로 50% 정도의 항생제가 부적절하게 처방되고 있다고 하는데, 실제로는 그 비율을 훨씬 더 올라갈 수 있습니다. (1장. 안티바이오틱스 vs 프로바이오틱스)

항생제가 과잉 처방되고 있는 곳은 병원만이 아닙니다. 축산업계나 어류 양식업에서도 과잉 사용되기는 마찬가지입니다. 도시의 일상과는 떨어져 있기에 생소할지 모르나, 오히려 인간보다 동물에 훨씬 더 많은 항생제가 사용됩니다. 약 7:3의 비율로 소, 닭, 돼지 등이 인간보다 항생제를 더 많이 먹습니다. 감염병 예방을 위해서라고 하지만, 실은 항생제는 살찌우는 약입니다. 같은 사료를 먹어도 항생제가 포함되면 체중이 더 늘지요. (1장. 안티바이오틱스 vs 프로바이오틱스)

21세기 들어 진행된 마이크로바이옴 혁명의 결과, 우리 대장에는 수천 종에 이르는 세균들이 38조 마리 정도까지 살고 있는 것으로 추정됩니다. 건강한 사람의 폐나 호흡기에도 원래 세균이 살며, 입안에도 1,000종에 가까운 세균들이 100억 마리 정도 살고 있다는 사실도 드러났죠. 이들은 보통 때는 내 몸과 별 문제 없이 지내다가 내 몸의 면역이 약해지는 기회를 틈타 감염을 일으킵니다. 이를 ‘기회감염(opportunistic infection)’이라고도 하고요. 실은 내 몸에 살고 있는 모든 세균들이 기회감염균일 수 있습니다. 그러기에 세균을 모두 박멸하는 것은 애초부터 불가능하다는 거죠. 오히려 대부분의 상주세균들은 항생제의 최소 사용으로 잘 돌보야만 합니다. 항생제가 건강한 장내세균을 파괴하는 주범이거든요. (1장. 안티바이오틱스 vs 프로바이오틱스)

21세기 미생물학의 혁명은 다른 모든 분야에서처럼 구강 미생물 연구와 관리 영역에도 발상의 전환을 요구하고 있습니다. 미생물을 염증과 감염의 원인으로만 보는 데서 나와 공존하는 파트너로 보아야 한다는 근원적인 패러다임 전환이죠. 이는 앞서 말한 우리 몸을 통생명체holobiont로 이해하는 것과 같은 것입니다. (1장 안티바이오틱스 vs 프로바이오틱스)

알코올 역시 오랫동안 일상생활에서 살균 역할을 했습니다. 와인과 맥주의 유래 역시 깨끗한 물을 확보하기 어려웠던 유럽에서 알코올로 정제한 안전한 수분을 확보하기 위해서였다고 하고요. 말하자면, 알코올 역시 산과 함께 병원균은 살균하고 공생균을 검색하는 장치였다는 거죠. 그리고 그런 대사산물(산, 알코올)을 만드는 미생물이 공생미생물로 인간의 삶에 오랫동안 함께 한 것입니다. 발효식품 형태로요.

19세기 냉장고의 발명 전까지 발효음식은 인간에게 가장 대표적인 음식이었습니다. 쌀, 밀, 옥수수 외엔 대부분이 정도의 차이는 있지만 발효된 음식이었을 겁니다. ‘익힌 것도 아닌 날것도 아닌’ 이 기묘하고도 당연한 음식은 보이지 않는 미생물과의 공존하는 우리 인간의 삶을 그대로 보여주는 것이었으며 그 자체로 자연의 일부였습니다. 그러다 20세기 들어 거의 모든 가정에 냉장고가 들어오고, 대형 식품회사가 생기고, 심지어 가까운 편의점에서 10분 안에 먹고 싶은 가공음식을 살 수 있게 되면서, 자연스러운 시간이 필요한 발효음식은 우리 일상에서 점점 줄어들었습니다. 그 과정에서 우리 몸에 어떤 일이 일어났을까요? (1장. 안티바이오틱스 vs 프로바이오틱스)

항생제는 살찌는 약입니다. 소나 돼지, 닭의 사료에 항생제를 섞어주면 같은 사료라도 살이 더 찝니다. 양식하는 어류도 마찬가지고요. 심지어 인간도 그렇습니다. 항생제를 자주 먹는 아이들이 같은 것을 먹어도 더 비만해집니다. 어렸을 적 항생제를 많이 먹은 아이들은 크면서 비만해질 가능성이 크고요. 장내세균은 우리 몸의 에너지 대사에도 중요한 역할을 하는데, 비만은 항생제에 의해 틀어진 장내세균 군집의 예상치 못한 결과입니다. (2장. 안티바이오틱스에서 프로바이오틱스로)

장건강과 원활한 배변활동에 프로바이오틱스가 도움이 되는 것임은 분명해 보입니다. 다만 프로바이오틱스를 드시는 분들이 유념해야 할 게 있습니다. 바로 음식입니다. 원리적으로 보나 제 경험으로 보나 음식을 바꾸지 않으면 아무리 프로바이오틱스를 복용한다 해도 편안한 배변으로 건강한 장을 가꾸기는 어렵습니다. 프로바이오틱스 유산균이 잘 증식하는 환경을 만들어야 합니다. (3장. 프로바이오틱스로 건강하게)

최근의 메타분석 논문에 의하면, 특히 10억 이상의 고용량 프로바이오틱스를 8주 정도 복용한다면 우울증 감소에 상당한 효과(robust effect)를 보일 수 있다고 합니다. 예를 들어, DSM 5판 기준으로 주요우울장애를 진단받은 40명의 환자들을 무작위로 두 그룹으로 나누어 각각 프로바이오틱스와 위약을 8주간 투여한 비교연구에서, 프로바이오틱스 그룹이 BDI(Beck Depression Inventory)라는 우울증 지표가 뚜렷하게 개선되는 효과를 보여줍니다. 더불어 인슐린 저항성이 떨어지고, 만성염증의 지표인 CRP 역시 개선된 효과가 보였네요. 마음건강과 더불어 몸건강까지 일석이조로 챙긴 셈이죠. (3장. 프로바이오틱스로 건강하게)

그럼에도 현재의 의과학은 여전히 그런 창발성, 상호의존과 관계를 무시하는 측면이 강합니다. 모든 세포, 세균, 감염, 질병 등을 그 자체로만 독립적으로 보고 해결책을 찾고 약을 처방한다는 거죠. 하지만 그 관계와 창발성을 무시하면 그로 인해 감당해야 할 부작용으로부터 자유로울 수 없습니다. 대표적으로 장내세균을 파괴하는 항생제의 과다 사용이죠. 헬리코박터를 위암의 주범으로 지목해 항생제로 제균을 하자 그 결과로 당뇨나 식도암이 증가합니다. 인류와 함께 오랫동안 공존 공진화해 오며 아직도 전 세계인 50%의 위장에 서식하고 있는 헬리코박터와의 관계를 파괴한 결과겠죠.
내 몸에 유익한 미생물로 내 몸을 돌본다는 발상을 담은 프로바이오틱스란 키워드는 이런 반추의 생활화일 겁니다. 나와 불가분의 관계에 있는 내 몸 상주미생물, 마이크로바이옴과 좋은 관계를 맺어 보자는 발상의 전환이니까요. (결론 _ 나와 마이크로바이옴의 창발성)