장 건강을 위해 필수적으로 먹어야 할 채소/ 브로콜리와 당근

장 건강을 위해 우리는 필수적으로 채소와 과일을 많이 먹어야 된다고 상식적으로 알고 있습니다.  밀가루 음식은 장에 안 좋다고  이야기를 합니다. 그러나 왜 좋은지 또는 나쁜지 과학적 근거를 대라면 잘 모르는 게 현실입니다. 오늘은 장 건강을 위해 필수적으로 알아야 하고 먹어야 할 채소에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

브로콜리와 당근이 좋다고는 하는데 어디에 어떻게 좋은지 살펴보도록 하겠습니다.

 

왜 우리가 채소를 먹으면 좋은가?

셀룰로오스와 녹말의 차이점

채소가 무엇인지 알려면 먼저 셀룰로오스와 녹말이 무엇인지 알아야 하고 그 차이점에 대해 이해할 수 있어야 합니다. 채소는 다당류로 셀룰로오스를 만듭니다. 셀룰로오스(Cellulose)는. 포도당 분자가 있고, 탈수중합 결합을 하여 수백 개 연결된 것입니다. 셀룰로오스는 식물의 구조 다당류 입니다.  식물이 만드는 다당류의 대표적인 예는 나무와 종이입니다. 

 

 

녹말(starch)은 동일하나 결합형태가 다릅니다. 녹말은 아밀로스와 아밀로펙틴으로 되어 있습니다. 녹말은 식물의 저장다당류입니다.  정리하면 저장은 고구마, 감자, 보리, 쌀이고 구조는 나뭇가지, 잎, 줄기입니다.

 

박테리아(bacteria) 가 하는 일

박테리아가 하는일은 흰개미들의 창자안에서는 나무를 갉아먹고, 인간의 대장 속에서 셀룰로오스를 분해하는 일을 합니다.  셀룰로오스를 분해하면 최종적으로 3가지가 나옵니다. 첫 번째가 아세트산(acetate), 두 번째가 프로피온산(propionate), 세 번째가 부티르산(butyrate) 입니다.

 

결국 채소를 먹으면 좋은 이유는 대장 속의 박테리아가 채소의 셀룰로오스를 분해해서 아세트산, 프로피온산, 부티르산을 만들어 줍니다. 

 

핵심은 3가지 산이 우리 인체에서 여러 영향을 주는데   특히, 부티르산(butyrate)이 핵심입니다. 아래에서 면역세포와 부티르산에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

면역세포 수용체(受容體, Receptor)에 대해서

먼저 면역 세포 중에 조혈모세포(HSC:hematopoietic stem cell)에서 나온 ILC(innate lymphoid cell) 세포가 있습니다. 이 세포에는 세 가지 타입이 있는데  ILC 1, ILC 2, ILC 3 이 있는데  여기에는 다양한 수용체(아래그림 참조)들이 있습니다. 수용체는 생체외부의 물질을 세포막이나 세포질, 세포핵 속으로 단백질이나 또는 신경전달물질을  받아들이는 곳을 말합니다.

 

위 3가지 세포 중에  ILC2 세포 연구가 가장 많이 되었습니다. 우리는 건강하기 위해서는 면역력이 중요하다고 이야기를 많이 합니다. 면역력이 좋다는 말은 면역세포가 건강하다는 것입니다. 특히 최근 연구에 따르면 아래 그림에 채소 두 가지가 있습니다.

ILC2수용체[출처:박문호의 자연과학세상]

 

브로콜리와 당근입니다. 브로콜리, 당근 성분이 세포의 핵 속으로 들어가는데, 당근은 RAR(retino acid receptor)로 들어갑니다. 레티노산이 당근의 붉은색입니다.

 

그림에서 처럼 RAR(retinoic acid receptor)은 RXR(retinoid X receptor)와 쌍으로 함께 있습니다. 이들이 발현을 하면서 많은 receptor들이 반응을 하고  αα7 nAchR(니코틴성 아세틸콜린 수용체 ) 등을 만듭니다. 이 수용체는 신경세포와 근육세포 간의 전기적 신호전달(electronic signaling)을 조절하는 역할을 합니다.

 

또한  RAR, RXR은 ILC2의 전사조절인자로 작용을 합니다. 전자조절인자(TF:transcription factor)는 DNA의 유전정보를 해석해서 유전자발현의 역할을 하는 인자를 말합니다. 모든 수용체( Receptor)는 단백질이고 단백질 즉 유전자가  발현하려면 DNA가 정상적으로 작동해야 합니다.

ILC3 수용체[출처]박문호의 자연과학세상

 

더욱 놀라운 점은 ILC3에도 브로콜리, 당근이 들어갑니다. 근본적인 레벨에서 브로콜리, 당근은 하늘이 내린 선물이라 생각합니다.

 

 

부티르산(butyrate)의 역할

 

부티르산(butyrate)은 대장의 주에너지원입니다. 부티르산이 들어가면 소장세포에서 항균펩타이드(AMP:Anti-microbial peptides)가 만들어지는데  항균 펩타이드(AMP)는 다양한 유기체의 선천 면역 체계의 중요한 부분입니다. AMP는 박테리아, 곰팡이, 기생충 및 바이러스에 대한 광범위한 억제 효과를 가지고 있어서 염증을 약화시키고, 소장 상피세포를 단단하게 연결해 주는 (tight junction protein)이 증가하게 됩니다.

 

 또한 부티르산은  세포와 세포 간에 밀착연접( tight junction)을 강화하여 장 누수를 억제시켜 주고, 점액단백질인 MUC2을 생산하는데 PGE(Prostaglandin E)와 함께 관여합니다. PGE는 인간 뇌의  체온조절에 중요한 역할을 하는 효소로서  cyclooxygenase에 의해 방출되는데, PGE가 많이 생겨 대장의  점액층(mucous)이 많이 만들어진다는 것입니다.

 

 

이와 같이 부티르산이 세포 사이 틈새를 강화하여 장 누수를 막아주고 또한 부티르산이 많아지면 융모세포가 흡수하여 융모세포 밑에 있는 근육세포와 작용하여 PG가 생기면, PG작동으로 술잔세포에서 점액이 다량 분출하면 점액이 두꺼워지면 유해 박테리아가 못 들어오게 됩니다.

 

결국 부티르산의 핵심역할은  세포사이를 더욱 강화시키고, 점액을 많이 만들어줌으로써  장 누수가 줄어든다는 것입니다. 또 부티르산은 간경화증으로 가는 것을 방지해 줍니다 채식을 하면 간이 건강해집니다. 식이섬유가 부족한 식사를 하게 되면 점액층이 얇아지고, 세포 간에 밀착연접( tight junction)이 끊어져서 유해 박테리아가 만든 독소가 들어와 염증을 발생시키게 됩니다.  장 누수를 막아주는 것이 채소입니다.

 

결론

 

채식을 하면  장내 점액층이 두꺼워집니다.

채식을 하면  밀착연접단백질이 증가합니다.

채식을 하면 식이섬유가 단쇄지방산(SCFA:Short chain fatty acid) 효과로 간경화를 막아줍니다.

채식을 하면 장 누수를 막아줍니다.

채식을 하면  장이 건강해지고 장이 건강해지면 뇌가 건강해집니다.

그리고 장은 제2의 뇌라고 합니다. 장건강이 뇌건강은 정확히 일치하는  연구결과 들이 나오고 있습니다.

오늘부터 식단의 변화를 주고 식탁에 오이, 당근, 배추, 브로콜리가 필수가 되길 희망합니다.

장건강은 채식이 답입니다.

 

다음시간에는 '장이 새면 뇌가 샌다는' 주제로 정보공유를 하고자 합니다.