포스트 바이오 틱 스 것 파인 - 두 두 몰 duduMall - 유산균 생산 물질 포스트 바이오 틱 스 것 파인 , 장 세균 총 개선 용 식이 유도 포스트 바이오 틱 스 의 식별 포스트 바이오 틱 스 자료 - 포스트 바이오 틱 스 두 두 몰 
 작성 일 2018 - 06 - 11 13 : 10 : 04 
 [ 첨단 기술 정보 분석 ] 
 전 문 연 구 위 원 김 치 순 
 ( chieskim 1 @ reseat . re . kr ) 
 ○ 사람 위장관 에 는 장 세균 총 ( 또는 미생 물총 ) 이 라고 하 는 ~ 1014 개 의 세균 이 서식 한다 . 이 집단 은 영양분 을 소화 하 고 탄수화물 을 발효 시켜 SCFA ( Short - Chain Fatty Acid ) 로 만들 어 에너지 를 추출 하 는 중요 한 요소 이 다 . 장 세균 총 은 위장관 에서 면역 체계 , 병원체 에 대한 방어 및 염증 발생 등 에 영향 을 미친다 . 또 세균 총 은 뇌 , 폐 및 간과 연결 되 어 그 중요 성 이 부각 되 고 있 다 . 세균 총 은 전신 항상성 에 결정 적 이 며 , 세균 총 유래 대사산물 은 순환 중 탐지 할 수 있 고 , 장 세균 총 조성 과 기능 을 바꾸 면 비 만 , 당뇨 , 암 및 천식 을 비롯 한 질병 에 영향 을 준다 . 
 ○ 생균 제 와 프리바 이오 틱 스 ( 소화 기관 에서 세균 성장 과 활성 을 자극 하 는 비 소화성 식품 성분 ) 는 장 세균 총 을 조절 할 수 있 다 . 고 성능 서열 결정법 과 대사 체학 의 발전 으로 세균 총 기능 을 직접 적 이 고 특이 하 게 조작 할 수 있 는 포스트 바이오 틱 스 ( 소화 기관 에서 세균 성장 과 활성 을 자극 하 는 생균 제 대사산물 ) 가 출현 하 게 되 었 다 . 세균 총 의 생화학 적 다양 성 때문 에 체계 적 생물학 컴퓨터 접근 법 과 표적 화 된 대사 체학 이 새 포스트 바이오 틱 스 의 발견 과 특성 화 에 중요 한 역할 을 한다 . 
 2 . 세균 총 의 기능 
 ○ 급성 장 세균 총 이상 은 생명 에 위협 이 되 지 않 는 증상 과 관련 되 나 만성 은 2 형 당뇨 와 암 등 심각 한 질병 과 연결 된다 . 프리바 이오 틱 스 와 포스트 바이오 틱 스 식품 은 급성 장 세균 총 이상 을 치료 할 수 있 다 . 생균 제 는 유아 의 항생제 관련 설사 를 고칠 뿐 만 아니 라 세균 대 사특 성 을 부분 적 으로 회복 시킨다 . 생균 제 는 스트레스 로 인한 질환 에서 가벼운 치료 가 가능 하 나 FDA 는 아직 인정 하 지 않 고 있 다 . 위장관 에서 집락 형성 과 유익 균 성장 을 증진 시키 는 프리바 오 틱 분자 는 식이 보충 제 로 간주 된다 . 프 럭 토 올리고당 은 항 염증 , 항 알레르기 및 스트레스 저항 을 개선 한다 . 
 ○ 효과 적 인 프로 바이오 틱 균주 와 프리바 이오 틱 스 개발 의 주 장애물 은 항상성 과 질병 상태 에서 의 장 미생물 군집 의 불 완전 한 특성 화 이 다 . 군집 수준 의 상호 작용 이 프리바 이오 틱 치료 에 미치 는 영향 을 제대로 이해 하 지 못하 고 있 다 . 세균 의 공간 분포 는 이질 적 이 어서 다른 장소 에서 는 다른 프리 바이오 틱 활성 이 나타난다 . 생균 균주 는 협력 적 인 상호 작용 없이 좋 은 효과 를 내 거나 의도 한 표적 에 다다를 수 없 다 . 생균 제 치료 를 위한 대사 차원 의 이해 와 효과 적 인 균주 및 프리바 이오 틱 스 의 개발 이 요구 된다 . 
 3 . 식이 유도 포스트 바이오 틱 스 
 ○ 장 세균 총 을 강화 하 는 접근 법 은 특정 질병 에서 줄어든 분자 를 식별 한 다음 줄어든 분자 나 전구 분자 와 함께 식이 로 보충 하 는 것 이 다 . 포스트 바이오 틱 스 가 세균 총 이 쓰 는 중요 한 기능 성 화합물 이 되 어 관심 을 끈다 . 위장관 에서 식이 유도 포스트 바이오 틱 스 의 죽음 과 질병 관련 세균 총 의 대 사특 성 에 대한 영향 을 조사 했 다 . 장 세균 총 에 의해 변형 된 아미노산 유도체 는 잠재 적 인 포스트 바이오 틱 스 가 되 는 화합물 을 만든 다 . 트립토판 에서 유도 되 는 인돌 과 SCFA 는 생물 활성 으로 유익 한 분자 가 된다 . 
 4 . 포스트 바이오 틱 스 의 식별 
 ○ 대사 체학 은 복잡 한 생물 체계 에서 작 은 분자 를 탐지 하 고 정량 할 수 있 어 포스트 바이오 틱 스 의 식별 에 알맞 다 . 탠 뎀 질량 분석 결합 크로마토그래피 로 대사산물 특성 에 대한 항생제 치료 의 영향 을 특성 화 하 였 다 . 이제 까지 는 바뀐 대사산물 의 포괄 적 인 특성 을 얻 으려고 비 표적 화 접근 법 을 썼 는데 대사산물 의 엄청난 숫자 ( 10 억 까지 ) 와 감도 제한 이 단점 이 다 . 
 ○ 표적 화 된 MS 는 시료 의 탐지 와 정량 을 최적 화 한다 . 컴퓨터 도구 는 표적 화 된 MS 접근 법 과 포스트 바이오 틱 스 의 식별 을 도와 식이 화합물 의 대사산물 을 예측 하 고 , 이 들 이 세균 총 에서 유도 된 것 을 식별 하 는 데 쓰인다 . 생리 및 질병 상태 인 특정 인간 조직 의 대사 능력 을 설명 한 GSMM ( Genome - Scale Metabolic Models ) 이 나왔 다 . GSMM 구축 의 주요 장애 는 노동 집약 적 이 며 유전체 데이터베이스 에서 발견 되 는 정보 를 설명 하 기 위해 많 은 노력 이 요구 된다는 것 이 다 . 
 ○ 정상 , 비 만 및 민감 성 장증 후군 ( Irritable Bowel Syndrome : IBS ) 환자 사이 의 국소 해부학 차이 를 발견 하 는 집락 수준 의 대사 네트워크 모델 을 조립 하 고 분석 하 기 위해 컴퓨터 경로 분석법 을 쓴다 . 여기 에 는 Path - Miner , PathPred 및 ProPath 등 이 있 다 . 예측 방법 과 모델 은 유전체 주석 자료 의 정확 성 과 종합 성 이 좋 아야 하 고 , 세균 총 을 구성 하 는 종 에 대한 지식 의 부족 은 예측 을 어렵 게 한다 . 
 5 . 전망 과 맺음말 
 ○ 생균 제 와 프리바 이오 틱 스 를 통한 세균 총 의 조작 은 질병 치료 에 굉장 한 잠재력 이 있 다 . 프리바 이오 틱 스 와 생균 제 의 혼합 , 또는 신비 오 틱 스로 세균 총 역할 의 이해 가 시작 되 었 다 . 체계 적 생물학 접근 법 으로 프리바 이오 틱 스 와 포스트 바이오 틱 스 를 개발 한다 . 장내 세균 의 식별 은 개별 종 수준 에서 설명 되 었 지만 메타 유전학 에서 장미 생물 의 계통 발생 론 은 이제 설정 되 기 시작 하 였 다 . 정보 가 늘어나 며 질병 치료 용 프리 바이오 틱 스 와 포스트 바이오 틱 스 의 개발 과 함께 새 생균 제 의 발견 이 가속 화 된다 . 
 ○ 주석 된 유전체 와 장 미생물 의 목록 확장 은 프리바 이오 틱 스 를 원하 는 대사산물 로 바꾸 는 반응 경로 측정 을 돕 는다 . 표적 대사 체학 과 연계 하 여 세균 총 의 생화학 적 다양 성 을 반영 하 는 포괄 적 인 대사 메타 모델 은 식이 화합물 의 대사 유도체 예측 , 프리바 이오 틱 스 의 식별 또는 생체 내 변화 경로 의 식별 에 쓰인다 . 생물 활성 인 세균 총 대사산물 생산 에 필요 한 원인 경로 의 식별 은 특정 생균 제 , 프리바 이오 틱 스 와 포스트 바이오 틱 스 가 세균 총 조성 과 기능 회복 역할 에 대한 이해 를 돕 는다 . 
 출처 : Cory Klemashevich , Charmian Wu , Daniel Howsmon , Robert C . Alaniz , Kyongbum Lee , Arul Jayaraman , “ Rational identification of diet - derived postbiotics for improving intestinal microbiota function ” , Current Opinion in Biotechnology , 26 , 2014 , pp . 85 ~ 90 
 ○ 사람 의 장 에 는 300 ~ 1 , 000 종의 ~ 1014 에 이르 는 세균 이 있 는데 이 를 장세균 총 이 라고 하 며 30 ~ 40 종 의 세균 이 99 % 를 차지 한다 . 대변 건조 질량 의 약 60 % 를 차지 한다 . 소화 되 지 않 은 탄수화물 을 발효 시키 고 SCFA 를 흡수 하 여 에너지 를 모으 며 담즙산 과 생체 이물질 을 대사 시킨다 . 장 세균 총 은 위장관 에서 면역 체계 , 병원체 에 대한 방어 및 염증 발생 등 에 영향 을 미치 며 뇌 , 폐 및 간과 연결 되 어 그 중요 성 이 부각 되 고 있 다 . 
 ○ 프리바 이오 틱 스 는 소화 기관 에서 이 집단 의 생육 이나 활성 을 촉진 하 여 숙주 의 건강 을 돕 는 소화 되 지 않 는 식이 성분 이 다 . 지난 10 여 년 간 생균 제 와 신 비오 틱 스 는 균형 잡힌 식단 과 장 항상성 을 개선 하 기 위한 식품 보조제 로 각광 받 았 다 . 포스트 바이오 틱 스 는 아직 Wikipedia 에 도 단독 항목 으로 실리 지 않 은 새로운 용어 로서 건강 에 도움 을 주 는 프로 바이오 틱 / 공생 세균 의 대사 생성물 이 다 . 
 ○ 장 세균 총 을 강화 하 기 위해 질병 으로 줄어든 분자 를 식별 하 고 생물 활성 분자 로 전환 될 수 있 는 화합물 을 줄어든 분자 와 함께 식이 로 보충 한다 . 포스트 바이오 틱 스 는 건강 을 조절 하 는 세균 총 이 쓰 는 중요 한 기능 성 분자 이 다 . 트립토판 유래 인돌 이나 SCFA 는 세균 총 에 의해 만들 어 지 는 생물 활성 이 고 유익 한 포스트 바이오 틱 스 에 속한다 . 
 ○ 대사산물 은 종류 와 숫자 가 엄청나 게 많 아 개별 대사산물 을 식별 하 고 정량 하 는 데 매우 복잡 하 고 엄청난 노력 이 필요 하 다 . 이런 문제 를 해결 하 기 위하 여 대사 체학 이 이용 되 며 대사 경로 를 연구 하 기 위해 컴퓨터 를 이용 한 Path - Miner , PathPred 및 ProPath 등 의 방법 이 쓰이 고 있 다 . 
 ○ 앞 에서 언급 한 바 와 같이 이 보고서 의 참고 자료 가 거의 2000 년 이후 이 고 포스트 바이오 틱 스 라는 항목 도 최근 에 등장 했 다 . 따라서 우리 나라 에서 나온 자료 도 동향 에 관한 것 들 뿐 이 다 . 사람 의 건강 과 질병 에 많 은 영향 을 미치 는 분야 이 므로 우리 도 포스트 바이오 틱 스 의 개발 과 대사 유도체 예측 및 식별 등 에 관한 연구 가 시급 하 다 . 
 장 세균 총 개선 용 식이 유도 포스트 바이오 틱 스 의 식별 . pdf 
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