인간의 위장관은 복잡한 장내균총으로 이루어져 있다. 장내균총은 영양소 합성, 소화, 병원균 정착 저해 및 항생능력, 면역시스템의 성숙과 증진 등 중요한 역할을 하며 또한 장내균총은 조절 T 세포를 유도하여 면역학적 균형을 조절하고 있다. 유아기부터 장내균총은 환경적 요인과 유전자에 의해 결정된다. 정상적인 분만과 건강한 영·유아의 장에는 유익 균인 Bifidobacterium과 Lactobacillus가 많이 발견되며, 병원균은 적다. 그러나 조기분만, 제왕절개, 분유 섭취, 항생제 복용과 같은 요인은 병원균의 감염을 초래한다. 이때 잠재적 병원성 세균은 침입하고 유해균은 증가하며, 유익 균은 줄어든다. 장내균총의 불균형은 유아기의 면역연관 질병을 일으키는 요인이다. 따라서 유아기의 장내균총 형성은 중요하며, probiotics가 예방 및 치료에 활용된다. 특히 Lactobacillus plantarum을 이용한 probiotics 복용은 장벽 안정화, 병원균 방어, 항생 물질 분비, 알레르기 완화에 효과적이다.
<h1>서 론</h1> <p>인간의 위장관(gastrointestinal tract)은 매우 복잡한 장내균총(gut microbiota)으로 이루어져 있으며, 장내균총은 영양소 합성, 소화, 병원균 정착 저해 및 항생능력, 숙주의 선천성 및 후천성 면역시스템의 성숙과 증진 등과 같은 인간의 생리기능에 있어 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 또한 장내균총은 조절 T 세포(regulatory T cells)를 유도함으로써 T helper 1 (Th1) cells과 T helper 2 (Th2) cells의 균형을 조절하여 면역학적 관용과 면역 활성에 기여한다.</p> <p>그런데 장내균총의 정착 및 발달은 유아기(infancy)부터 시작되고 태아기의 환경, 출산시기, 출산방법(자연분만 혹은 제왕절개), 수유 방법(모유 혹은 분유), 프로바이오틱스(probiotics) 및 항생제의 복용에 따른 환경적 요인과 유전자 유형 등에 따라 결정된다. 정상적인 분만 과정을 겪은 유아와 건강한 영·유아의 장(gut)에는 유익 균으로 알려진 Bifidobacterium 과 Lactobacillus가 우세하게 발견되며, 병원성 균은 적거나 발견하기가 어렵다. 하지만 반대로 출생과정 중에 겪게 되는 조기분만, 제왕절개, 또는 분유 섭취와 항생제 처방과 같은 환경적 요인은 병원균의 감염을 초래한다. 이때 유아기의 장내에 가장 먼저 침입하는 잠재적 병원성 세균은 Escherichia coli, Streptococcus, Enterococcus, Staphylococcus, Klebsiella와 Clostridium 속에 해당하는 균들이며, 이러한 세균에 감염된 장에서는 Bifidobacterium과 Lactobacillus가 극히 적게 발견된다. 특히 초년시기에 정착한 균총의 유형은 유년기 병원균의 감염여부와 환경적 위험요인(environmental antigen)에 따라 그 감수성에 영향을 미치고, 궁극적으로 성인시기의 장내균총을 결정하게 된다.</p> <p>장내 균총의 불균형은 유아기의 면역연관 질병(알레르기 관련 질환, 아토피 피부 질환, 염증성 장질환, 과민성 대장증후군, 신생아 괴사성 장염, 제 1 형 당뇨병 등)을 일으키는 요인이 되기도 하는데, 따라서 유아기의 장내균총 형성과정은 매우 중요하며, 궁극적으로는 생애전반의 건강과 삶의 질과 밀접하다고 할 것이다. 이러한 이유로 최근에는 면역 연관 질병의 예방 및 치료를 위해 probiotics가 유용하게 활용되는 경향을 보이고 있다. 또한 in vitro와 in vivo로 진행된 최근 연구는 유아기에 Lactobacillus plantarum (L. plantarum)을 이용한 probiotics 복용이 장점막 장벽의 안정화, 병원균으로부터의 방어 능력 향상, 항생 물질 분비 및 알레르기 질환 완화에 대한 효과를 보고하고 있다. 최근 수년간 소아 염증질환의 치료 목적으로 사용한 probiotics 및 synbiotics의 주요 균종은 Bifidobacterium 와 Lactobacillus 인데, 특히 L. plantarum은 probiotics 처방 후, 영유아의 장에 10일 내에 안정적으로 정착하지만, Bifidobacterium spp.은 30일 이상 소요된다는 결과가 보고되고 있다. 따라서 Lactobacillus은 유아기에 병원균 보다 먼저 장내에 우점종으로서 정착해야 면역시스템의 형성과 발달을 결정짓고 항생물질의 분비를 통한 방어 시스템이 가능하지만, 아직 Lactobacillus가 장의 우점종으로 정착하기 위한 환경적 요인과 항생물질 분비조절에 대한 이해는 부족한 실정이다.</p> <p>이에 본 연구는 Lactobacillus spp.를 병원성 세균의 배양 배지와 반응시켰을 때 Lactobacillus spp.의 생장속도를 알아보고자 한다. 이를 통하여 증가된 생장속도가 항생물질의 활성을 유도함으로써 항균효과가 증대시킬 것이라는 연구문제를 증명하고자 하며, 동시에 L. plantarum의 생장속도 및 항균물질 활성의 증가를 유도하는 병원균의 배양액 물질에 대한 특성을 검토하고, 분해효소, \( \mathrm{pH} \)와 열에 강한 소분자 물질이라는 가능성을 확인하고자 한다.</p>