장내 미생물군과 영양소 대사

장내 미생물군은 장, 특히 대장에 가장 많이 존재하는 미생물의 조밀한 군집으로, 숙주가 소화할 수 없는 식이 성분을 발효시켜 숙주의 영양에 기여합니다. 이러한 발효를 통해 흡수되지 않은 탄수화물에서 에너지를 회수하고, 단쇄 지방산과 특정 비타민을 생성하며, 숙주와 상리 공생 관계를 유지합니다.

Definition

장내 미생물군은 위장관에 서식하는 미생물 군집을 의미하며, 영양소 대사에서의 역할은 주로 비소화성 기질의 단쇄 지방산으로의 대장 발효 및 일부 비타민 합성과 같이 숙주의 영양 공급에 기여하는 미생물 활동의 총체입니다.

Scope

이 주제는 장내 미생물 군집의 구성과 규모, 영양에 대한 대사적 기여(주로 비소화성 탄수화물의 단쇄 지방산 발효), 그리고 프리바이오틱스를 통한 미생물군의 식이 조절을 다룹니다. 이는 참조 생리학 및 영양학이며, 프로바이오틱스, 프리바이오틱스 또는 식이 처방을 제공하지 않습니다.

Core questions

• 인간 장내 미생물군의 구성과 규모는 어떠한가요?
• 미생물 발효는 숙주의 영양 및 에너지 공급에 어떻게 기여하나요?
• 프리바이오틱스를 포함한 식이는 미생물군과 그 대사 산물에 어떻게 영향을 미치나요?

Key concepts

• 숙주-미생물 상리 공생
• 비소화성 탄수화물의 대장 발효
• 단쇄 지방산 (아세트산, 프로피온산, 부티르산)
• 흡수되지 않은 기질로부터의 에너지 회수
• 미생물에 의한 비타민 합성
• 프리바이오틱스와 식이 조절
• 군집 다양성, 안정성 및 회복력

Mechanisms

장은 숙주 자신의 세포 수와 비견되는 세포 수를 가진 미생물 군집을 보유하고 있으며(Sender et al., 2016), 미생물은 영양분이 풍부한 서식지를 얻고 숙주는 부족한 대사 능력을 얻는 상리 공생 관계를 맺고 있습니다(Bäckhed et al., 2005). 소장에서 소화되지 않은 탄수화물은 대장에 도달하여 미생물군에 의해 아세트산, 프로피온산, 부티르산과 같은 단쇄 지방산으로 발효되며, 이들은 숙주에 의해 흡수되어 사용됨으로써 그렇지 않으면 손실될 에너지를 회수합니다(Cummings et al., 1987). 이 군집의 구성과 대사 산물은 개인마다 다르지만 특징적인 안정성과 회복력을 보이며(Lozupone et al., 2012), 식이에 의해 형성될 수 있습니다. 프리바이오틱스라고 불리는 선택적으로 발효되는 기질은 특정 미생물 활동을 촉진합니다(Gibson & Roberfroid, 1995; Gibson et al., 2017).

Clinical relevance

미생물군의 대사적 역할은 영양학 및 보건 과학에서 식이 섬유, 발효, 숙주-미생물 상호작용에 대한 이해를 제공합니다. 이 항목은 참고 및 교육을 위한 정상적인 미생물 영양소 대사를 설명하며, 개별적인 프로바이오틱스, 프리바이오틱스, 식이 또는 치료 권장 사항의 근거가 아닙니다.

Debates

'프리바이오틱스'는 어떻게 정의되어야 하는가?

숙주에게 유익한 선택적으로 발효되는 성분이라는 원래의 개념은 마이크로바이옴 과학이 발전함에 따라 재검토되었습니다. 국제 전문가 합의는 프리바이오틱스의 정의와 범위를 업데이트하고 확장하여 기질이 충족해야 할 기준을 정교화했습니다.

Seminal works

• backhed-2005
• cummings-1987
• gibson-1995
• lozupone-2012

Frequently asked questions

장내 미생물군은 영양에 어떻게 도움이 되나요?

숙주가 소화할 수 없는 식이 성분, 특히 대장에 도달하는 탄수화물을 발효시켜 숙주가 흡수하여 에너지로 사용하는 단쇄 지방산을 생성하며, 일부 비타민도 합성합니다.

프리바이오틱스는 무엇인가요?

프리바이오틱스는 숙주 미생물에 의해 선택적으로 사용되어 건강상의 이점을 제공하는 식이 기질입니다. 미생물군에 대한 이해가 깊어짐에 따라 전문가 합의를 통해 그 정의가 시간이 지남에 따라 정교화되었습니다.