일본 국립대학법인 도쿄농공대 응용생명화합부 등의 연구팀은 장내세균이 대사를 통해 식용유 중의 다가불포화지방산을 새로운 지방산으로 변환시켜 숙주의 에너지 대사조절에 관여하여 식사에 의한 비만을 개선하는 것을 밝혀냈다.

장내세균은 대사에 의해 식사의 영향을 제어하고 있고, 이 제어가 숙주의 대사성질환 등의 발병률에 관여하는 것으로 알려지고 있다.

최근 서양식의 보급으로 식용유 등에 다량 함유된 리놀렌산 같은 오메가6계 다가불포화지방산의 섭취량은 증가하는 한편, 들깨기름 등에 다량 함유된 α리놀렌산과 같은 오메가3계 다가불포화지방산의 섭취량은 감소하고 있다.

또, 오메가6계와 오메가3계의 균형 파괴는 대사성질환의 발병률 및 유병률과 정관계를 나타내는 것으로도 밝혀지고 있다.

특히 서양식과 같은 고지방식은 대사성질환 발증의 위험인자인 동시에 우리와 공생관계에 있는 장내세균총의 구성도 변화시키는 것으로 알려지고 있다.

이번 연구는 도쿄농공대학의 미야모토 교수, 기무라 교수 등의 연구팀과 게이오기쥬쿠대학, 쿄토대학, 지바대학, 쿠마모토대학, 시즈오카현립대학, 캐나다 토론톤대학 등의 공동연구로 진행됐다.

연구팀은 통상식 섭취 마우스와 고지방식 섭취 마우스의 장내세균총의 해석과 다가불포화지방산의 장내세균 대사물군의 정량해석을 실시한 결과, 고지방식 마우스의 맹장에서 유산균의 현저한 감소와 리놀산의 장내세균 초기 대사산물인 HYA를 포함한 여러 종의 장내세균 대사지방산의 극적인 감소를 확인했다.

또, 오메가6계 다가불포화지방산인 레놀산을 고지방식에 보충한 마우스에서는 아라키돈산 연쇄반응을 통한 지방조직염증이 관찰된 것에 비해 HYA를 보충한 마우스에서는 리놀산을 보충한 경우에 관찰된 지방조직염증을 유발하는 일 없이 고지방식에 의한 비만증상을 개선했다.

나아가 장내의 HYA농도를 통상식 섭취 시와 동정도가 되도록 고지방식 중에 HYA를 보충한 마우스는 비만에 의한 내당능이상에 대해 장관호르몬 GLP-1 분비항진을 동반한 개선작용을 확인할 수 있었다. 한편, 장쇄지방산 수용체인 GPR40/FFAR1 및 GPR120/FFAR4의 유전자 결핍 마우스에서는 이들 대사기능개선에 관한 효과가 소실되었다.

이번 연구로 식사 중에 포함된 다가불포화 지방산을 장내세균이 대사함으로써 식사에 의해 유도되는 숙주의 비만을 개선할 수 있다는 가능성이 밝혀졌다. 장내환경을 제어하는 식습관 및 장내세균의 대사산물이 대사성질환에 대한 새로운 치료법으로 연결될 수 있을 것으로 기대되고 있다.