장 속에 살고 있는 미생물 종류는 나라마다 다르지만, 우리나라 사람은 약 100-1000여 종 정도를 가지고 있습니다. 그리고 장 세균의 무게는 1-1.5kg이나 됩니다.
대변에서 수분을 뺀 나머지의 약 30-50% 정도가 미생물입니다. 심장의 무게가 300g 정도인데 장 세균의 무게는 심장의 4-5배나 되는 셈입니다.
장 세균들은 우리 몸은 아니지만 인체가 만들 수 없는 효소를 만들어 내고 비타민을 합성하며 소화 대사 작용을 합니다. 우리에게 필요한 대사 기능을 담당하므로 장내 세균은 인체의 또 다른 장기로 간주해야 합니다.
장내 미생물이란 용어 대신에 장 세균총, 장 마이크로바이옴이란 용어를 쓰기도 합니다. 마이크로바이옴이라는 용어는 미생물군과 유전체의 합성어로, 특정 환경에서 미생물들의 유전 물질 전체를 의미합니다.
장내 세균은 인체 게놈보다도 훨씬 많은 800만 개의 유전자를 가지고 있습니다. 또 인간에게는 없거나, 있어도 불완전한 기능을 하는 유전자도 장 세균은 가지고 있습니다. 그런 유전자들은 대부분이 생명 유지에 필요한 보조 임무를 수행합니다.
*장내 미생물이 하는 일
*소화대사 작용
인체 효소 기능만으로는 소화할 수 없는 식이섬유와 복합 탄수화물, 다당류(예,올리고당)를 분해하여 각종 유기산(뷰티르산, 젖산 등), 메탄 가스, 탄산 가스, 수소 가스 등을 만들어 냅니다. 이 중 유기산은 재흡수되어 추가 열량을 흡수할 수 있도록 하며, 장 상피 세포의 영양소와 미네랄 흡수 능력을 증가시켜 줍니다.
인체 유전자로는 만들 수 없는 효소를 만들며 비타민k, 바이오틴, 엽산들을 합성합니다. 소화가 안 된 복합 탄수화물은 발효시키고, 여기서 생성된 부산물로 장 세균과 장 상피 세포의 성장을 돕는 에너지를 공급합니다.
*유익균이 만들어 내는 효소들
사람이 분해하지 못하는 식이섬유를 분해하는 대표적인 효소가 베타 글루코시다아제인데 장 유익균들은 이 효소를 왕성하게 분비합니다. 또 지방질을 분해하는 효소인 에스테라아제, 리파아제, 에스테라아제 리파아제, 펩타이드를 가수 분해하는 효소인 류신 아릴아미다아제, 발린 아릴아미다아제, 시스틴 아릴아미다아제, 알파 카이모 트립신, 트립신, 유당을 분해하는 효소인 베타 갈락토시다아제 등도 유익균들이 분비하는 대표적인 효소입니다.
*사람이 소화하지 못한 식이섬유를 발효
장 세균은 사람보다 식이섬유 같은 다당류를 분해하는 분해 효소(예, 글리코시다아제, 리아제)가 2배 이상 많습니다. 이 효소들을 이용하여 음식으로 섭취한 다당류의 당 사슬이나 당 단백질을 분해하여 올리고당이나 단당류로 분해한 후 각종 짧은 사슬 지방산을 만들어 냅니다.
장 점막에 부착하여 외부에서 침입한 유해균을 퇴치하며 장 방어벽을 튼튼하게 만들어 줍니다. 항균 작용이 있는 물질(예, 박테리오신 혹은 젖산)을 분비하여 병원균을 죽입니다. 장 점막에 면역 시스템 방어벽의 여러 구성 성분과 상호작용을 하여 항체 생성을 자극하고 건강한 면역계 발달에 이바지합니다.
세포성장 및 뇌신경 기능 조절기능을 합니다.
장 상피 세포의 성장과 증식을 조절하는 작용을 합니다. 신경 기능에 영향을 주어 뇌 기능과 자율 신경 기능이 안정되도록 하는 역할도 합니다.