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English to Korean: Should yoghurt cultures be considered probiotic? General field: Science Detailed field: Biology (-tech,-chem,micro-)
Source text - English Should yoghurt cultures be considered probiotic?
Francisco Guarner1*, Gabriela Perdigon2, Ge´rard Corthier3, Seppo Salminen4, Berthold Koletzko5 and
Lorenzo Morelli6
1Digestive System Research Unit, University Hospital Vall d’Hebron, Barcelona, Spain
2Centro de Referencia para Lactobacilos (Cerela), Facultad de Bioquı´mica, Quı´mica y Farmacia, Universidad Nacional de Tucuma´n,
Argentina
3Institut National de la Recherche Agronomique, Unite Ecologie Physiologie Systeme Digestif, Jouy-en-Josas, France
4Food Development, Health Biosciences Program, Functional Foods Forum, University of Turku, Finland
5University of Munich, Metabolic Diseases and Nutrition, Munich, Germany
6Universita Cattolica Del Sacro Cuore (UCSC), Fac Agraria Istituto Microbiologia, Piacenza, Italy
(Received 8 July 2004 – Revised 17 January 2005 – Accepted 17 January 2005)
Probiotics are live micro-organisms that when administered in adequate amounts confer a health benefit on the host. Consumption of yoghurt has been
shown to induce measurable health benefits linked to the presence of live bacteria. A number of human studies have clearly demonstrated that yoghurt
containing viable bacteria (Streptococcus thermophilus and Lactobacillus delbrueckii sp. bulgaricus) improves lactose digestion and eliminates symptoms
of lactose intolerance. Thus, these cultures clearly fulfil the current concept of probiotics.
Bacteria: Functional Food: Probiotic definition: Market regulation
Fermented milks and yoghurts have been used throughout the
history of mankind. A proposal by the European Commission for
a council regulation laying down additional rules on the common
organization of the market in milk and milk products for yoghurt
and yoghurt-like products was presented recently (AGRI/38 743/
2003rev3). Article 2 and Annex of the proposal establish that
‘yoghurt’ is a product obtained by the fermentation of milk with cultures
of Streptococcus thermophilus and Lactobacillus
delbrueckii sp. bulgaricus. The term ‘yoghurt-like product’ is
defined as alternative culture yoghurt (i.e. when L. bulgaricus is
substituted by other Lactobacillus species for the fermentation of
milk) or yoghurt containing probiotic bacteria (when probiotic
bacteria are added to the yoghurt or alternative cultures). Article 4
of the proposal declares that ‘probiotic bacteria’ are live food
supplements, which benefit the health of the consumer.
These statements and definitions seem to fit well with the
common knowledge and use of the terms by scientists, industry
and the general public. The proposal clearly differentiates
between yoghurt starter cultures (S. thermophilus and L. bulgaricus)
and probiotic bacteria that may be added (see Article 2 and
Annex), but the distinction does not exclude S. thermophilus
and L. bulgaricus from the category of probiotic bacteria. The
starter cultures can also be probiotics as long as they comply
with the definition of probiotic. For instance, if some of the
health benefits achieved by consumption of yoghurt are linked
to the presence of live bacteria, then these bacteria are probiotics
(defined by the proposal as ‘live food supplements which
benefit health’).
The purpose of the present article is to produce a critical review on
the notion of probiotics, and to analyse whether the usual yoghurt
cultures (S. thermophilus and L. delbrueckii sp. bulgaricus) qualify
for this notion according to our current concepts. If the starter cultures
are probiotics, products that have been heat-treated after fermentation
would lack the probiotic benefit of yoghurt, even if
other nutritional properties are unchanged by heat treatment. As
mentioned by the council regulation (see Point 9 in the Preamble),
legislation of most EU member states establishes that the presence
of living bacteria in large quantities is a characteristic of yoghurt,
and the notion of yoghurt should therefore be reserved to this kind
of product. In the present article, the term ‘yoghurt’ refers to the fermented
milk product in which the starter micro-organisms are
viable, live and abundant (Codex Standard for Fermented Milks,
243-2003).
Probiotics: historical evolution of the concept
The origin of the term ‘probiotic’ is credited to Werner Kollath as
related in a publication by the German scientist Ferdinand Vergin
* Corresponding author: Dr Francisco Guarner, fax þ 34 93489 4456, email [email protected]
British Journal of Nutrition (2005), 93, 783–786 DOI: 10.1079/BJN20051428
q The Authors 2005
(1954). Kollath proposed the term ‘Probiotika’ to designate
‘active substances that are essential for a healthy development
of life’. The Greek meaning of the term (‘for life’) is opposed
to ‘antibiotics’ (‘against life’), at that time a very well recognized
‘hit’ of science. In a paper published in Science a few years later,
Lilly & Stillwell (1965) described probiotics as substances
secreted by one micro-organism that stimulate the growth of
another. Other US scientists later used the term probiotic with
the same meaning: factors that stimulate growth (Sperti, 1971;
Nutini et al. 1982). However, Parker (1974) made a different
use of the term, which was applied to describe animal feed supplements
specifically designed to improve health. He introduced
a new definition: ‘organisms and substances which contribute to
intestinal microbial balance’. The success of the new concept is
mainly due to the subsequent work of Roy Fuller in Reading
(UK), who revised Parker’s definition by removing the reference
to ‘substances’. Thus, a probiotic is ‘a live microbial feed supplement
which beneficially affects the host animal by improving
its intestinal microbial balance’ (Fuller, 1989). The concept was
also applicable to human nutrition and medicine (Fuller, 1991).
This definition stressed the importance of viable microbial cells
as an essential requirement, but kept the concept restricted to a
particular mechanism of action: improvement of the intestinal
microbial balance, as in Parker’s definition. Shortly thereafter,
Havenaar & Huis In’t Veld (1992) broadened the definition to
include the microflora of other habitats different from the intestinal,
such as the upper respiratory tract or the urogenital tract. Probiotics
are ‘a mono- or mixed culture of live microorganisms
which applied to animal or man, affects beneficially the host by
improving the properties of the indigenous microflora’. Remarkably,
the concept was still restricted to micro-organisms able to
influence the indigenous microbial balance.
The notion of probiotic as introduced by Fuller was attractive
and successful. Subsequent scientific approaches aimed at the
identification of the ideal probiotic, and discussed the characteristics
and properties required for a micro-organism to qualify as
a probiotic. Many scientific publications and reviews listed a
series of essential requirements to be checked by in vitro methods
in the screening of micro-organisms with a probiotic value. It was
suggested that only strains shown to possess these essential traits
should be tested in vivo. The list of essential requirements based
on theoretical considerations included the following:
(1) Human origin (as a token of safety for human use);
(2) Resistance to gastric acidity and bile toxicity (these properties
would predict good survival during gastrointestinal transit);
(3) Adhesion to gut epithelial cells (as a requirement for
successful colonization in vivo – the term colonization
describes the ability of a particular bacteria strain to
permanently establish in the host over time without the
need for periodic reintroduction of the bacteria; see Bezkorovainy,
2001);
(4) Production of antimicrobial substances or bacteriocins (for
pathogen antagonism);
(5) Ability to modulate immune responses and ability to
influence metabolic activities of faeces (for prevention of
colon cancer).
Several bacteria strains successfully qualified by passing through
all the in vitro tests, and thus received the ‘full title’ of being a
probiotic, in some cases without any proof of a beneficial
health effect demonstrated in human studies.
On the other hand, most recent scientific developments have
challenged the validity and usefulness of the suggested
criteria for a full definition of probiotic. For instance, the Nissle
Escherichia coli strain, isolated in 1917 for therapeutic purposes
in the pre-antibiotic era, is not resistant to acid or bile toxicity.
This strain is given in enteric-coated capsules and has proved
useful for the prevention and treatment of human disease in
well-designed human studies (see for instance the Lancet paper
on a clinical trial in ulcerative colitis; Rembacken et al. 1999).
There is no proof so far that supports or substantiates the claim
linking human origin and safety for human use, or human
origin and efficiency in human studies. It is also well known
that many pathogens exert their deleterious effect through
adhesion to gut epithelial cells (Hoepelman & Tuomanen,
1992), and again this fact has cast some doubts about the meaning
of this property by itself in the definition of a strain as probiotic
(Ducluzeau, 2002).
Taken together, these observations suggested that the proposed
list of in vitro properties could no longer be accepted as criteria
for definition of a probiotic. Most common views about the
in vitro tests for probiotics among the scientific community are
well reflected in the report by the Joint Food and Agriculture
Organization/World Health Organization Working Group (2002):
‘In vitro tests are useful to gain knowledge of strains and the
mechanism of the probiotic effect. However, it was noted that the
currently available tests are not fully adequate to predict the
functionality of probiotic microorganisms in the human body. It was
also noted that in vitro data available for particular strains are not
sufficient for describing them as probiotic. Probiotics for human use
will require substantiation of efficacy with human trials.’
Hence, in vitro studies are and will be a very useful tool for the
selection of bacteria for a particular probiotic use, but are not
essential requirements for a strain to qualify as a probiotic. In
addition to this consensus about the in vitro tests, some important
evidence obtained in human studies has challenged Fuller’s concept
of probiotics. First, many bacteria able to transit alive
through the entire human gastrointestinal tract are devoid of a
measurable health effect, and second, a persistent change in the
indigenous flora by consumption of a probiotic has never been
demonstrated (Bezkorovainy, 2001). According to these observations,
induction of changes in the indigenous flora should not
be considered as a primary target of probiotics. Thus, newer definitions
of the probiotic concept have omitted the need to induce
changes in the microbial balance, as health benefits can be produced
through other mechanisms as well.
The current concept of probiotics
Definitions proposed in recent years are listed below.
(1) ‘Oral probiotics are living micro-organisms, which upon
ingestion in certain numbers, exert health benefits beyond
inherent basic nutrition’. LABIP consensus definition (Guarner
& Schaafsma, 1998).
(2) ‘A live microbial food ingredient that is beneficial to health’.
Proposed by Salminen et al. (1998) and adopted as consensus
definition by the FUFOSE Concerted Action sponsored
by the European Commission (Diplock et al. 1999).
(3) ‘Live microorganisms which when administered in adequate
amounts confer a health benefit on the host’. Definition by
the Joint Food and Agriculture Organization/World Health
784 F. Guarner et al.
Organization Working Group (2002). The International
Scientific Association for Probiotics and Prebiotics recently
adopted this definition (Reid et al. 2003).
(4) ‘Probiotic bacteria are live food supplements which benefit
the health of the consumer’, as defined in the legal proposal
by the European Commission referred to earlier.
All these definitions require that the term probiotic should only be
applied to microbes administered alive having a demonstrated
beneficial effect (Reid et al. 2003). The similarities between
these new definitions clearly reflect the consensus of scientists
all over the world on this issue. The concept is now open to
many different applications in a large variety of fields relevant
for human and animal health. The concept is generic and covers
many different aspects that may be addressed by specific strains.
Yoghurt cultures are probiotic
According to current scientific concepts, yoghurt cultures are probiotics
if a beneficial physiological effect can be obtained by consumption
of the live cultures and the benefit has been
substantiated appropriately in human studies.
All S. thermophilus and most L. bulgaricus strains have a high
lactase activity (Sanders et al. 1996). It is well recognized that
yoghurt consumption improves lactose digestion and eliminates
symptoms of lactose intolerance. The physiological effects have
been clearly demonstrated in a large number of human studies
in which consumption of yoghurt (with live cultures) has been
compared with consumption of a pasteurized product (with
heat-killed bacteria; Gilliland & Kim, 1984; Savaiano et al.
1984; McDonough et al. 1987; Dewit et al. 1988; Lerebours
et al. 1989; Pochart et al. 1989; Marteau et al. 1990; Varela-
Moreiras et al. 1992; Rizkalla et al. 2000; Labayen et al. 2001;
Pelletier et al. 2001). All studies have shown better lactose digestion
and absorption in subjects who consumed yoghurt with live
cultures, as well as reduction of gastrointestinal symptoms. The
benefit on lactose absorption was also demonstrated in healthy
subjects without lactose maldigestion (Rizkalla et al. 2000). All
these studies highlight the essentiality of live bacteria for the
beneficial effect on lactose digestion (not excluding that other
beneficial effects can be due to non-viable bacteria). There are
no major scientific discrepancies on this issue fully established
by human intervention studies.
The functional properties of yoghurt are consistent with further
evidence obtained in important ancillary studies that confirmed
viability and metabolic activity of yoghurt bacteria in the
human intestine (Martini et al. 1987; Pochart et al. 1989; Marteau
et al. 1990), as well as in in vivo animal models (Lick et al. 2001;
Drouault et al. 2002). Yoghurt bacteria can also be detected in
faeces of human subjects consuming yoghurt (Brigidi et al.
2003; Callegari et al. 2004).
Yoghurt is also being used in the management of acute diarrhoeal
disorders, as recommended by World Health Organization
(1995). This recommendation is based on the traditional approach
in many countries all over the world, as well as on evidence
gained in human intervention studies (Boudraa et al. 1990,
2001). Yoghurt feeding in children with acute watery diarrhoea
decreased stool frequency and shortened the duration of diarrhoeal
episodes (Boudraa et al. 2001).
Other studies have addressed the role of yoghurt on the immune
system. Yoghurt consumption may enhance the immune response
particularly in immunocompromised populations, such as the
elderly (Meydani & Ha, 2000). The role of yoghurt in the
modulation of the immune system was further demonstrated by
Van de Water et al. (1999) in a randomized controlled trial
with human subjects. Long-term consumption of yoghurt, as compared
with either the same product heat-treated after fermentation
or exclusion of yoghurt products from the diet during the length
of the study (1 year), was associated with a significant decrease
in allergic symptoms.
In agreement with the demonstration of probiotic efficacy, several
consensus documents have acknowledged the probiotic
nature of yoghurt cultures. These include the report of the Joint
Food and Agriculture Organization/World Health Organization
Working Group (2002), the International Scientific Association
for Probiotics and Prebiotics workshop consensus document
(Reid et al. 2003), the Lancet review on gut flora in health and
disease (Guarner & Malagelada, 2003) and the official web
page of the Ministry of Agri-culture and Agri-Food in Canada
(http://www.agr.gc.ca/food/nff/FAQs.html#categories).
Conclusions
The concept of ‘probiotic’ has evolved to a simple and straightforward
notion: probiotics are ‘live micro-organisms which
when administered in adequate amounts confer a health benefit
on the host’. Consumption of yoghurt has been shown to induce
measurable health benefits linked to the presence of live bacteria,
as compared with products with heat-killed bacteria. Thus, yoghurt
starter cultures clearly fulfil the current concept of probiotics at
least for its beneficial effect on lactose digestion in vivo. Some
yoghurt cultures were shown to induce other health benefits
such as reduction in severity and duration of acute diarrhoea, or
prevention of allergic disorders. Whether all yoghurt cultures
can lead to these health benefits may require further
substantiation.
Conflict of interest
F. G. is a member of the Beneo Scientific Committee sponsored
by Orafti (Tienen, Belgium). L. M. served as coordinator of a
research project ‘Detection in faecal samples of yoghurt cultures’,
which was co-funded by the Groupe Danone (Paris, France). B. K.
serves as the coordinator of a multi-centre research project ‘Childhood
Obesity – Programming by Infant Nutrition’, funded by the
European Commission (QLK1-2001-00 389) and co-funded by
the Groupe Danone (Paris, France). S. S. is holder of the
Bristol-Myers Squibb Foundation Unrestricted Nutrition Research
Grant.
Translation - Korean 요구르트 배양균은 프로바이오틱(probiotic)에 속하는가?
프로바이오틱은, 적절한 양을 섭취했을 때 그 섭취한 대상의 건강에 이익이 되는 살아있는 미생물을 말한다. 요구르트 등에 포함된 살아있는 박테리아와 같은 미생물이 체내에 끝까지 살아남았을 때를 간주하여, 요구르트 섭취는 명확한 건강상의 이익을 가져다주는 것으로 알려져 있다. 많은 연구에 따르면 체내에서 살아남을 수 있는 박테리아 (스트렙토코커스 더모필러스와 락토바실러스 불가리쿠스 균류)를 포함하고 있는 요구르트를 섭취하여 유당(락토오스) 소화를 증진시키고 유당알레르기 증상을 없앨 수 있다고 한다. 그러므로 이러한 배양균은 확실히 최근의 프로바이오틱의 정의와 일치한다.
관련 어휘: 박테리아, 기능성 식품, 프로바이오틱의 정의, 시장 법규
발효유와 요구르트의 역사는 인류의 역사와 함께한다. 우유 및 요구르트, 요구르트 관련 식품 시장의 공동 조직에 관한 추가조항을 단정 짓는 위원회 법규에 관한 유럽 커미션의 기안이 최근 발표되었다 (AGRI/38 743/ 2003 rev3). 그 기안의 2 항과 참고자료에 의하면, ‘요구르트’란 발효유 그리고 배양균인 스트렙토코커스 더모필러스와 락토바실러스 불가리쿠스 균류로 만든 제품이라고 명시되어 있다. ‘요구르트 관련 식품’이란 다른 배양균을 사용한 요구르트로 정의되어 있는데 이는 L. 불가리쿠스 균이 다른 락토바실러스 균류 등으로 대체되어 우유 발효에 사용된 것, 혹은 프로바이오틱 박테리아를 함유한 요구르트(요구르트에 프로바이오틱 박테리아가 첨가되거나 다른 대체 배양균에 첨가된 경우)를 의미한다. 동 기안 4 항에서는 ‘프로바이오틱 박테리아’를 섭취한 사람의 건강에 유익한 살아있는 보충 식품으로 정의하고 있다.
이런 설명과 정의를 보면 요구르트라는 말은 일반 상식과 과학계, 사회 및 일반 대중이 사용하는 용어들과 잘 맞아 떨어지는 듯하다. 이 기안은 요구르트 개시 배양균(starter cultures) 즉, S. 더모필러스 및 L. 불가리쿠스 균류와 추후 첨가 되어질 프로바이오틱 박테리아 (2 항 및 참고자료 참고)에 명확한 차이를 두고 있지만 S. 더모필러스 균과 L. 불가리쿠스 균을 프로바이오틱 박테리아 항목에서 제외하고 있지 않다. 프로바이오틱의 정의에 위배되지 않는 한, 요구르트 개시 배양균도 프로바이오틱 박테리아에 포함될 수 있다는 얘기다. 가령, 어느 요구르트 속의 살아있는 박테리아가 체내에 남는다는 전제하에 그런 요구르트를 마심으로써 어느 정도 건강에 유익하다면 그 박테리아들은 ‘건강에 유익한 살아있는 보충 식품’이라는 정의에 의해 프로바이오틱이라고 불릴 수 있다는 말이다.
이 글의 목적은 프로바이오틱의 개념에 관한 엄격한 재고를 위함이며, 보통 요구르트 배양균에 쓰이는 S. 더모필러스, L. 델부룩키 불가리쿠스 균류가 우리가 현재 쓰고 있는 프로 바이오틱의 정의에 들어맞는지 알아보기 위함이다. 만일 개시 배양균이 프로바이오틱으로 발혀지면, 발효 후 열처리 과정을 거치는 요구르트 제품들은 설령 열처리 과정에서 다른 영양상의 이점을 잃어버리지 않는다 하더라도, 프로바이오틱에 의한 이점은 잃어버리는 것이 될 것이다. 위원회 법규에 명시됐듯이 (서문의 9번 항목 참고) 대부분 EU 회원국들의 조항 제정은, 살아있는 박테리아의 다량 체내 존속은 요구르트의 특징이며 그러므로 요구르트의 개념은 반드시 이런 종류의 제품을 의미해야 한다고 명시하고 있다. 이 글에서는 ‘요구르트’라는 단어를, 코덱스 발효유 기준 243-2003에 의거, 개시 미생물들이 풍부하며, 살아있고, 또 체내에서 살아남을 수 있는 발효 유제품이라고 정의한다.
프로바이오틱: 그 정의의 역사적 변화
‘프로바이오틱’이라는 단어의 기원은 독일 과학자 페디난드 버진(Ferdinand Vergin)의 글에 연관해 붸너 콜라스(Werner Kollath)가 1954년 처음 사용했다. 콜라스는 ‘프로바이오티카(Probiotika)'라는 단어를 ’건강 증진에 필수적인 살아있는 물질’을 칭하기 위해 사용했다. 그리스어로 이 뜻은 ‘삶을 위한’ 이며 이는 ‘안티바이오틱스(antibiotics)’ 즉, ‘삶에 불리한’이라는 말의 반대말이다. 당시 이 단어는 과학계의 큰 유행이 되었다. 몇 년 후인 1965년 사이언스지에 발표된 릴리와 스틸웰(Lilly & Stillwell)의 글에서는 프로바이오틱이 다른 미생물의 성장을 촉진하는 알려지지 않은 미생물로 묘사되고 있다. 그 후 다른 미국 과학자들이 ‘성장을 촉진하는 요소’라는 동일한 의미로 사용하기도 하였다 (스퍼틸 1971, 뉴티니 외 1982). 하지만 파커(Parker; 1974)는 좀 다른 정의를 내렸는데, 그는 동물 사육 관련 첨가물, 특히 건강 증진을 목적으로 하는 첨가물을 설명하는 데 이 단어를 사용했다. 파커는 이 단어에 ‘장내 미생물 균형에 기여하는 생물 및 물질’이라는 새로운 정의를 붙였다. 파커의 새로운 정의가 흥행한 것은, ‘물질’이라는 단어를 정의에서 없애며 파커의 개념을 보완한 리딩(Reading)의 로이 풀러(Roy Fuller; 영국)의 종합적 연구에 대부분 기인한다. 즉, 프로바이오틱이란 ‘동물에 유익한 사육 첨가물로서, 장내 미생물 균형에 기여하는 살아있는 미생물 (풀러, 1989)’ 을 말한다. 이 개념은 인간 영양학과 의학에도 적용 가능했다 (풀러, 1991). 이 정의는 필수 요구조건으로 살아있는 미생물의 중요성을 강조했다. 하지만 파커의 정의에 따르는 ‘장내 미생물 균형 개선’과 같은 특정 매커니즘 활동에 대해서는 그 개념을 사용하지 않았다. 얼마 지나지 않아 헤브나와 휴이스 인트 벨드(Havenaar & Huis In't Veld)는 1992년 장속과는 다른 환경에 서식하는 미생물들 (예. 호흡기관 및 비뇨기관에 서식하는 미생물들)을 프로바이오틱의 정의에 포함시킴으로써 그 의미를 확대시켰다. 프로바이오틱은 이제 ‘인간 혹은 동물 체내의 고유 서식 미생물의 기능을 향상시킴으로 신체에 유익한 단독 혹은 다양한 살아있는 미생물 배양균’을 의미했다. 하지만 놀랍게도 이 개념 역시 체내 고유 서식 미생물 균형에 영향을 미칠 수 있는 미생물에 대해서는 언급이 없었다.
풀러에 의해 도입된 정의는 성공적이었으며 학계의 관심을 끌어낼 수 있었다. 이상적인 프로바이오틱의 식별을 그 목적으로 하는 과학적 시도가 이어졌고, 프로바이오틱으로 구별될 수 있는 미생물들의 특징에 대한 토론이 이어졌다. 프로바이오틱으로서의 가치를 조사하기 위한 미생물 실험을 생체 밖 시험관에서 시행하여, 알아낸 필수 요구사항 목록들이 많은 과학 출판물을 통해 나왔으며 이렇게 해서 선별된 균류만이 체내 실험에 이용되었다. 이론적인 필수 요구사항에는 다음과 같은 내용이 포함되었다.
(1) 인간의 몸에서 발견된 미생물 (인체에 무해하다는 증거로서)
(2) 위산과 담즙산에 저항력이 있는 미생물 (이는 소화기관을 통과해도 생존률이 우수하 다는 것을 암시한다)
(3) 창자 상피세포에 유착이 용이한 미생물 (체내 성공적인 정착을 위한 요구사항 - ‘정 착’이라 함은 주기적인 재주입 없이 영구적으로 창자에 머무르는 특정 균류의 능력 을 말한다 (베즈커-오베니 2001 참고).)
(4) 유해질 파괴 물질 혹은 유해 박테리아 (antimicrobial substances or bacteriocins) - 병원균 길항작용 관련.
(5) 면역 반응 조절 그리고 대변 신진대사활동 조절 기능 (대장암 예방을 위한)
몇몇 박테리아 균류는 성공적으로 체내 실험을 통과함으로써 완벽히 프로바이오틱이라고 불리게 되었다. 또 어떤 경우에는 건강에 유익한지의 여부를 밝혀내지 못했다.
한편, 최근의 많은 연구는 프로바이오틱의 완전한 정의기준이 유효하고 유용한지에 대해 의문을 품고 있다. 예를 들면 1917년 분류된 항생물질기 이전 치료 용도로 사용된 니슬 에스쳐리키아 코일(the Nissle Escherichia coli) 균류는 산 혹은 담즙산에 대한 저항력이 없다. 그러나 이 균류는 적절히 고안된 임상 연구에 따르면 장-코팅캡슐로 인간 질병 예방 및 치료에 유용한 것으로 밝혀졌다 (이의 예로는 란셋(Lancet) 페이퍼 렘배컨(Rembacken) 외의 논문, ‘대장 궤염 치료 시도(1999)’에 관한 글이 있음). 현재까지는 체내에서 발견되거나 유해성에 관계되는 것 혹은 그 효율성에 관련된 주장을 보충하거나 지원하는 증거가 없다. 많은 병원균이 장내 상피세포에 정착하여 유해한 효과를 나타낸다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다 (호이펠맨과 투오메넌, 1992). 또한 이러한 사실은 프로바이오틱의 정의 자체에 의구심을 들게 한다 (듀클루제우, 2002).
이를 모두 종합해 볼 때, 이런 결과는 체외 시험관 실험은 프로바이오틱의 정의를 내리기엔 더 이상 적합하지 않다는 결론이 나온다. 거의 대부분의 프로바이오틱에 관한 과학계의 시험관 실험에 대한 견해는 조인트 푸트(Joint Food)와 농업기구/ 세계보건기구 (2002)의 보고서에 잘 반영되어 있다.
‘체외 시험관 실험은 균류와 프로바이오틱 효과의 매커니즘에 대한 지식을 얻는데 유용하다. 하지만 최근 가능한 실험들은 프로바이오틱 미생물들의 체내 역할을 예측 하기에는 완전치 못하는 걸로 알려졌다. 또한 시험관 실험을 통해 얻은 몇몇 특정 균류에 대한 정보는 그 균류를 프로바이오틱으로 보기에는 문제가 있다. 인간을 위 한 프로바이오틱은 적절한 임상실험을 통해 얻어져야 한다.‘
고로, 체외 연구는 특정 프로바이오틱 사용에 대한 선택여부를 결정하기에는 아주 유용한 방법이고, 앞으로도 그럴 것이지만, 프로바이오틱 균류를 구별짓는 데에는 필수적인 요소가 아니다. 또한, 체외 연구에 대한 이러한 의견의 일치에 더불어 임상실험을 통해 얻어진 몇몇 중요한 증거에 의해 풀러의 프로바이오닉에 관한 정의는 변경이 불가피하게 되었다. 첫째, 체내에서 끝까지 살아남을 수 있는 많은 박테리아에는 측정 가능한 건강상의 이점이 빠져있으며, 둘째, 프로바이오틱의 섭취로 인한 체내 고유 미생물들의 꾸준한 변화에 관한 언급이 없다 (베즈코로바이니, 2001). 이러한 결과로 체내 고유 미생물들의 변화유도는 프로바이오틱의 우선 기준에서 탈락되었다. 따라서, 건강상의 이점이 다른 매커니즘을 통해서도 성취될 수 있다고 밝혀졌기에, 새로운 프로바이오틱에 대한 컨셉에는 미생물 균형에 관한 변화 유도에 대한 항목이 빠지게 되었다.
프로바이오틱에 대한 최근의 정의
그리하여 최근에 정의된 내용은 다음과 같다.
(1) ‘섭취하는 프로바이오틱은 고유의 기본 영양소 이외에 건강에 도움이 되는 특정 수 이상의 살아있는 미생물’이다. LABIP의 일치된 정의임 (가드나와 쉬파스마, 1998).
(2) ‘건강에 도움이 되는 살아있는 미생물 섭취물’. 1999년 살미넌 외가 제안 그리고 유 럽 커미션의 지원을 받고 있는 FUFOSE에서 일치된 정의 (딥록 외, 1999).
(3) ‘적절한 양을 섭취했을 때 그 섭취 동물 및 사람의 건강에 도움을 주는 살아있는 미 생물’. 조인트 푸드와 농업기구/세계보건기구에 의한 정의 (2002). 최근 국제 프로바 이오틱 과학 연합 및 프리바이오틱스가 정의로 채택함 (리드 외, 2003).
(4) ‘프로바이오틱 박테리아는 섭취자의 건강에 도움이 되는 살아있는 식품 첨가물이다’. 조기 법적 용도로 유럽 커미션에서 정의로 채택함.
모든 이런 정의에 의하면 프로바이오틱이란 용어는 오직 산 채로 섭취되어 유익한 효과를 내는 미생물을 말한다 (리드 외, 2003). 이런 유사한 새로운 정의들을 보면 여기에 전세계 과학자들의 동의가 있었음을 명확히 알 수 있다. 현재 이 정의는 크고 다양한 여러 인류, 동물 건강에 관련된 분야에 있어 사용되고 있다. 또한 이 개념은 특정 균류에 의해 알려지는 총체적이고 많은 다양한 분야를 포함한다.
요구르트 배양균은 프로바이오틱이다.
최근의 과학적 개념에 의해, 살아있는 배양균을 섭취함으로 유익한 생리학적 효과를 얻을 수 있다면 요구르트 배양균은 프로바이오틱이다. 그리고 이 이점은 임상실험에서 적절하게 확증되었다.
모든 S. 더모필러스와 L. 불가리쿠스 균류는 우수한 락타아제 활동성이 있다 (샌더 외, 1996). 요구르트를 마시는 것이 락토오스 소화를 돕고 유당 알레르기에 효과적이라는 것은 잘 알려진 사실이다. 요구르트 (살아있는 배양균과 함께)와 파스퇴르법(저온 살균; 박테리아 멸균됨)을 거친 제품을 비교한 거대 임상 실험을 통해 생리적 효과는 확실히 입증되었다 (길리랜드와 킴, 1984; 사바이아노 외, 1984; 맥도너트 외, 1987; 디윗 외, 1988; 레레보스 외, 1989; 포차트 외, 1989; 마티우 외, 1990; 바레라-모레이라스 외, 1992; 리즈칼라 외, 2000; 라바엔 외, 2001; 필레티어 외, 2001). 이 모든 연구들은 살아있는 배양균을 포함하는 요구르트를 섭취한 대상에서 더 나은 락토오스 소화 및 흡수와 더불어 위장 장애의 감소를 나타내고 있다. 또한 락토오스 소화장애가 없는 건강한 대상에서도 락토오스 흡수에 대한 효과가 있었다 (리즈칼라 외, 2000). 모든 연구는 락토오스 소화에 도움이 되는 살아있는 박테리아가 반드시 필요하다고 강조하고 있다 (다른 체내 생존 불가 박테리아에 의한 이점도 포함). 임상 중재 실험을 통해 완벽히 입증된 이 점에 주요 과학적 이견을 다는 학자는 없다.
요구르트의 기능적 특성은 인간 장 내 요구르트 박테리아의 생존력과 대사작용을 확증하는 핵심적인 보조 연구에서 얻어진 추가 결과와 일치한다 (마티니 외, 1987; 포차트 외, 1989, 마티우 외, 1990). 또한 체내 동물 모델 실험도 마찬가지이다 (릭 외, 2001; 드로원트 외, 2002). 요구르트 박테리아는 이를 섭취한 대상의 대변에서도 발견될 수 있다 (브리지디 외, 2003; 칼레가리 외, 2004).
요구르트는, 세계보건기구에서 장려했듯이(1995), 급성 설사병의 치료에도 사용된다. 이런 장려사항은 임상 중재실험을 통해 얻어진 결과 및 세계 많은 국가의 민간치료법을 그 기초로 하고 있다 (보드라 외, 1990, 2000). 요구르트는 아이들의 잦은 급성 묽은 설사와 설사의 횟수를 줄이는 데에도 도움이 된다 (보드라 외, 2001).
다른 연구에서는 요구르트의 면역체계에 미치는 역할에 대해 언급하고 있다. 요구르트를 섭취하면 면역이 약한 노약자를 비롯해 면역반응을 증대하는 것으로 알려져 있다 (미데니와 하, 2000). 면역체계 조절에 미치는 요구르트의 영향에 대해서는 무작위 조절 임상 시험을 통해 반 디 워터 외 (1999)가 자세히 설명하고 있다. 발효과정 후 열처리 공정을 거친 같은 제품을 섭취한 그룹 혹은 요구르트 섭취를 하지 않은 그룹과 요구르트의 장기간 (1년) 섭취한 그룹과의 비교 실험을 보면 요구르트를 섭취한 그룹은 알러지 증상에 있어서 놀라운 감소효과를 보였다.
이런 프로바이오틱의 효과에 동의하는 몇가지 요구르트 배양균의 프로바이오틱 특성에 관한 논문이 발표되었다. 여기에는 조인트 푸드와 농업기구/세계보건기구 (2002), 국제 프로바이오틱 과학 연합 및 프리바이오틱스 워크숍 동의서 (리드 외, 2003), 건강과 질병에 관한 장 미생물 란셑 리뷰 (거너와 말라갤라다, 2003) 그리고 캐나다 농업 및 농산부 공식 홈페이지 (http://www.agr.gc.ca/foodnff/FAQs.html#categories) 등이 포함된다.
결 론
‘프로바이오틱’ 이라는 개념은 ‘프로바이오틱은 적절한 양을 섭취했을 때 그 대상에 건강상 이익을 주는 살아있는 미생물’ 이라는 단순하고 직선적인 개념으로 발전했다. 열처리를 거쳐 살균된 제품에 비교해 봤을 때, 요구르트를 마시는 것은 살아있는 박테리아가 체내에서도 존재한다는 전제하에 눈에 띄는 건강상의 이점을 준다. 그러므로 요구르트 개시 배양균은, 최소한 체내 락토오스 소화에 도움을 준다는 사실과 함께, 확실히 최근의 프로바이오틱의 정의를 만족한다. 몇몇 요구르트 배양균은 급성 설사를 줄이거나 혹은 알러지 증상을 예방하는 데 도움을 주는 등 다른 건강상의 이점이 있는 것으로 나타났다. 모든 요구르트 배양균이 이런 건강상의 이점을 가져다주는지에 대해서는 앞으로의 연구가 필요할 것이다.
이해의 대립
F. G. 는 Orafti (티넨, 벨기에)의 후원을 받는 Beneo Scientific Committee의 회원이다. L. M. 은 Groupe Danone (파리, 프랑스)에 의해 공동 재정 지원을 받고 있는 ‘요구르트 배양균의 배설물 샘플채취’ 연구 프로젝트의 코디네이터이다. B. K. 는 유럽 커미션 (QLK1-2001-00389)와 Groupe Danone (파리, 프랑스)의 재정 지원을 받고 있는 ‘소아비만 - 유아 영양에 의한 프로그램’ 멀티센터 연구 프로젝트의 코디네이터이다. S. S. 는 the Bristol-Myers Squibb Foundation Unrestricted Nutrition Research Grant의 holder이다.
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Translation education
Master's degree - Macquarie University, Sydney
Experience
Years of experience: 15. Registered at ProZ.com: Jan 2010.
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