A single serving of mixed spices alters gut microflora composition: a dose–response randomised trial (2021)

https://doi.org/10.1038/s41598-021-90453-7

 

해당 논문은 일회성 혼합 향신료 섭취가 장내 미생물의 구성에 미치는 영향을 분석한 연구이다. 기존 연구에 따르면 식이 패턴이 장내 미생물군(microbiome)에 영향을 미칠 수 있으며, 특히 폴리페놀(polyphenols)이 풍부한 식품이 특정 유익균을 증가시키고 유해균을 억제하는 것으로 알려져 있다. 하지만 대부분의 연구는 단일 향신료 또는 개별 폴리페놀 성분에 초점을 맞추었으며, 혼합 향신료를 실제 음식 형태로 섭취했을 때 장내 미생물에 미치는 급성 효과를 연구한 사례는 적었다. 이에 연구진은 다양한 향신료가 포함된 한 끼 식사가 장내 미생물에 미치는 영향을 조사하였다.

 

연구 방법

1. 연구 대상

• 대상: 15명의 건강한 싱가포르 중국인 남성

• 평균 연령: 23.5 ± 2.4세
• 평균 BMI: 22.9 ± 2.2 kg/m²
• 연구 참가자는 실험 전에 인도 향신료를 자주 섭취하지 않는 사람들로 선정됨

2. 실험 설계

1. D0C (대조군, Dose 0 Control)

   • 향신료가 포함되지 않은 식사
   • 저폴리페놀 식단 (폴리페놀이 거의 포함되지 않음)

2. D1C (저용량 향신료, Dose 1 Curry)

   • 6g의 혼합 향신료가 포함된 식사
   • 향신료 구성: 강황(turmeric), 커민(cumin), 고수(coriander), 암라(Indian gooseberry), 계피(cinnamon), 정향(clove), 카옌페퍼(cayenne pepper)

3. D2C (고용량 향신료, Dose 2 Curry)

   • 12g의 혼합 향신료가 포함된 식사
   • 향신료 구성은 D1C와 동일하되 양이 두 배

3. 실험 과정

1. 사전 식단 조절 (Run-in Period, 연구 시작 전 3일간)

   • 연구 시작 전 참가자들은 폴리페놀이 포함된 음식을 제한
   • 연구진이 제공한 식단 가이드라인에 따라 향신료 및 특정 식품(차, 커피, 과일 등)을 피하도록 함

2. 본 실험 (Day 1)

   • 참가자들은 실험 전날(Day 0)에 첫 번째 대변 샘플을 제공
   • 실험 당일(Day 1) 아침 공복 상태에서 무작위로 배정된 실험 식사를 섭취
   • 이후 일정 시간 동안 혈액 및 소변 샘플을 채취하여 폴리페놀 대사 산물 분석

3. 후속 대변 샘플 채취 (Day 2)

   • 실험 식사를 섭취한 후 48시간이 지난 시점(Day 2)에 두 번째 대변 샘플을 채취
   • 실험 시작 전(Day 0)과 비교하여 장내 미생물의 변화를 분석

 

연구 결과

1. 장내 미생물 변화

향신료를 섭취한 그룹(D1C, D2C)과 섭취하지 않은 대조군(D0C) 사이에서 장내 미생물 구성에 중요한 변화가 관찰되었다.

• 박테로이데스(Bacteroides)

  • 대조군(D0C)에서는 박테로이데스가 증가하는 경향을 보였음
  • 향신료를 섭취한 그룹(D1C, D2C)에서는 박테로이데스가 감소
  • D2C(고용량 그룹)에서 가장 큰 감소폭을 보임

• 비피도박테리움(Bifidobacterium)

  • 대조군(D0C)에서는 비피도박테리움이 감소하는 경향을 보였음
  • 향신료를 섭취한 그룹(D1C, D2C)에서는 비피도박테리움이 증가
  • D2C(고용량 그룹)에서 가장 큰 증가폭을 보임

• 장내 미생물 다양성(Alpha Diversity)

  • 향신료 섭취 후 전체적인 장내 미생물 다양성에는 유의미한 변화가 나타나지 않음
  • 이는 장내 미생물이 단기적인 식이 변화에 적응할 수 있음을 시사

2. 혈장 및 소변 내 폴리페놀 대사 산물

• 계피산(cinnamic acid, CNA)과 페닐아세트산(phenylacetic acid, PAA)이 증가
• 박테로이데스는 CNA 및 PAA와 음의 상관관계
• 비피도박테리움은 CNA 및 PAA와 양의 상관관계
• 이는 폴리페놀이 장내 미생물군 조성에 직접적인 영향을 미칠 가능성을 시사

 

 

혼합 향신료 섭취 후 장내 미생물 변화 분석

1. 박테로이데스(Bacteroides)

   • 대조군(D0C)에서는 박테로이데스가 증가하는 경향을 보였음

   • 향신료를 포함한 식단(D1C, D2C)에서는 박테로이데스가 감소했으며, 특히 고용량 향신료 그룹(D2C)에서 감소 폭이 가장 큼

   • 통계적으로 유의미한 변화 (*p < 0.05)

2. 비피도박테리움(Bifidobacterium)

   • 대조군(D0C)에서는 비피도박테리움이 감소

   • 향신료를 포함한 식단(D1C, D2C)에서는 비피도박테리움이 증가

   • 특히 고용량 향신료 그룹(D2C)에서 가장 큰 증가를 보였으며, 이 변화는 통계적으로 유의미함 (*p < 0.05)

3. 기타 주요 변화

   • 특정 장내 세균군(예: 루미노코쿠스(Ruminococcus), 파스콜락토박테리움(Phascolarctobacterium) 등)도 향신료 섭취 후 변화하는 경향이 있었음

   • 고용량(D2C) 그룹에서 유익균의 증가, 유해균의 감소 경향이 가장 뚜렷하게 나타남

 

연구 결론

• 일회성 혼합 향신료 섭취만으로도 장내 미생물 조성이 변할 수 있음

• 향신료 섭취는 박테로이데스를 억제하고, 비피도박테리움을 증가시켜 장내 미생물 균형에 긍정적인 영향을 줄 가능성이 있음
• 이러한 변화는 폴리페놀의 장내 대사 과정과 관련이 있는 것으로 보이며, 향신료가 장 건강에 미치는 장기적인 효과를 연구할 필요가 있음
• 개인의 장내 미생물 조성에 따라 향신료 섭취에 대한 반응이 다를 수 있음