프리바이오틱스
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1. 개요
프리바이오틱스는 1995년 처음 정의된 이후, 장내 미생물에 유익한 영향을 미치는 소화되지 않는 식품 성분으로 정의되어 왔다. 2016년에는 숙주 미생물이 건강상의 이점을 생성하도록 선택적으로 사용하는 기질로, 2021년에는 미생물군에서 활용되어 건강 또는 성능상의 이점을 생성하는 제품 또는 성분으로 정의되었다. 프리바이오틱스는 위장관에서 소화되지 않고 미생물에 의해 발효되어 유익한 박테리아의 성장과 활동을 자극하는 특성을 가진다. 주요 공급원으로는 올리고당, 저항성 전분, 펙틴, 베타-글루칸 등이 있으며, 모유, 치커리 뿌리, 돼지감자, 마늘, 양파 등 다양한 식품에 함유되어 있다. 프리바이오틱스는 프로바이오틱스와 함께 건강 식품 성분으로 활용되며, 장내 미생물총을 개선하여 궤양성 대장염과 대장암 예방에 기여할 수 있다. 섭취 시 가스 발생, 복부 팽만 등의 부작용이 나타날 수 있으며, 유전자 변형 식물을 통해 이눌린 생성을 증가시키기도 한다.
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| 프리바이오틱스 | |
|---|---|
| 프리바이오틱스 정보 | |
| 종류 | 식이 섬유 올리고당 이눌린 갈락토올리고당 (GOS) 프락토올리고당 (FOS) 자일로올리고당 (XOS) 락툴로스 저항성 전분 펙틴 |
| 정의 | |
| 정의 | 숙주에게 유익한 효과를 가져다주는 미생물에 의해 선택적으로 이용되는 기질 |
| 기능 | |
| 주요 기능 | 특정 유익균의 성장 및 활성 촉진 장내 미생물 균형 개선 면역 기능 강화 칼슘 흡수 촉진 |
| 식품 | |
| 주요 식품 | 아스파라거스 바나나 보리 마늘 양파 콩 우엉 귀리 사과 |
| 관련 용어 | |
| 관련 용어 | 프로바이오틱스 신바이오틱스 포스트바이오틱스 |
2. 정의
프리바이오틱스의 정의와 이 범주에 속할 수 있는 식품 성분은 1995년 처음 정의된 이후 진화해 왔다.[3] 초기 정의에서 프리바이오틱스는 대장 내 특정 박테리아를 선택적으로 자극하여 숙주에게 유익한 소화되지 않는 식품 성분을 지칭하는 데 사용되었다.[3][4] 그러나 추가 연구에 따르면 선택적 자극이 과학적으로 입증되지 않았다.[5]
2016년, 프리바이오틱스가 결장 외부의 미생물에 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과에 따라, 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스 국제 과학 협회(ISAPP)는 프리바이오틱스를 "숙주 미생물이 건강상의 이점을 생성하기 위해 선택적으로 사용하는 기질"로 정의했다.[3] 2021년, 글로벌 프리바이오틱스 협회(GPA)는 프리바이오틱스를 "미생물군에서 활용되어 건강 또는 성능상의 이점을 생성하는 제품 또는 성분"으로 정의했다.[6]
프리바이오틱스로 분류될 수 있는 화합물은 다음 기준을 충족해야 한다.[3][4][6]
- 소화되지 않으며 인간 위장관 내 위산과 효소에 의한 분해에 저항한다.
- 신체 내 또는 신체에서 미생물에 의해 발효된다.
- 유익한 박테리아의 성장과 활동을 자극한다.
따라서 프리바이오틱스의 섭취는 숙주의 건강을 증진시킬 수 있다.[7] 이전 분류에 따르면 올리고당이라고 하는 식물 유래 탄수화물 화합물과 저항성 전분이 확인된 프리바이오틱스의 주요 공급원이다.[8][4][9][10] 구체적으로, 프룩탄과 갈락탄은 장내 유익한 박테리아 집락의 활동과 성장을 자극하는 것으로 밝혀진 두 가지 올리고당 공급원이다.[7][3] 프룩탄은 프룩토올리고당 (FOS)과 이눌린으로 구성된 탄수화물의 한 범주인 반면, 갈락탄은 갈락토올리고당으로 구성된다.[3] 저항성 전분은 장내 세균을 변화시킬 뿐만 아니라 수많은 건강 상태에 대한 바이오마커를 개선하는 것으로 나타났다.[11][12][13] 펙틴,[14] 베타-글루칸,[15] 및 자일로올리고당과 같은 다른 식이 섬유도 프리바이오틱스의 정의에 부합한다.[16]
유럽 식품 안전청(EFSA)은 "프리바이오틱"과 "식이 섬유"를 구분하며, "건강 주장 대상인 식품 성분 섭취와 위장관 미생물 수 증가와 관련된 유익한 생리적 효과 사이의 인과관계가 확립되지 않았다"고 명시하고 있다.[17]
장내 미생물총을 유익균 우위 환경으로 만드는 식품 소재를 프리바이오틱스라고 한다. 예를 들어 올리고당[47]이나 식이 섬유[48] 등이 있다. 이러한 식재료를 일정 이상 섭취함으로써 장내 세균 중에서 단쇄 지방산[49] (아세트산, 프로피온산, 젖산 및 부티르산)을 생성하여 장내 환경이 약산이 되며, 대장균 등 유해균의 증식을 억제할 수 있다고 한다. 이 결과 건강한 장내 환경이 유지되어 궤양성 대장염이나 대장암의 예방이 되며, 증상의 악화를 억제한다고 한다.
1995년에 마르셀 로버프로이드(Marcel Roberfroid)에 의해 처음으로 식별되고 이름이 붙여졌다.[54]
기능성 식품 성분으로서 프로바이오틱스와 같은 프리바이오틱스는 식품과 약물 사이의 개념적 중재자 역할을 한다.
3. 종류
프리바이오틱스의 정의와 범위는 1995년 처음 정의된 이후 계속 발전해 왔다.[3] 초기에는 대장 내 특정 박테리아를 선택적으로 자극하여 숙주에게 유익한, 소화되지 않는 식품 성분을 의미했다.[3][4] 그러나 선택적 자극이 과학적으로 입증되지 않았고,[5] 2016년 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스 국제 과학 협회(ISAPP)는 프리바이오틱스를 "숙주 미생물이 건강상의 이점을 생성하기 위해 선택적으로 사용하는 기질"로 재정의했다.[3] 2021년, 글로벌 프리바이오틱스 협회(GPA)는 프리바이오틱스를 "미생물군에서 활용되어 건강 또는 성능상의 이점을 생성하는 제품 또는 성분"으로 정의했다.[6]
프리바이오틱스로 분류되려면 다음 기준을 충족해야 한다.[3][4][6]
- 소화되지 않고 위장관 내 위산과 효소에 의한 분해에 저항해야 한다.
- 신체 내/외부 미생물에 의해 발효되어야 한다.
- 유익한 박테리아의 성장과 활동을 자극해야 한다.
이러한 조건을 만족하는 프리바이오틱스 섭취는 숙주의 건강을 증진시킬 수 있다.[7] 이전에는 올리고당이라는 식물 유래 탄수화물 화합물과 저항성 전분이 주요 프리바이오틱스 공급원으로 확인되었다.[8][4][9][10] 프룩탄과 갈락탄은 장내 유익균의 활동과 성장을 자극하는 두 가지 올리고당 공급원이다.[7][3] 프룩탄은 프룩토올리고당(FOS)과 이눌린으로 구성되며, 갈락탄은 갈락토올리고당으로 구성된다.[3] 저항성 전분은 장내 세균을 변화시키고 건강 상태에 대한 바이오마커를 개선한다.[11][12][13] 펙틴,[14] 베타-글루칸,[15] 자일로올리고당 등 다른 식이 섬유도 프리바이오틱스 정의에 부합한다.[16]
유럽 식품 안전청(EFSA)은 "프리바이오틱"과 "식이 섬유"를 구분하며, 식품 성분 섭취와 위장관 미생물 수 증가와 관련된 유익한 생리적 효과 사이에 인과관계가 확립되지 않았다고 명시한다.[17] 따라서 EFSA 규칙에 따라 개별 성분은 프리바이오틱스로 라벨링될 수 없고, 식이 섬유로만 라벨링되어 건강상의 이점을 암시할 수 없다.[17]
프리바이오틱스는 소화 불가능한 탄수화물 화합물로, 발효 가능한 섬유질의 일종이며, 식이 섬유로 분류될 수 있다.[4] 그러나 모든 식이 섬유가 프리바이오틱스인 것은 아니다.[4] 생 귀리,[18] 정제되지 않은 보리,[18] 야콘,[18] 통곡물 시리얼도 프리바이오틱 섬유질 공급원이다.[4] 프리바이오틱 섬유질의 주요 유형은 식품에 따라 다르다. 예를 들어 귀리와 보리에는 베타글루칸이, 과일과 열매에는 펙틴이, 씨앗에는 검이, 양파와 돼지감자에는 이눌린과 올리고과당이, 바나나와 콩류에는 저항성 전분이 풍부하다.[27]
| 식품 | 중량별 프리바이오틱 섬유질 |
|---|---|
| 생, 건조 치커리 뿌리 | 64.6% |
| 생, 건조 돼지감자 | 31.5% |
| 생, 건조 민들레 잎 | 24.3% |
| 생, 건조 마늘 | 17.5% |
| 생, 건조 파 | 11.7% |
| 생, 건조 양파 | 8.6% |
| 생 아스파라거스 | 5% |
| 생 밀기울 | 5% |
| 통 밀가루, 조리됨 | 4.8% |
| 생 바나나 | 1% |
프리바이오틱스의 이상적인 1일 섭취량에 대한 합의는 없지만, 일반적인 소화 건강 지원을 위해 4g 에서 8g에서 활동성 소화 장애가 있는 경우 15g 이상을 권장한다. 평균 6g 섭취를 기준으로, 일일 프리바이오틱 섬유질 섭취량을 달성하는 데 필요한 식품의 양은 다음과 같다.
| 식품 | 양 |
|---|---|
| 생 치커리 뿌리 | 9.3g |
| 생 돼지감자 | 19g |
| 생 민들레 잎 | 24.7g |
| 생 마늘 | 34.3g |
| 생 파 | 51.3g |
| 생 양파 | 69.8g |
| 조리된 양파 | 120g |
| 생 아스파라거스 | 120g |
| 생 밀기울 | 120g |
| 통 밀가루, 조리됨 | 125g |
| 생 바나나 | 600g |
4. 기능
1995년에 프리바이오틱스 개념이 처음 소개되었을 때, 주된 초점은 비피도박테리아와 락토바실러스에 미치는 영향에 맞춰져 있었다.[3][4][18] 최근 개선된 기전 연구 기술을 통해 현재는 ''Roseburia'' spp., Eubacterium spp., Akkermansia spp., ''Christensenella'' spp., Propionibacterium spp., Faecalibacterium spp.를 포함한 더 광범위한 미생물로 프리바이오틱스의 목표가 확대되었다.[19] 이러한 박테리아들은 소화 개선(미네랄 흡수 증진 포함)[20], 면역 체계의 효율성 및 고유한 강점 향상 등 숙주에게 여러 유익한 효과를 가질 수 있기 때문에 주요 프로바이오틱스이자 유익한 장내 세균으로 강조되어 왔다.[21]
''비피도박테리아''와 ''락토바실러스''는 모두 서로 다른 프리바이오틱스 특이성을 가지며, 세균 집단의 특성을 나타내는 효소를 기반으로 프리바이오틱스 섬유를 선택적으로 발효하는 것으로 나타났다.[22] ''락토바실리''는 이눌린과 프락토올리고당을 선호하는 반면, ''비피도박테리아''는 이눌린, 프락토올리고당, 자일로올리고당, 갈락토올리고당에 대한 특이성을 나타낸다.[22] 프리바이오틱스는 유익한 장내 세균의 성장을 돕는 것 외에도, 클로스트리디움과 같이 장내 유해하고 잠재적인 병원성 미생물을 억제할 수 있다.[9][4]
장내 미생물총을 유익균 우위 환경으로 만드는 식품 소재를 프리바이오틱스라고 한다. 올리고당[47]이나 식이 섬유[48] 등이 대표적이다. 이러한 식재료를 일정 이상 섭취하면 장내 세균 중에서 단쇄 지방산[49] (아세트산, 프로피온산, 젖산, 부티르산)을 생성하여 장내 환경이 약산성이 되며, 대장균 등 유해균의 증식을 억제할 수 있다. 그 결과 건강한 장내 환경이 유지되어 궤양성 대장염이나 대장암 예방 및 증상 악화 억제에 도움이 된다. 특히 장내 세균 중 케톤체 생성을 촉진하는 작용을 "케토바이오틱스"[50]라고 부르며 구분하기도 한다. 단쇄 지방산을 생성하는 세균은 파이어판에서 대식세포를 활성화시키고,[51] 조절 T 세포(Treg)를 활성화시켜[52] 면역 기능을 조절할 수 있다고 알려져 있다. 이로 인해 전신 면역 이상으로 발생하는 알레르기나 류마티스 등 자가 면역 질환을 억제할 가능성이 제기된다.[53]
기능성 식품 성분으로서 프로바이오틱스와 같은 프리바이오틱스는 식품과 약물 사이의 개념적 중재자 역할을 한다. 일반적으로, 특히 마케팅 목적으로 사용되는 건강 강조 표시에 대해 중간 정도의 규제 조사를 받는다.
4. 1. 작용 기전
발효는 프리바이오틱스가 결장에서 유익한 박테리아에 의해 사용되는 주요 작용 기전이다.[7][4] ''비피도박테리아''와 ''락토바실러스''는 모두 당류를 분해하기 위해 당 분해 대사를 사용하는 박테리아 집단이다.[4] 비피도박테리아의 게놈에는 탄수화물 변형 효소를 암호화하는 많은 유전자와 탄수화물 흡수 단백질을 암호화하는 유전자가 포함되어 있다. 이러한 유전자의 존재는 ''비피도박테리아''가 식물 유래 올리고당, 즉 프리바이오틱스의 발효 및 대사를 전문으로 하는 특정 대사 경로를 가지고 있음을 나타낸다. ''비피도박테리아''의 이러한 경로는 궁극적으로 다양한 생리학적 역할을 하는 단쇄 지방산을 생성한다.[4][7][23][3]장내 미생물총을 유익균 우위 환경으로 만드는 식품 소재를 프리바이오틱스라고 한다. 예를 들어 올리고당[47]이나 식이 섬유[48] 등이 있다. 이러한 식재료를 일정 이상 섭취함으로써 장내 세균 중에서 단쇄 지방산[49] (아세트산, 프로피온산, 젖산 및 부티르산)을 생성하여 장내 환경이 약산이 되며, 대장균 등 유해균의 증식을 억제할 수 있다고 한다. 이 결과 건강한 장내 환경이 유지되어 궤양성 대장염이나 대장암의 예방이 되며, 증상의 악화를 억제한다고 한다. 특히 장내 세균 중 케톤체의 생성을 촉진하는 작용을 "케토바이오틱스"[50]라고 부르며, 구분하는 경우가 있다. 또한 단쇄 지방산을 생성하는 세균은 파이어판에서 대식세포를 활성화시키고[51], 조절 T 세포(Treg)를 활성화시켜[52], 면역 기능을 조절할 수 있다고 하며, 이로 인해 전신의 면역 이상을 원인으로 하는 알레르기나 류마티스 등 자가 면역 등의 만성 질환을 억제할 가능성이 높다.[53]
4. 2. 종류별 특성
1995년에 프리바이오틱스 개념이 처음 소개되었을 때, 주된 초점은 프리바이오틱스가 비피도박테리아와 락토바실러스에 미치는 영향에 맞춰져 있었다.[3][4][18] 최근 개선된 기전 연구 기술을 통해 현재 프리바이오틱스의 목표는 ''Roseburia'' spp., Eubacterium spp., Akkermansia spp., ''Christensenella'' spp., Propionibacterium spp. 그리고 Faecalibacterium spp.를 포함한 더 광범위한 미생물로 확대되었다.[19] 이러한 박테리아들은 소화 개선(미네랄 흡수 증진 포함) 및 면역 체계의 효율성과 고유한 강점 향상 등 숙주에게 여러 유익한 효과를 가질 수 있기 때문에 주요 프로바이오틱스이자 유익한 장내 세균으로 강조되어 왔다.[20][21]비피도박테리아와 락토바실러스는 모두 서로 다른 프리바이오틱스 특이성을 가지며, 세균 집단의 특성을 나타내는 효소를 기반으로 프리바이오틱스 섬유를 선택적으로 발효하는 것으로 나타났다.[22] 따라서 ''락토바실리''는 이눌린과 프락토올리고당을 선호하는 반면, ''비피도박테리아''는 이눌린, 프락토올리고당, 자일로올리고당 및 갈락토올리고당에 대한 특이성을 나타낸다.[22] 프리바이오틱스는 유익한 장내 세균의 성장을 돕는 것 외에도, 클로스트리디움과 같이 장내 유해하고 잠재적인 병원성 미생물을 억제할 수 있다.[9][4]
장내 미생물총을 유익균 우위 환경으로 만드는 식품 소재를 프리바이오틱스라고 한다. 예를 들어 올리고당[47]이나 식이 섬유[48] 등이 있다. 이러한 식재료를 일정 이상 섭취함으로써 장내 세균 중에서 단쇄 지방산[49] (아세트산, 프로피온산, 젖산 및 부티르산)을 생성하여 장내 환경이 약산이 되며, 대장균 등 유해균의 증식을 억제할 수 있다고 한다.
4. 3. 내인성 프리바이오틱스
인간의 프리바이오틱스 내생적 공급원은 모유이며, 이는 갈락토올리고당과 구조적으로 유사한 올리고당을 함유하고 있으며, 이를 인간 모유 올리고당이라고 한다.[26][9][22][3] 인간 모유 올리고당은 모유 수유를 하는 영아의 ''비피더스균'' 박테리아 수를 증가시키고, 영아의 면역 체계를 강화하는 것으로 밝혀졌다.[3][9] 또한, 인간 모유 올리고당은 신생아의 건강한 장내 미생물군 구성을 확립하는 데 도움이 된다.[3]4. 4. 외인성 프리바이오틱스
프리바이오틱스는 1995년 처음 정의된 이후 그 정의와 범위가 변화해 왔다.[3] 초기에는 대장 내 특정 박테리아를 선택적으로 자극하여 숙주에게 유익한, 소화되지 않는 식품 성분을 의미했다.[3][4] 그러나 추가 연구를 통해 선택적 자극이 과학적으로 입증되지 않았고,[5] 2016년 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스 국제 과학 협회(ISAPP)는 프리바이오틱스를 숙주 미생물이 건강상의 이점을 위해 선택적으로 사용하는 기질로 정의했다.[3] 2021년, 글로벌 프리바이오틱스 협회(GPA)는 프리바이오틱스를 미생물군에서 활용되어 건강 또는 성능상의 이점을 생성하는 제품 또는 성분으로 정의했다.[6]프리바이오틱스로 분류되려면 다음 기준을 충족해야 한다.[3][4][6]
- 소화되지 않고 인간 위장관 내 위산과 효소에 의한 분해에 저항한다.
- 신체 내 또는 신체에서 미생물에 의해 발효된다.
- 유익한 박테리아의 성장과 활동을 자극한다.
프리바이오틱스 섭취는 숙주의 건강을 증진시킬 수 있다.[7] 이전 분류에 따르면 올리고당이라고 하는 식물 유래 탄수화물 화합물과 저항성 전분이 주요 공급원이다.[8][4][9][10] 프룩탄과 갈락탄은 장내 유익한 박테리아 집락의 활동과 성장을 자극하는 두 가지 올리고당 공급원이다.[7][3] 프룩탄은 프룩토올리고당(FOS)과 이눌린으로 구성된 탄수화물이고, 갈락탄은 갈락토올리고당으로 구성된다.[3] 저항성 전분은 장내 세균을 변화시키고 여러 건강 상태에 대한 바이오마커를 개선한다.[11][12][13] 펙틴,[14] 베타-글루칸,[15] 및 자일로올리고당과 같은 다른 식이 섬유도 프리바이오틱스 정의에 부합한다.[16]
유럽 식품 안전청(EFSA)은 "프리바이오틱"과 "식이 섬유"를 구분하며, "건강 주장 대상인 식품 성분 섭취와 위장관 미생물 수 증가와 관련된 유익한 생리적 효과 사이에 인과관계가 확립되지 않았다"고 명시한다.[17] 따라서 EFSA 규칙에 따라 개별 성분은 프리바이오틱스로 라벨링될 수 없고, 식이 섬유로만 라벨링되어 건강상의 이점을 암시할 수 없다.[17]
프리바이오틱스로 분류되는 소화 불가능한 탄수화물 화합물은 발효 가능한 섬유질이며, 식이 섬유로 분류될 수 있다.[4] 그러나 모든 식이 섬유가 프리바이오틱스 공급원으로 분류될 수 있는 것은 아니다.[4] 생 귀리,[18] 정제되지 않은 보리,[18] 야콘,[18] 통곡물 시리얼도 프리바이오틱스 섬유질 공급원으로 분류된다.[4] 프리바이오틱 섬유질의 주요 유형은 식품에 따라 다를 수 있다. 예를 들어 귀리와 보리에는 베타글루칸이, 과일과 열매에는 펙틴이, 씨앗에는 검이, 양파와 돼지감자에는 이눌린과 올리고과당이, 바나나와 콩류에는 저항성 전분이 함유되어 있다.[27]
| 식품 | 중량별 프리바이오틱 섬유질 |
|---|---|
| 생, 건조 치커리 뿌리 | 64.6% |
| 생, 건조 돼지감자 | 31.5% |
| 생, 건조 민들레 잎 | 24.3% |
| 생, 건조 마늘 | 17.5% |
| 생, 건조 파 | 11.7% |
| 생, 건조 양파 | 8.6% |
| 생 아스파라거스 | 5% |
| 생 밀기울 | 5% |
| 통 밀가루, 조리됨 | 4.8% |
| 생 바나나 | 1% |
프리바이오틱스의 이상적인 1일 섭취량에 대한 광범위한 합의는 없지만, 권장량은 일반적인 소화 건강 지원을 위해 4~8g에서 활동성 소화 장애가 있는 사람의 경우 15g 이상까지 다양하다. 평균 6g 섭취량을 기준으로, 일일 프리바이오틱 섬유질 섭취량을 달성하는 데 필요한 프리바이오틱 식품의 양은 다음과 같다.
| 식품 | 양 |
|---|---|
| 생 치커리 뿌리 | 9.3g |
| 생 돼지감자 | 19g |
| 생 민들레 잎 | 24.7g |
| 생 마늘 | 34.3g |
| 생 파 | 51.3g |
| 생 양파 | 69.8g |
| 조리된 양파 | 120g |
| 생 아스파라거스 | 120g |
| 생 밀기울 | 120g |
| 통 밀가루, 조리됨 | 125g |
| 생 바나나 | 600g |
장내 미생물총을 유익균 우위 환경으로 만드는 식품 소재를 프리바이오틱스라고 한다. 예를 들어 올리고당[47]이나 식이 섬유[48] 등이 있다. 이러한 식재료를 일정 이상 섭취함으로써 장내 세균 중에서 단쇄 지방산[49] (아세트산, 프로피온산, 젖산 및 부티르산)을 생성하여 장내 환경이 약산이 되며, 대장균 등 유해균의 증식을 억제할 수 있다고 한다. 이 결과 건강한 장내 환경이 유지되어 궤양성 대장염이나 대장암의 예방이 되며, 증상의 악화를 억제한다고 한다. 특히 장내 세균 중 케톤체의 생성을 촉진하는 작용을 "케토바이오틱스"[50]라고 부르며, 구분하는 경우가 있다. 또한 단쇄 지방산을 생성하는 세균은 파이어판에서 대식세포를 활성화시키고,[51] 조절 T 세포(Treg)를 활성화시켜,[52] 면역 기능을 조절할 수 있다고 하며, 이로 인해 전신의 면역 이상을 원인으로 하는 알레르기나 류마티스 등 자가 면역 등의 만성 질환을 억제할 가능성이 높다.[53]
1995년에 마르셀 로버프로이드에 의해 처음으로 식별되고 이름이 붙여졌다.[54]
기능성 식품 성분으로서 프로바이오틱스와 같은 프리바이오틱스는 식품과 약물 사이의 개념적 중재자 역할을 한다. 관할 구역에 따라, 그들은 일반적으로, 특히 마케팅 목적으로 그들에 관해 이루어진 건강 강조 표시에 대해, 중간 정도의 규제 조사를 받는다.
5. 건강상 이점 및 연구
초기 연구는 칼슘 및 기타 무기질 흡수,[29] 면역 체계 효과,[30][31] 장 산성도, 대장암 위험 감소,[32] 염증성 장 질환 (크론병 또는 궤양성 대장염),[33] 고혈압[34] 및 배변 빈도에 대한 잠재적 효과를 보여주었다.[35] 프리바이오틱스는 0~24개월 영아의 항생제 치료가 필요한 감염 에피소드 수와 전체 감염 횟수를 줄이는 데 효과적일 수 있다.[31][36]
프리바이오틱스가 알레르기 예방 또는 치료에 효과적이라는 확실한 증거는 없다.[37]
연구에서 프리바이오틱스가 단쇄 지방산(SCFA) 생산 증가를 유도한다는 것을 보여주지만,[38] 직접적인 인과 관계를 확립하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다. 프리바이오틱스는 결장 벽의 영양분으로서의 SCFA 생산과 궤양성 대장염 증상 완화를 통해 염증성 장 질환 또는 크론병에 유익할 수 있다.[39]
식단에 상당한 양의 프리바이오틱스를 갑자기 추가하면 발효가 증가하여 가스 발생, 복부 팽만 또는 배변 증가로 이어질 수 있다.[40] SCFA 생산 및 발효 품질은 섬유질 섭취가 낮은 장기간의 식단에서 감소한다.[41] 장내 세균을 재활성화하거나 복원하기 위해 세균총이 점진적으로 확립될 때까지 영양소 흡수가 저하되고 프리바이오틱 섭취량이 갑자기 증가하면 결장 통과 시간이 일시적으로 증가할 수 있다.[40][42] 장내 미생물총을 유익균 우위 환경으로 만드는 식품 소재를 프리바이오틱스라고 한다. 예를 들어 올리고당[47]이나 식이 섬유[48] 등이 있다. 이러한 식재료를 일정 이상 섭취함으로써 장내 세균 중에서 단쇄 지방산[49] (아세트산, 프로피온산, 젖산 및 부티르산)을 생성하여 장내 환경이 약산이 되며, 대장균 등 유해균의 증식을 억제할 수 있다고 한다. 이 결과 건강한 장내 환경이 유지되어 궤양성 대장염이나 대장암의 예방이 되며, 증상의 악화를 억제한다고 한다. 특히 장내 세균 중 케톤체의 생성을 촉진하는 작용을 "케토바이오틱스"[50]라고 부르며, 구분하는 경우가 있다. 또한 단쇄 지방산을 생성하는 세균은 파이어판에서 대식세포를 활성화시키고,[51] 조절 T 세포(Treg)를 활성화시켜,[52] 면역 기능을 조절할 수 있다고 하며, 이로 인해 전신의 면역 이상을 원인으로 하는 알레르기나 류마티스 등 자가 면역 등의 만성 질환을 억제할 가능성이 높다.[53]
6. 규제 현황
1995년 마르셀 로버프로이드(Marcel Roberfroid)가 처음으로 식별하고 명명했다.[54]
프로바이오틱스와 같은 프리바이오틱스는 기능성 식품 성분으로서 식품과 약물 사이의 개념적 중재자 역할을 한다. 관할 구역에 따라, 특히 마케팅 목적으로 이루어진 건강 강조 표시에 대해 중간 정도의 규제 조사를 받는다.
7. 유전자 변형
유전자 변형 식물은 연구실에서 이눌린 생성을 증가시켜 만들어졌다.[43][44]
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