KAIST·서울대, 동물이 식습관 조절하는 원리 규명

초파리의 필수아미노산 항상성 유지 기전 모식도. 자료=KAIST 제공
초파리의 필수아미노산 항상성 유지 기전 모식도. 자료=KAIST 제공
동물이 필수 아미노산 섭취를 위해 섭식 행동을 조절한다는 연구 결과가 나왔다.

한국과학기술원(KAIST)은 서성배 생명과학과 교수 연구팀이 이원재 서울대 생명과학부 교수 연구팀과 공동연구를 통해 동물이 섭식 행동을 조절하는 원리를 규명했다고 7일 밝혔다.

아미노산 중 10종은 우리 몸이 합성하지 못하는 필수 아미노산(EAA)으로 음식물이나 장내세균을 통해서만 보충된다.

동물의 경우 장내 미생물 종류에 따라 반드시 섭취해야 하는 필수 아미노산 종류가 달라지며, 코알라는 나뭇잎의 섬유질을 직접 소화하지 못하고 장내 미생물이 나뭇잎을 분해해 영양소를 만들어 낼 때 아미노산 등을 흡수할 수 있게 된다. 이 과정에서 장내 미생물 종류에 따라 분해할 수 있는 나뭇잎 종류가 달라지고 코알라의 식성도 바뀐다.

이는 같은 필수 아미노산이 부족해도 장내 미생물 종류에 따라 서로 다른 식성을 보일 수 있다는 것을 의미한다.

이에 연구팀은 초파리에 필수 아미노산 결핍 상황을 유도한 결과, 장 호르몬인 `CNMa`가 장 상피세포에서 분비되는 것을 확인했다. 아미노산 센서로 잘 알려진 효소들이 필수 아미노산 부족을 인지해 `CNMa` 호르몬을 발현시키는 것이다. 이 호르몬은 장 신경세포를 자극해 뇌로 신호를 전달, 필수 아미노산을 선호하는 섭식 행동을 일으키게 된다.

제1 저자인 김보람 KAIST 박사는 "장내 미생물-장-뇌 축을 통해 아미노산 결핍을 인지하는 원리가 처음으로 밝혀졌다"며 "이 같은 연구 결과를 토대로 미생물 섭취 방법을 이용해 현대인의 불균형한 식습관으로 인한 만성 질병을 개선할 수도 있을 것"이라고 말했다.정인선 기자

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