저항 전분(resistant starch) 섭취가 장내 박테리아와 미세 염증(subclinical inflammation)에 미치는 영향

1. 저항 전분의 정의와 대사적 특성

**저항 전분(resistant starch, RS)**은 소장에서 소화효소에 의해 분해되지 않고 대장까지 도달하여 장내 세균의 발효(substrate fermentation)에 활용되는 독특한 탄수화물이다. 일반 전분과 달리 포도당으로 빠르게 전환되지 않아 혈당 반응(postprandial glucose response)을 최소화하며, 식이섬유(dietary fiber)와 유사한 기능적 역할을 한다. 저항 전분은 물리적 구조(RS1), 결정성 구조(RS2), 조리 후 냉각으로 형성되는 레트로그레이션(RS3), 화학적 처리(RS4) 등 여러 유형으로 분류되며, 각각의 형태에 따라 **발효 속도, 미생물 이용률, 대사 산물(metabolic end-products)**이 달라진다. 특히 RS2와 RS3는 대장 내에서 부티레이트(butyrate) 같은 단쇄지방산(short-chain fatty acids, SCFAs)을 생성하는데 효과적이다. 이러한 SCFAs는 대사 건강(metabolic health), 장 점막(barrier integrity), 그리고 면역 항상성(immune homeostasis)을 유지하는 데 핵심적이다. 저항 전분은 단순히 소화되지 않는 탄수화물이 아니라, **마이크로바이옴 친화적 기능성 영양소(functional nutrient)**로서 주목받고 있다.

 

2. 장내 박테리아와 저항 전분의 상호작용

저항 전분은 대장에 도달한 후, 특정 박테리아에 의해 선택적으로 발효되어 장내 미생물 균형(microbial balance)에 직접적인 영향을 미친다. 대표적으로 **루미노코커스(Ruminococcus bromii)**는 RS 분해에 핵심적인 역할을 하며, RS 발효의 “키스톤 종(keystone species)”으로 알려져 있다. 루미노코커스가 RS를 분해하면, 다른 공생 세균(commensal bacteria)들이 이를 공유하여 대사 네트워크를 형성하게 된다. 또한, **비피도박테리움(Bifidobacterium)**과 아kkermansia muciniphila 같은 유익균은 RS 섭취 환경에서 성장률이 증가하며, 장내 염증 억제(anti-inflammatory effect)와 점막 장벽 강화(mucosal barrier integrity)에 기여한다. 반대로, 고지방·저섬유 식단에서 증식하는 **유해균(pathogenic bacteria)**은 RS가 제공하는 발효 기질 부족 시 우위를 점하게 되며, 장내 독소(endotoxin)와 염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokines)의 분비를 증가시킨다. 따라서 RS 섭취는 단순히 특정 균주의 증가가 아니라, 장내 군집 구조와 상호작용 네트워크(gut microbial network)의 안정성을 회복하는 과정으로 이해할 수 있다.

 

3. 저항 전분과 단쇄지방산 생성: 항염증 기전

저항 전분의 가장 중요한 효과 중 하나는 단쇄지방산(SCFAs), 특히 **부티레이트(butyrate)**의 생성이다. 부티레이트는 대장 상피세포(colonocytes)의 주요 에너지원으로 작용하며, 점막 장벽을 강화하고 장내 산성 환경을 유지해 병원성 균주를 억제한다. 또한, 부티레이트는 **히스톤 탈아세틸화 효소 억제(histone deacetylase inhibition)**를 통해 유전자 발현을 조절하며, 이는 항염증성 사이토카인(IL-10, TGF-β)의 증가 및 염증성 사이토카인(TNF-α, IL-6)의 감소와 직결된다. 연구에 따르면 RS 섭취군은 대조군 대비 혈중 고감도 C-반응 단백질(high-sensitivity C-reactive protein, hs-CRP) 수치가 낮았고, 이는 미세 염증(subclinical inflammation)의 완화와 관련이 깊었다. 또한, 부티레이트는 **조절 T세포(regulatory T cells, Tregs)**의 활성화를 유도하여 면역 관용(immune tolerance)을 촉진한다. 이와 같은 경로는 비만, 제2형 당뇨, 대사 증후군(metabolic syndrome) 등 만성 저등급 염증(low-grade inflammation) 질환의 예방에 중요한 역할을 한다. 따라서 RS는 장내 박테리아 대사 산물 기반의 항염증 전략으로서 임상적 가치가 높다.

 

 

4. 미세 염증과 대사 질환에서 저항 전분의 역할

현대인의 식습관은 고칼로리, 고지방, 저섬유 구조로 인해 **미세 염증(subclinical inflammation)**을 촉발하는 주요 요인으로 작용한다. 미세 염증은 자각 증상이 거의 없지만, 지속적으로 염증성 사이토카인을 분비하여 인슐린 저항성(insulin resistance), 동맥경화(atherosclerosis), 지방간(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)과 같은 대사 질환의 토대를 마련한다. RS 섭취는 이러한 저등급 염증(low-grade inflammation) 경로를 억제하는 데 유효하다. RS 발효를 통해 생성된 SCFAs는 대식세포(macrophages)의 염증성 표현형(M1 phenotype)을 항염증성 표현형(M2 phenotype)으로 전환시키고, 지방 조직(adipose tissue)의 염증 반응을 감소시킨다. 더 나아가, RS는 장내 투과성(intestinal permeability)을 개선하여 **내독소 혈증(endotoxemia)**의 위험을 줄인다. 이는 장벽이 손상될 경우 지질다당체(LPS)가 혈류로 침투해 전신 염증을 일으키는 현상을 차단하는 효과다. 이러한 점에서 RS는 단순한 기능성 식이섬유가 아니라, 대사 면역학적 질환(metabolic-immunological disorders) 예방 전략의 핵심 도구로 자리매김하고 있다.

 

5. 미래의 영양 전략: 개인 맞춤형 RS 활용

저항 전분은 향후 **개인 맞춤형 영양(personalized nutrition)**에서 중요한 축이 될 가능성이 크다. 유전적 배경, 장내 미생물 구성, 생활 습관에 따라 RS의 대사 산물과 항염 효과는 개인 간 변이가 크다. 예컨대, 루미노코커스가 풍부한 사람은 RS 발효 효율이 높아 부티레이트 생산이 극대화되지만, 해당 균주가 부족한 경우 효과가 제한적일 수 있다. 따라서 향후에는 마이크로바이옴 분석을 기반으로 한 **맞춤형 RS 보충 전략(customized RS supplementation strategy)**이 필요하다. 또한, RS는 다양한 식품(녹색 바나나, 감자, 곡물, 콩류 등)에 존재하며, 조리 및 냉각 과정을 통해 RS 함량을 조절할 수 있다. 현대 영양학에서는 단순한 칼로리 계산을 넘어, **대사 산물 중심의 식단 설계(metabolite-focused diet design)**로 패러다임이 전환되고 있으며, RS는 그 중심에 위치한다. 궁극적으로 RS는 장내 미생물 다양성 증진, 항염증 반응 강화, 대사 질환 예방을 통해 **장수(healthy longevity)와 대사적 웰빙(metabolic well-being)**을 실현하는 핵심 요소로 부상할 것이다.