프로바이오틱스, 프리바이오틱스 및 신바이오틱스 등의 물질과 미생물을 조제분유에 강화하여 건강증진 기능성 유산균, 특히 비피더스균과 유산간균의 성장을 선택적으로 자극함으로써 장내균총에 유익한 효과를 나타내고자 하는 노력이 경주되고 있다. 지난 10년 동안, 모유 수유가 장내균총에 미치는 유용 효과를 도모하기 위해서 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 함유하는 새로운 신바이오틱 조제분유가 제안되었다. 새로운 신바이오틱스는 상승 효과로 인해서 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스를 개별적으로 사용하는 경우 보다 더 도움이 되는 것으로 기대된다. 한편, 조제분유 및 건조 제품의 제조에 사용되는 가공 기술 및 저장 조건 등이 프로바이오틱스의 생존에 악영향을 미치게 된다. 충분한 유산균수($10^8cfu/g$)로 장내 예정된 부위에 도달하여 숙주에 긍정적인 효과를 나타내기 위해서는 식품 제조공정 및 위장관 통과 시 프로바이오틱스의 생존성을 유지하는 것이 가장 중요한 요소이다. 일반적으로 안전하다고 인정되며, 높은 생물학적 가치를 가지고 있는 물질을 이용하여 적절하고 비용 효율적인 마이크로캡슐화 기술이 개발되면 조제분유의 품질 향상이 가능하게 된다. 프로바이오틱스는 복합적인 효과를 나타낸다. 하나는 살아 있는 생균체가 장내균총에 유익하게 영향을 미쳐 면역조절 효과를 보여주는 것이며, 다른 하나는 사균체가 항-염증 반응을 나타내는 것이다. 최근에, 사균체 또는 정제되지 않은 미생물 분획물이 건강에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 명확하게 정의할 새로운 용어에 대한 필요성이 대두되었다. 그 결과, 충분한 양을 경구 또는 국소적으로 투여했을 때 인간과 동물에게 이로운 작용을 하는 사균체(손상되지 않거나 또는 파손된)나 정제되지 않은 세포 추출물(즉, 복잡한 화학적 조성)을 정의하기 위해 paraprobiotics라는 용어가 제안되었다. 프로바이오틱 균주 또는 프리바이오틱스를 조제분유에 강화했을 때 조제분유 수유아의 분변 미생물균총이 조정된다. 즉, 비피더스균 및 유산간균과 같은 건강 유익한 세균을 증가 시킴으로써, 프리바이오틱스는 분변 미생물균총의 조성을 변경하고, 이에 따라서 면역계의 활성을 조절한다. 따라서, 품질 향상을 위한 조제분유의 개발은 토착 장내균총의 대사 활성과 증식을 선택적으로 자극하는 비피더스균 등의 특정 프로바이오틱스 및 이눌린과 올리고당 등의 프리바이오틱스를 사용하여, 모유의 건강 유용 효과와 유사하게 접근하는 것에 초점을 맞추고 있다.
프로바이오틱스, 프리바이오틱스 및 신바이오틱스 등의 물질과 미생물을 조제분유에 강화하여 건강증진 기능성 유산균, 특히 비피더스균과 유산간균의 성장을 선택적으로 자극함으로써 장내균총에 유익한 효과를 나타내고자 하는 노력이 경주되고 있다. 지난 10년 동안, 모유 수유가 장내균총에 미치는 유용 효과를 도모하기 위해서 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 함유하는 새로운 신바이오틱 조제분유가 제안되었다. 새로운 신바이오틱스는 상승 효과로 인해서 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스를 개별적으로 사용하는 경우 보다 더 도움이 되는 것으로 기대된다. 한편, 조제분유 및 건조 제품의 제조에 사용되는 가공 기술 및 저장 조건 등이 프로바이오틱스의 생존에 악영향을 미치게 된다. 충분한 유산균수($10^8cfu/g$)로 장내 예정된 부위에 도달하여 숙주에 긍정적인 효과를 나타내기 위해서는 식품 제조공정 및 위장관 통과 시 프로바이오틱스의 생존성을 유지하는 것이 가장 중요한 요소이다. 일반적으로 안전하다고 인정되며, 높은 생물학적 가치를 가지고 있는 물질을 이용하여 적절하고 비용 효율적인 마이크로캡슐화 기술이 개발되면 조제분유의 품질 향상이 가능하게 된다. 프로바이오틱스는 복합적인 효과를 나타낸다. 하나는 살아 있는 생균체가 장내균총에 유익하게 영향을 미쳐 면역조절 효과를 보여주는 것이며, 다른 하나는 사균체가 항-염증 반응을 나타내는 것이다. 최근에, 사균체 또는 정제되지 않은 미생물 분획물이 건강에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 명확하게 정의할 새로운 용어에 대한 필요성이 대두되었다. 그 결과, 충분한 양을 경구 또는 국소적으로 투여했을 때 인간과 동물에게 이로운 작용을 하는 사균체(손상되지 않거나 또는 파손된)나 정제되지 않은 세포 추출물(즉, 복잡한 화학적 조성)을 정의하기 위해 paraprobiotics라는 용어가 제안되었다. 프로바이오틱 균주 또는 프리바이오틱스를 조제분유에 강화했을 때 조제분유 수유아의 분변 미생물균총이 조정된다. 즉, 비피더스균 및 유산간균과 같은 건강 유익한 세균을 증가 시킴으로써, 프리바이오틱스는 분변 미생물균총의 조성을 변경하고, 이에 따라서 면역계의 활성을 조절한다. 따라서, 품질 향상을 위한 조제분유의 개발은 토착 장내균총의 대사 활성과 증식을 선택적으로 자극하는 비피더스균 등의 특정 프로바이오틱스 및 이눌린과 올리고당 등의 프리바이오틱스를 사용하여, 모유의 건강 유용 효과와 유사하게 접근하는 것에 초점을 맞추고 있다.
Probiotic, prebiotic, and synbiotic substances as well as microorganisms were added to infant formula in an attempt to influence the intestinal microflora with an aim to stimulate the growth of lactic acid bacteria, especially bifidobacteria and lactobacilli. Over the last 10 years, new synbiotic in...
Probiotic, prebiotic, and synbiotic substances as well as microorganisms were added to infant formula in an attempt to influence the intestinal microflora with an aim to stimulate the growth of lactic acid bacteria, especially bifidobacteria and lactobacilli. Over the last 10 years, new synbiotic infant formulas containing probiotics and prebiotics have been proposed in order to simulate the effect of breast-feeding on the intestinal microflora. Owing to their synergistic effect, the new synbiotics are expected to be more helpful than using probiotics and prebiotics individually. Maintenance of the viability of the probiotics during food processing and the passage through the gastrointestinal tract should be the most important consideration, since a sufficient number of bacteria ($10^8cfu/g$) should reach the intended location to have a positive effect on the host. Storage conditions and the processing technology used for the manufacture of products such as infant formula adversely affect the viability of the probiotics. When an appropriate and cost-effective microencapsulation methodology using the generally recognized as safe (GRAS) status and substances with high biological value are developed, the quality of infant formulas would improve. The effect of probiotics may be called a double-effect, where one is an immunomodulatory effect, induced by live probiotics that advantageously alter the gastrointestinal microflora, and the other comprises anti-inflammatory responses elicited by dead cells. At present, a new terminology is required to define the dead microorganisms or crude microbial fractions that positively affect health. The term "paraprobiotics" (or ghost probiotics) has been proposed to define dead microbial cells (not damaged or broken) or crude cell extracts (i.e., cell extracts with complex chemical composition) that are beneficial to humans and animals when a sufficient amount is orally or topically administered. The fecal microflora of bottle-fed infants is altered when the milk-based infant formula is supplemented with probiotics or prebiotics. Thus, by increasing the proportion of beneficial bacteria such as bifidobacteria and lactobacilli, prebiotics modify the fecal microbial composition and accordingly regulate the activity of the immune system. Therefore, considerable attention has been focused on the improvement of infant formula quality such that its beneficial effects are comparable to those of human milk, using prebiotics such as inulin and oligosaccharides and potential specific probiotics such as bifidobacteria, which selectively stimulate the proliferation of beneficial bacteria in the microflora and the indigenous intestinal metabolic activity of the microflora.
Probiotic, prebiotic, and synbiotic substances as well as microorganisms were added to infant formula in an attempt to influence the intestinal microflora with an aim to stimulate the growth of lactic acid bacteria, especially bifidobacteria and lactobacilli. Over the last 10 years, new synbiotic infant formulas containing probiotics and prebiotics have been proposed in order to simulate the effect of breast-feeding on the intestinal microflora. Owing to their synergistic effect, the new synbiotics are expected to be more helpful than using probiotics and prebiotics individually. Maintenance of the viability of the probiotics during food processing and the passage through the gastrointestinal tract should be the most important consideration, since a sufficient number of bacteria ($10^8cfu/g$) should reach the intended location to have a positive effect on the host. Storage conditions and the processing technology used for the manufacture of products such as infant formula adversely affect the viability of the probiotics. When an appropriate and cost-effective microencapsulation methodology using the generally recognized as safe (GRAS) status and substances with high biological value are developed, the quality of infant formulas would improve. The effect of probiotics may be called a double-effect, where one is an immunomodulatory effect, induced by live probiotics that advantageously alter the gastrointestinal microflora, and the other comprises anti-inflammatory responses elicited by dead cells. At present, a new terminology is required to define the dead microorganisms or crude microbial fractions that positively affect health. The term "paraprobiotics" (or ghost probiotics) has been proposed to define dead microbial cells (not damaged or broken) or crude cell extracts (i.e., cell extracts with complex chemical composition) that are beneficial to humans and animals when a sufficient amount is orally or topically administered. The fecal microflora of bottle-fed infants is altered when the milk-based infant formula is supplemented with probiotics or prebiotics. Thus, by increasing the proportion of beneficial bacteria such as bifidobacteria and lactobacilli, prebiotics modify the fecal microbial composition and accordingly regulate the activity of the immune system. Therefore, considerable attention has been focused on the improvement of infant formula quality such that its beneficial effects are comparable to those of human milk, using prebiotics such as inulin and oligosaccharides and potential specific probiotics such as bifidobacteria, which selectively stimulate the proliferation of beneficial bacteria in the microflora and the indigenous intestinal metabolic activity of the microflora.
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성능/효과
무작위 이중 맹검 연구 결과, Bif. animalis (59.20%)를 함유하는 유아용 조제분유에 FOS/GOS를 강화했을 때 수유 16주 후 프로바이오틱 균주(52.70%) 단독, 또는 표준 조제분유(51.80%)보다 비피더스 균수가 높게 나타났다.
infantis, Bif. longum 등을 함유하는 조제분유 중의 비피더스 생육인자는 0.5%의 또 다른 프리바이오틱스인 lactulose나 FOS의 추가로 향상될 수 있으며, 우유를 근거로 한 조제분유에서 비피더스균의 최대 성장이 기록되었다. 무작위 이중 맹검 연구 결과, Bif.
, 2011; Thomas and Greer, 2010). 결론적으로 프로바이오틱스가 이제는 대중에게 우호적으로 인식되고 있다는 사실과 결부했을 때 프로바이오틱스 강화식의 생산 및 구매는 지속적으로 확장될 것이다.
결론적으로, 새로운 paraprobiotics의 정의에 포함되는 제제, 즉 미생물 기원의 비활성 물질은 인간 및 동물의 건강에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 입증되었다. 그리고, 그들은 보다 더 안전하고 안정적인 제품의 생성을 가능케 하기 때문에 프로바이오틱스 이상의 현저한 장점을 가지고 있다.
, 2012). 따라서 유아용 조제분유에 프로바이오틱스를 강화하면 건강한 정상아에게 전혀 해롭지 않은 것으로 입증되었다. 그러나, 이러한 조제분유를 일상적으로 사용하는 것을 권장하기 위해서는 이들의 강화에 대한 임상 효능의 증거가 더욱 필요하다(Braegger et al.
생후 1년 동안 일반 조제분유 및 비피더스균을 첨가한 조제분유를 투여한 유아의 분변 미생물 균수 및 pH를 검사한 결과, 모든 유아에서 현저한 유의성(p<0.001)이 발견되었다.
이들 각각의 프로바이오틱스 균주는 다수의 과학적 연구에서 철저한 조사를 거쳤다. 유아의 프로바이오틱스 투여를 포함하는 대규모 시험 및 후속 연구 결과, 평가된 균주에 대해서는 안전하다는 것이 밝혀졌다.
조제분유에 프로바이오틱스를 강화했을 때 일부 균주는 유아의 장 및 pH가 낮은 분변 중에서 생존성이 지속할 수 있음을 보여 주었다. 생후 1년 동안 일반 조제분유 및 비피더스균을 첨가한 조제분유를 투여한 유아의 분변 미생물 균수 및 pH를 검사한 결과, 모든 유아에서 현저한 유의성(p<0.
즉, FOS+GOS(0.8 g/100 g)를 포함하는 표준 조제분유를 섭취하는 유아는 분변중 비피더스 균수가 54.8±9.8에서 73.4±4.0%로 증가하였으며, 비피더스 균종의 다양성이 모유 수유아와 동일하며, 분변 특성도 모유 수유한 미숙아와 동일하였다.
프로바이오틱스와 신바이오틱스를 사용한 임상시험의 분석 결과, 0~24개월 사이의 유아에게 프로바이오틱스를 투여해도 특정한 건강 상태나 감수성을 가진 유아에게도 안전한 것으로 나타났다. 프로바이오틱 유산균의 유용 효과의 결과로서, 특히, 식품 강화제에 프리바이오틱스와 연계시켰을 때, 프로바이오틱스로 비피더스균 단독이나 프리바이오틱스로 이눌린과 함께 강화한 유아식은 칼슘, 아연 및 철분의 흡수에 긍정적인 영향을 미치고, 생체 이용률을 증가시키는 것으로 입증되었다.
Picaud 등(2010)은 초기 3개월 동안 표준 조제분유 수유아와 비교해서 새로운 신바이오틱스를 강화한 조제분유 수유아의 전염병 발생 및 형태를 조사하였다. 프로바이오틱스와 신바이오틱스를 사용한 임상시험의 분석 결과, 0~24개월 사이의 유아에게 프로바이오틱스를 투여해도 특정한 건강 상태나 감수성을 가진 유아에게도 안전한 것으로 나타났다. 프로바이오틱 유산균의 유용 효과의 결과로서, 특히, 식품 강화제에 프리바이오틱스와 연계시켰을 때, 프로바이오틱스로 비피더스균 단독이나 프리바이오틱스로 이눌린과 함께 강화한 유아식은 칼슘, 아연 및 철분의 흡수에 긍정적인 영향을 미치고, 생체 이용률을 증가시키는 것으로 입증되었다.
후속연구
또한 많은 프로바이오틱 효과가 손상되지 않고, 원래대로 남아있는 세포벽에 의존하고 있는 것으로 인지되고 있다. GRAS 상태 및 생물학적 가치가 높은 물질을 사용하여 조제분유를 제조하기 위한 적절하고 비용 효율적인 캡슐화 방법이 개발되면 조제분유의 품질개선이 가능할 것이다. 마이크로캡슐화(microencapsulation)는 섭취, 저장 및 가공에 따른 프로바이오틱스의 보호를 위하여 물리적인 장벽으로 프로바이오틱스를 제공하는 방법의 하나로서, 현재 상당한 관심을 받고 있다.
그리고, 그들은 보다 더 안전하고 안정적인 제품의 생성을 가능케 하기 때문에 프로바이오틱스 이상의 현저한 장점을 가지고 있다. 따라서, paraprobiotics는 광범위하게 대중적인 인기를 얻고 있으며, 향후 식품, 보조식품, 의약품 및 사료 등에 널리 사용될 것이다.
지난 10년 동안, 모유 수유가 장내균총에 미치는 유용 효과를 도모하기 위해서 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 함유하는 새로운 신바이오틱 조제분유가 제안되었다. 새로운 신바이오틱스는 상승 효과로 인해서 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스를 개별적으로 사용하는 경우보다 더 도움이 되는 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
모유 수유아의 장내균총이 조제분유 수유아와 비교했을 때 나은 점은 무엇인가?
모유 수유아의 장내균총은 조제분유 수유아와 비교했을때 비피더스 균수가 많고 병원성 세균이 적다. 유아의 최적 성장, 발달 및 감염의 감소를 촉진하고, 모유 수유아와 유사한 장내균총을 조성하기 위하여 프로바이오틱스(probiotics)와 프리바이오틱스(prebiotics)가 유아용 조제분유에 강화되고 있다.
조제분유 수유아의 장내균총의 특징은 무엇인가?
대부분의 모유 수유아에서 비피 더스 균수는 급속하게 증가하여 총 균수의 80~90%를 구성하게 된다. 반면에, 조제분유 수유아는 보다 더 복잡한 균총을 형성하는데, 대부분이 대장균군(coliforms)과 Bacteroides로 구성되며, 비피더스 균수는 상당히 낮은 수준에 머무르게 된다 (Mavroudi, 2012).
조제분유 수유아는 모유 수유아에 비해서 미생물 조성이 훨씬 이질적인 형상을 나타내는데, 이에 따라서 소장 내에 Clostridium 균종이 많아지고, 감염 발생이 높은 빈도로 나타나게 된다(Hascoët et al., 2011).
신바이오틱스이란 무엇인가?
유아의 최적 성장, 발달 및 감염의 감소를 촉진하고, 모유 수유아와 유사한 장내균총을 조성하기 위하여 프로바이오틱스(probiotics)와 프리바이오틱스(prebiotics)가 유아용 조제분유에 강화되고 있다. 실제로, 프로바이오틱스의 생존성을 보장하고, 토착 장내 균총의 성장을 촉진시키는 시너지 효과를 이용하기 위해서 프로바이오틱스와 프리바이오틱스의 혼합물이 사용되는데, 이를 신바이오틱스(synbiotics)라고 한다(Sarkar, 2011). 따라서, 품질이 개선된 유아용 조제분유의 개발은 비피더스균 등의 잠재적 유익 토착 장내균총의 증식이나 대사 활성을 선택적으로 자극하는 특정 프로바이오틱스 및 올리고당과 이눌린 등의 프리바이오틱스를 강화함으로써 모유의 유용 효과에 근접하는 것에 집중되고 있다.
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