Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC53103)

Posted on 10 1월 2020
/ Chunlab

Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC53103)

Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC53103), 줄여서 LGG라고 불리는 이 미생물은 1983년 Barry R. Goldin과 Sherwood L. Gorbach에 의해 건강한 인간의 소화기에서 처음 발견된 균주입니다​1​.

LGG의 전자현미경 사진(500-nm) ​2​

LGG는 다른 프로바이오틱스 균주보다 내산성이 높아 위산, 담즙을 만나도 생존할 확률이 높고​3​, 장 점막에 부착하여 콜로니를 형성하는 능력​4​, 그리고 병원성 세균을 경쟁적으로 저해하여 생장하는 특성​5​이 있어 유용한 프로바이오틱스로 널리 인정받고 있습니다.

이러한 특징 덕분에 LGG를 질병 예방과 치료에 활용하기 위한 연구가 지금까지도 꾸준히 이어지고 있으며, 세계에서 가장 많이 연구된 균주로 알려지게 되었습니다. 1990년 핀란드에서 Valio Gefilus®이라는 브랜드로 처음 상업화가 시작되었으며 현재는 크리스찬 한센의 대표적인 프로바이오틱스 균주로 이름을 알리고 있습니다.

LGG의 안전성 또한 연구를 통해 높게 평가되었습니다. 핀란드에서 LGG의 인기가 늘어나 소비량이 급증하자 Lactobacillus 섭취로 발생할 수 있는 감염 등의 위험성이 거론되었고, 이에 주목한 핀란드의 한 연구팀이 1990년부터 2000년까지 Lactobacillus에 의한 균혈증이 전혀 증가하지 않았다는 점을 밝혀  LGG 유산균의 안전성을 입증하였습니다​6​.

LGG가 임상적인 효능이 있다는 것을 뒷받침하는 연구는 수백 건에 달합니다. 많은 연구자가 LGG 투여군과 플라시보 대조군을 설정하여 유의미하게 증상이 개선되는지 확인하였고, 여러 임상시험을 통하여 설사, 아토피성 습진, 호흡기 감염에 대한 우수성이 확인되었습니다. 더 나아가 면역 조절, 비만 예방과 같은 효과가 계속 보고되고 있습니다​7–14​

소아 아토피 환자를 대상으로 LGG를 경구 투여한 후 SCORAD 스코어(아토피 피부염 중증도를 판별하는 지수)의 변화를 관찰했을때, 살아있는 LGG (viable LGG)를 복용한 그룹이 가장 뚜렷한 개선 효과를 보인다​11​.

LGG 균주의 유전체 분석을 통해 유전적 특성을 밝히는 연구도 수행되었습니다. Kankainena et al. (2009)​2​의 연구에서는 LGG가 L. rhamnosus의 다른 균주와 달리 24개의 탄수화물 수송 및 대사와 관련된 단백질을 포함한 143개의 독특한 단백질을 가지고 있다는 것을 발견하였습니다. 저자는 이 독특한 단백질 덕분에 LGG가 탄수화물이 풍부한 소장에서 단당, 이당류를 대사활동의 기질로 이용하며 콜로니를 형성하기에 유리하다고 보고하였습니다. 또, ‘LGG가 장 점막에 잘 부착하는 성질은 단백질 분해효소에 민감하게 반응한다’는 선행 연구를 통해 저자는 LGG의 점막 접착 특성이 단백질을 매개로 한 균주 특이적인 능력에서 기인했을 것으로 추론하였습니다. 나아가 spaC라는 단백질이 LGG 균주와 점막의 상호작용에 필수적인 역할을 하며, 사람의 장에서 오랜 시간 유지될 수 있는 능력을 설명해 준다는 놀라운 연구 결과를 보여주었습니다.

이처럼 LGG는 다른 프로바이오틱스와 비교하여 독보적인 특징과 장점이 있으며, 지금도 수많은 임상 시험을 통하여 건강 증진 효과가 밝혀지고 있습니다. 과거에 비해 현재는 유전 정보 분석과 같이 유익균을 찾아내는 방법으로 활용될 만한 다양한 기술이 발달하였습니다. 이러한 기술을 이용하여 LGG처럼 잠재력이 높고 여러 질환의 치료와 예방에 도움을 줄 수 있는 프로바이오틱스가 더욱 많이 개발되어 상용화되기를 기대합니다.

References

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    Silva M, Jacobus NV, Deneke C, Gorbach SL. Antimicrobial substance from a human Lactobacillus strain. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. August 1987:1231-1233. doi:10.1128/aac.31.8.1231
  2. 2.
    Kankainen M, Paulin L, Tynkkynen S, et al. Comparative genomic analysis of Lactobacillus rhamnosus GG reveals pili containing a human- mucus binding protein. Proceedings of the National Academy of Sciences. September 2009:17193-17198. doi:10.1073/pnas.0908876106
  3. 3.
    Corcoran BM, Stanton C, Fitzgerald GF, Ross RP. Survival of Probiotic Lactobacilli in Acidic Environments Is Enhanced in the Presence of Metabolizable Sugars. Applied and Environmental Microbiology. June 2005:3060-3067. doi:10.1128/aem.71.6.3060-3067.2005
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  6. 6.
    Salminen MK, Tynkkynen S, Rautelin H, et al. LactobacillusBacteremia during a Rapid Increase in Probiotic Use ofLactobacillus rhamnosusGG in Finland. CLIN INFECT DIS. November 2002:1155-1160. doi:10.1086/342912
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  10. 10.
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    Luoto R, Kalliomäki M, Laitinen K, Isolauri E. The impact of perinatal probiotic intervention on the development of overweight and obesity: follow-up study from birth to 10 years. Int J Obes. March 2010:1531-1537. doi:10.1038/ijo.2010.50

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