장 환경 개선, 유산균만 아시나요?｜헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인의 역할과 장점막·장장벽 > 두드러기 칼럼

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장 건강은 장내세균만의 문제가 아닙니다. 장 안쪽을 덮고 있는 장점막과 장 상피세포, 세포 사이의 밀착연접, 장 투과성, 점막 면역반응과 활성산소·산화스트레스도 장 환경을 결정하는 중요한 요소입니다. 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 이러한 장점막과 장장벽의 여러 과정에 각각 작용합니다.

장 환경이 좋지 않다는 말을 들으면 가장 먼저 유산균이나 프로바이오틱스, 프리바이오틱스를 떠올리는 분들이 많습니다.

그런데 꾸준히 먹어도 별다른 변화를 느끼지 못하는 경우도 있습니다.

왜 그럴까요?

장 건강은 장 안에 어떤 세균이 살고 있는가만으로 결정되지 않기 때문입니다.

장 안쪽을 덮고 있는 장점막이 안정적으로 유지되는지, 장 상피세포 사이가 단단하게 연결돼 있는지, 장 투과성이 높아져 있지는 않은지, 점막의 면역세포와 염증반응은 어떤 상태인지도 중요합니다.

그렇다면 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 장 환경에 어떻게 작용할까요?

1. 장장벽은 우리 몸에서 무슨 일을 할까?

장 안쪽 표면은 한 층의 장 상피세포(intestinal epithelial cell)로 덮여 있습니다.

이 세포들은 음식에서 필요한 영양소를 흡수하면서 세균과 독소, 여러 항원이 몸 안으로 무분별하게 들어오는 것을 막습니다.

장 상피세포 사이를 단단하게 연결하는 구조가 밀착연접(tight junction)입니다.

밀착연접에는 오클루딘(occludin), 클라우딘(claudin), 조눌라 오클루덴스(zonula occludens, ZO) 같은 단백질이 관여합니다.

장 상피 바깥에는 점액층도 있습니다.

배상세포(goblet cell)에서 만들어지는 점액은 장내세균과 음식물 성분이 장 상피세포에 직접 닿는 것을 줄여줍니다.

장점막 안쪽에는 대식세포(macrophage), 수지상세포(dendritic cell), T세포, 비만세포(mast cell) 같은 면역세포가 자리하고 있습니다.

그 아래에는 많은 미세혈관이 있어 장점막에 산소와 영양분을 공급하고 흡수된 영양소를 운반합니다.

장 환경은 결국 장내 미생물만의 문제가 아닙니다.

장내 미생물

점액층

장 상피세포

밀착연접

점막 면역세포

장 미세혈관

이러한 요소들이 함께 장 환경을 만들어갑니다.

2. 장장벽이 약해지면 어떤 일이 생길까?

정상적인 장장벽은 필요한 영양소는 흡수하면서 장 안의 세균과 독소, 큰 분자들이 몸 안으로 쉽게 들어오는 것을 막습니다.

장 상피세포와 밀착연접이 약해지면 장 투과성(intestinal permeability)이 증가할 수 있습니다.

이때 장 안에 있던 세균 유래 물질과 여러 항원이 장점막 안쪽으로 더 많이 들어올 수 있습니다.

대표적인 물질이 세균 외막에 존재하는 지질다당류(lipopolysaccharide, LPS)입니다.

이러한 물질이 장점막의 면역세포를 자극하면 대식세포를 비롯한 여러 면역세포가 활성화됩니다.

이어 종양괴사인자 알파(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α), 인터루킨-1베타(interleukin-1 beta, IL-1β), 인터루킨-6(interleukin-6, IL-6) 같은 염증성 사이토카인이 증가합니다.

밀착연접 약화

↓

장 투과성 증가

↓

세균 유래 물질·항원 유입 증가

↓

면역세포 활성

↓

염증성 사이토카인 증가

↓

장점막 염증반응

장 건강을 이야기할 때 장내세균뿐 아니라 장장벽을 같이 봐야 하는 이유입니다.

3. 유산균과 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 무엇이 다를까?

유산균이나 프로바이오틱스는 주로 장내 미생물 환경을 통해 장에 영향을 줍니다.

장 안에서 특정 균이 늘어나거나 다른 균과 경쟁하고, 미생물이 만들어내는 여러 대사산물이 장점막과 면역반응에 영향을 줍니다.

일부 유산균은 장 상피의 밀착연접이나 점막 면역에도 영향을 줍니다.

헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 출발점이 조금 다릅니다.

이 세 성분은 장 상피세포와 밀착연접, 장 투과성, 점막 면역세포, 염증반응과 활성산소·산화스트레스에 작용합니다.[1-6]

쉽게 구분하면 다음과 같습니다.

유산균·프로바이오틱스

장내 미생물 구성

↓

균 사이의 경쟁

↓

미생물 대사산물

↓

장점막과 면역반응에 영향

헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인

장 상피세포

↓

오클루딘·클라우딘·ZO 등 밀착연접

↓

장 투과성

↓

점막 면역세포

↓

염증반응

↓

활성산소·산화스트레스

유산균은 장내 미생물 환경에서 중요한 역할을 하고, 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 장점막과 장장벽의 여러 과정에 작용합니다.[1-6]

장 환경을 관리하는 방법이 유산균 하나로만 끝나지 않는 이유입니다.

4. 장점막의 혈관은 왜 중요할까?

장점막 바로 아래에는 많은 모세혈관이 있습니다.

음식에서 흡수된 포도당과 아미노산을 비롯한 여러 영양소는 장 상피를 통과한 뒤 이 혈관을 통해 이동합니다.

장 미세혈관은 장점막에 산소와 영양분도 공급합니다.

염증반응과 활성산소가 증가하면 혈관 내피 기능과 미세순환에도 영향을 줄 수 있습니다.

반대로 장점막의 혈류와 산소 공급이 떨어지면 장 상피세포가 스트레스를 받고 장장벽 기능에도 영향을 줄 수 있습니다.

따라서 장 상피와 장 미세혈관은 영양소 흡수와 장점막 유지에 함께 관여합니다.

5. 장점막에서는 왜 염증과 산화스트레스가 함께 증가할까?

장 상피세포와 면역세포가 반복적으로 자극받으면 활성산소(reactive oxygen species, ROS)가 증가합니다.

활성산소가 몸의 항산화 방어 능력보다 많아진 상태를 산화스트레스(oxidative stress)라고 합니다.

산화스트레스가 증가하면 장 상피세포와 밀착연접 단백질이 영향을 받고 장 투과성이 증가할 수 있습니다.

장 안에서 들어온 세균 유래 물질은 다시 면역세포를 활성화하고 염증성 사이토카인을 증가시킵니다.

장 투과성 증가

↓

면역세포 활성

↓

염증성 사이토카인 증가

↓

활성산소 증가

↓

산화스트레스 증가

↓

장 상피·밀착연접 손상

↓

장 투과성 증가

이러한 과정이 반복되면 장점막의 염증반응과 장장벽 기능 저하가 서로 영향을 줄 수 있습니다.

6. 장장벽의 변화는 어떤 질환과 연결될까?

장장벽 기능은 여러 장 질환과 연결됩니다.

궤양성 대장염과 크론병 같은 염증성 장질환에서는 장 상피와 밀착연접의 손상, 면역세포 활성과 염증성 사이토카인 증가가 함께 나타납니다.

음식 알레르기에서도 장 상피 장벽과 점막 면역반응이 중요합니다.

장 투과성이 증가하면 음식에서 유래한 항원이 장점막의 면역세포와 접촉할 가능성도 높아집니다.

장내세균에서 유래한 지질다당류가 장장벽을 통과해 혈액으로 이동하면 전신의 염증반응과 대사 변화에도 영향을 줄 수 있습니다.

그래서 장 건강에서는 장내세균과 함께 장 상피세포, 밀착연접, 점액층, 면역세포와 미세혈관의 상태도 중요합니다.

7. 헤스페리딘은 장장벽에 어떻게 작용할까?

헤스페리딘은 감귤류에 많이 들어 있는 플라바논 성분입니다.

사람 장 상피세포인 Caco-2 세포 연구에서 헤스페리딘을 처리한 결과 경상피 전기저항(transepithelial electrical resistance, TEER)이 증가하고 장 상피를 통과하는 물질의 투과성은 감소했습니다.[1]

경상피 전기저항은 장 상피세포들이 얼마나 단단하게 연결돼 있는지를 확인하는 장벽 지표입니다.

헤스페리딘은 오클루딘, 클라우딘-1, 클라우딘-4, 접합부착분자-1(junctional adhesion molecule-1, JAM-1) 같은 밀착연접 관련 단백질을 증가시켰습니다.[1]

장 염증 동물모델과 장 상피세포에서도 장 투과성을 감소시키고 밀착연접 단백질을 증가시켰습니다.[2]

말론디알데히드(malondialdehyde, MDA)는 감소하고 초과산화물 불균등화효소(superoxide dismutase, SOD)와 글루타티온(glutathione, GSH)은 증가했습니다.[2]

핵인자 적혈구계 2 관련 인자 2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2) 항산화 신호와 조절 T세포(regulatory T cell, Treg)도 증가했습니다.[2]

헤스페리딘은 장 상피의 밀착연접과 장 투과성, 점막 면역반응과 산화스트레스에 작용합니다.[1,2]

8. 퀘르세틴은 장 상피세포 사이의 밀착연접에 어떻게 작용할까?

퀘르세틴은 양파와 사과 등에 많이 들어 있는 플라보놀 성분입니다.

사람 장 상피세포인 Caco-2 세포에서 퀘르세틴을 처리한 결과 장 상피의 전기저항이 증가하고 세포 사이를 통과하는 물질의 투과성은 감소했습니다.[3]

퀘르세틴은 조눌라 오클루덴스-2(ZO-2), 오클루딘, 클라우딘-1이 밀착연접 부위에 자리 잡도록 하고 클라우딘-4의 발현도 증가시켰습니다.[3]

즉 장 상피세포 사이의 틈을 조절하는 밀착연접 구조에 직접 작용했습니다.

동물연구에서도 퀘르세틴은 장장벽 기능과 밀착연접 관련 단백질에 작용했습니다.[4]

핵인자 카파비(nuclear factor kappa B, NF-κB) 염증 신호는 감소하고 Nrf2 항산화 신호는 증가했으며, 혈중 지질다당류와 장 투과성 관련 지표도 감소했습니다.[4]

퀘르세틴은 장 상피의 밀착연접과 장 투과성, 염증반응과 항산화 방어에 작용합니다.[3,4]

9. 올레유로페인은 장장벽과 점막 면역에 어떻게 작용할까?

올레유로페인은 올리브잎과 올리브 열매에 들어 있는 폴리페놀 성분입니다.

음식 알레르기 동물모델에서 올레유로페인을 투여한 결과 장 상피의 밀착연접 단백질 발현이 증가했습니다.[5]

장 상피의 방어 기능에 관여하는 인터루킨-22(interleukin-22, IL-22)와 RegIIIγ도 증가했습니다.[5]

장점막의 비만세포와 조절 T세포의 면역반응에도 변화가 나타났습니다.[5]

급성 대장염 동물연구에서는 올레유로페인 투여 후 호중구 유입과 산화질소, 인터루킨-1베타·인터루킨-6·종양괴사인자 알파가 감소했습니다.[6]

유도성 산화질소 합성효소(inducible nitric oxide synthase, iNOS), 사이클로옥시게나제-2(cyclooxygenase-2, COX-2), 핵인자 카파비 관련 염증 신호도 감소했습니다.[6]

올레유로페인은 장 상피 장벽과 점막 면역세포, 염증성 사이토카인과 산화스트레스에 작용합니다.[5,6]

10. 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 장 환경에서 어디에 작용할까?

장 환경은 장내세균만으로 결정되지 않습니다.

장 안쪽에는 점액층이 있고, 그 아래 장 상피세포들이 밀착연접으로 연결돼 있습니다.

장점막 안쪽에서는 대식세포와 조절 T세포, 비만세포를 비롯한 면역세포가 반응하고 있으며 장 미세혈관이 산소와 영양분을 공급합니다.

장장벽이 약해지면 다음과 같은 변화가 이어질 수 있습니다.

밀착연접 약화

↓

장 투과성 증가

↓

세균 유래 물질·항원 유입 증가

↓

면역세포 활성

↓

염증성 사이토카인 증가

↓

활성산소·산화스트레스 증가

↓

장 상피와 장점막 손상

헤스페리딘은 오클루딘·클라우딘 등 밀착연접과 장 투과성, 점막 면역반응과 산화스트레스에 작용합니다.[1,2]

퀘르세틴은 ZO-2·오클루딘·클라우딘 등 밀착연접과 장 투과성, NF-κB 염증 신호와 Nrf2 항산화 신호에 작용합니다.[3,4]

올레유로페인은 밀착연접과 점막 비만세포·조절 T세포, 호중구와 염증성 사이토카인에 작용합니다.[5,6]

세 성분은 장 상피의 밀착연접과 장 투과성, 면역세포 활성, 염증반응과 활성산소·산화스트레스의 여러 단계에 각각 작용합니다.[1-6]

11. 정리하면

장 건강을 이야기할 때 유산균이나 프로바이오틱스를 가장 먼저 떠올리는 경우가 많습니다.

하지만 장 환경을 결정하는 것은 장내세균만이 아닙니다.

장 안에 어떤 미생물이 있는지도 중요하지만 그 미생물과 우리 몸 사이를 막고 있는 장점막과 장장벽의 상태도 중요합니다.

유산균과 프로바이오틱스가 장내 미생물 환경을 중심으로 작용한다면, 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 장 상피세포와 밀착연접, 장 투과성, 점막 면역반응, 염증반응과 산화스트레스에 작용합니다.[1-6]

헤스페리딘은 오클루딘·클라우딘 같은 밀착연접 단백질과 장 투과성, 면역반응과 산화스트레스에 작용합니다.[1,2]

퀘르세틴은 장 상피의 밀착연접과 장 투과성, 염증반응과 항산화 신호에 작용합니다.[3,4]

올레유로페인은 장 상피 장벽과 점막 면역세포, 염증성 사이토카인과 산화스트레스에 작용합니다.[5,6]

장 환경을 관리한다는 것은 장내세균만 보는 것이 아니라 장점막과 장장벽, 면역반응, 염증반응과 산화스트레스까지 함께 보는 것입니다.

FAQ

Q. 유산균과 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 어떤 차이가 있나요?

유산균과 프로바이오틱스는 장내 미생물 환경에 주로 작용합니다.

헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 장 상피세포와 밀착연접, 장 투과성, 점막 면역반응, 염증반응과 산화스트레스에 작용합니다.[1-6]

장내 미생물과 장장벽이라는 서로 다른 부분에서 장 환경에 영향을 주는 것입니다.

Q. 세 성분은 장장벽을 이루는 밀착연접에도 작용하나요?

헤스페리딘은 사람 장 상피세포에서 오클루딘·클라우딘-1·클라우딘-4·JAM-1 등 밀착연접 관련 단백질을 증가시켰습니다.[1]

퀘르세틴도 ZO-2·오클루딘·클라우딘-1·클라우딘-4에 작용했습니다.[3]

올레유로페인도 동물연구에서 장 상피의 밀착연접 단백질 발현을 증가시켰습니다.[5]

Q. 세 성분은 장 투과성에도 작용하나요?

헤스페리딘과 퀘르세틴을 이용한 사람 장 상피세포에서는 경상피 전기저항이 증가하고 장 상피를 통과하는 물질의 투과성이 감소했습니다.[1,3]

장 상피세포 사이의 밀착연접을 안정시키는 방향으로 작용한 것입니다.

### Q. 세 성분은 장점막의 면역반응에도 작용하나요?

장점막에는 대식세포와 조절 T세포, 비만세포 등 많은 면역세포가 있습니다.

헤스페리딘은 장 염증 연구에서 조절 T세포에 작용했고, 올레유로페인은 점막 비만세포와 조절 T세포의 면역반응에 작용했습니다.[2,5]

퀘르세틴은 NF-κB를 중심으로 한 염증 신호에 작용했습니다.[4]

Q. 세 성분은 장의 염증과 산화스트레스에도 작용하나요?

장장벽이 약해지면 세균 유래 물질과 여러 항원이 장점막 안쪽으로 들어오고 면역세포가 활성화됩니다.

헤스페리딘은 염증반응과 Nrf2 항산화 신호에 작용했고, 퀘르세틴은 NF-κB 염증 신호와 Nrf2 항산화 신호에 작용했습니다.[2,4]

올레유로페인은 호중구 유입과 인터루킨-1베타·인터루킨-6·종양괴사인자 알파 등 염증 관련 지표를 감소시켰습니다.[6]

Q. 장 환경에서 세 성분을 함께 보는 이유는 무엇인가요?

장 환경은 장내 미생물만으로 만들어지지 않습니다.

점액층과 장 상피세포, 밀착연접, 면역세포와 미세혈관이 함께 장점막을 유지합니다.

헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 장 상피의 밀착연접과 장 투과성, 면역반응, 염증반응과 산화스트레스의 여러 단계에 각각 작용합니다.

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<관련 논문>

[1] Park HY, Yu JH.

Hesperidin enhances intestinal barrier function in Caco-2 cell monolayers via AMPK-mediated tight junction-related proteins.

FEBS Open Bio. 2023.

사람 장 상피세포에서 헤스페리딘 처리 후 경상피 전기저항이 증가하고 투과성이 감소했으며 오클루딘·JAM-1·클라우딘-1·클라우딘-4 등 밀착연접 관련 단백질이 증가했습니다.

[2] Guo K, et al.

Hesperidin Protects Against Intestinal Inflammation by Restoring Intestinal Barrier Function and Up-Regulating Treg Cells.

Molecular Nutrition & Food Research. 2019.

장 염증 동물모델과 장 상피세포에서 헤스페리딘 처리 후 장 투과성과 밀착연접 관련 지표가 변화하고 염증반응과 산화스트레스가 감소했으며 Nrf2 항산화 신호와 조절 T세포가 증가했습니다.

[3] Suzuki T, Hara H.

Quercetin enhances intestinal barrier function through the assembly of zonula occludens-2, occludin, and claudin-1 and the expression of claudin-4 in Caco-2 cells. Journal of Nutrition. 2009.

사람 장 상피세포에서 퀘르세틴 처리 후 장벽의 전기저항이 증가하고 세포 사이 투과성이 감소했으며 ZO-2·오클루딘·클라우딘-1·클라우딘-4의 밀착연접 형성이 증가했습니다.

[4] Quercetin Protects Intestinal Barrier Integrity in Inflammation and Oxidative Stress. 2026.

동물연구에서 퀘르세틴 투여 후 장장벽 기능과 밀착연접 관련 단백질이 증가하고 NF-κB 염증 신호와 혈중 지질다당류가 감소했으며 Nrf2 항산화 신호가 증가했습니다.

[5] Oleuropein Prevents OVA-Induced Food Allergy in Mice by Enhancing the Intestinal Epithelial Barrier and Remodeling the Intestinal Flora.

Molecular Nutrition & Food Research. 2022.

음식 알레르기 동물모델에서 올레유로페인 투여 후 장 상피의 밀착연접 단백질과 IL-22·RegIIIγ가 증가하고 점막 비만세포와 조절 T세포의 면역반응이 변화했습니다.

[6] Giner E, et al.

Oleuropein ameliorates acute colitis in mice. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2011.

급성 대장염 동물모델에서 올레유로페인 투여 후 호중구 유입과 산화질소, 인터루킨-1베타·인터루킨-6·종양괴사인자 알파, NF-κB 관련 염증반응이 감소했습니다.