유산균은 페르시아 시대 이전의 유목민이 우유를 가죽 주머니에 담아서 장기간 보관 및 이동 중에 우유가 변화되어 발효유가 된 것을 발견해 식용으로 사용한 것이 최초의 기원이며 우리나라의 경우, 김치류나 젓갈류의 형태로 상시 쉽게 섭취해 온 미생물이다.
러시아의 생물학자 메치니코프박사가 유산균이 노화를 이끄는 부패성 미생물들의 독소를 억제하기 때문에 불로장생의 영약이라는 이론을 발표하는 등 지금까지 수많은 연구가 이루어져 왔다.
유산균은 육류·우유·채소·과일 및 곡류를 포함한 다양한 발효식품의 제조에 관여하여 독특한 풍미를 부여할 뿐 아니라 저장성과 안전성을 갖게 한다. 유산균 균체와 유산균의 대사산물들의 생리활성으로 항세균 및 항진균 활성으로 유산균이 유해균을 비롯해 다른 미생물의 생육을 저해해 식품의 보존성을 증진시킨다는 것은 오래 전부터 알려져 왔다.
이러한 유산균이 생산하는 항균성 물질로는 유산 등의 유기산 이외에 H2O2, diacetyl 및 박테리오신(bacteriocin) 등이 알려져 있다. 박테리오신과 같은 천연 항생제가 피부의 여드름균, 잡균을 억제해 피부의 잡균, 여드름균의 제거에 도움이 된다.
캘리포니아 공과대학(CalTech)의 미생물학자 사르키스 마즈마니안(Sarkis Mazmanian)은 뇌와 소화관을 연결하는 미주신경(vagus nerve)처럼 면역계도 어떤 역할을 하는 것은 분명해 보인다고 말했다.
또한 메타볼라이트(metabolites, 박테리아가 신진대사를 통해 만들어 내는 부산물)도 두뇌에 영향을 줄 수 있는데, 예를 들면, 적어도 두 가지 형태의 장내 박테리아가 신경전달물질인 감마아미노부틸산(γ-aminobutyric acid, GABA)을 생산하는 것을 들 수 있다.
역시 Caltech의 신경생물학자인 폴 패터슨(Paul Patterson)은 임신한 상태의 실험쥐에게 바이러스 감염을 모방하는 화학물질을 주입해 자폐증과 유사한 증상을 갖는 실험쥐를 만들었는데 이들 실험쥐가 낳은 후손은 사회성이 떨어지고 야생상태의 동물보다 불안감이 높은 것으로 드러났다. 이 자폐증세 실험쥐에게서는 또한 내장벽이 붕괴돼서 내장의 물질이 흘러나오는 '장누수(Leaky Gut)' 현상이 일어났다고 했다.
아일랜드의 유니버시티 컬리지 코크(University College Cork)의 약학자인 존 크라이언(John Cryan)은 제왕절개를 통해 태어난 실험쥐는 일반 자연분만을 통해 태어난 실험쥐와는 다른 미생물을 갖고 있으며 훨씬 불안감이 더 높고 우울증의 증상을 보인다는 사실을 발표했다.
태어날 때 일반적으로 획득되는 질내 미생물을 얻지 못한 동물은 평생 동안 정신건강에 있어 다른 양상을 보일 수 있다는 것이다.
2013년에 수행된 유사한 실험에서 마즈마니안은 자폐증을 보이는 쥐들에게서 흔한 장내 미생물인 박테로이드 프라질리스(Bacteroides fragilis)의 수준이 훨씬 낮게 나타나는 것을 발견했다.
이 미생물이 부족한 쥐들은 스트레스를 받으면 반사회적 행동을 보이며 소화기능에 이상을 보였으나 유익한 미생물인 박테로이드 프라질리스를 먹임으로써 증상을 개선시킬 수 있었다라고 했다.
흥미로운 것은 자폐스펙트럼장애를 가진 아이들은 대변에서 특정 메타볼라이트의 농도가 정상 아이들과 크게 다른 것으로 나타났다는 것이다. 미국미생물학회(American Society for Microbiology)에서 발표된 이 연구는 장내 박테리아가 자폐증과 관련이 있다는 추가 증거를 제시하고 있다.
