모유의 대부분은 아기의 체내에서 소화되지 않는다. 이 사실에 미루어 보면 모유는 유아의 영양 증진과 더불어 특별한 목적이 있는 것으로 보인다. 최근의 연구에 따르면 모유의 성분이 유아의 장에 존재하는 박테리아의 조성에 영향을 끼치는 것이 밝혀졌다.

미국 캘리포니아대학교 (University of California, Davis)의 연구진에 의해 수행된 최신 연구에 따르면 비피도 박테리아 (Bifidobacterium longum)의 세부 종인 특정한 박테리아들은 일련의 특별한 유전자들을 지니고 있는데 이 유전자들 덕택에 박테리아들이 모유의 소화되지 않은 부분에서도 살 수 있게 한다고 한다. 이러한 박테리아들은 모유를 먹는 유아들의 배설물에서 발견되는데 유아들의 장내를 둘러싸고 있어 해로운 박테리아로 부터의 공격에 대해 방어하는 역할을 한다.

유아들은 아마도 이 특별한 박테리아들을 그들의 어머니부터 얻는 것으로 여겨지는데 신기하게도 성인들에게서는 아직까지 발견되지 않았다. 따라서 연구진은 이 비피도 박테리아들이 성인의 어느 부분에 숨어있는 것인지 의문을 품었다.

비 피도 박테리아들이 좋아하는 소화되지 않는 물질들은 모유의 주요 성분인 락토오스 (lactose)로 부터 유래한 여러 당 (糖)의 복합체 (oligosaccaride)이다. 당 복합체는 락토오스 분자에 다른 당들이 결합하여 구성되어 있는데 인간의 유전체에는 이러한 당 복합체들을 분해하는데 필요한 유전자가 존재하지 않는다. 하지만 비피도 박테리아들은 소화를 시킬 수 있는 유전자들을 지니고 있는 것이 8월2일 자 미국 학술원 회보, PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표되었다 (“Human milk glycobiome and its impact on the infant gastrointestinal microbiota”, PNAS, doi: 10.1073/pnas.10000083107).

복 잡한 당들은 모유 성분의 21 퍼센트를 차지함에도 불구하고 오랫동안 생물학적으로 중요시되지 않았다. 이번에 밝혀진 것처럼 비피도 박테리아들의 증식을 돕는 역할을 할 뿐만 아니라 당 복합체들은 유아의 장을 공격할지 모르는 해로운 박테리아들을 유도하는 미끼의 역할을 한다. 당 복합체들은 인간의 세포 표면에서 발견되는 당들과 매우 비슷하고 동일한 효소들에 의해 유아 엄마의 가슴에서 생성된다. 일반적으로 많은 유해한 박테리아들과 바이러스들은 당들과의 결합을 통해 세포에 부착되지만 장내의 박테리아들은 장내벽의 세포들 보다는 모유의 들어 있는 당과 결합하게 된다. 연구진은 따라서 발생학적으로 유아에게는 해로운 박테리아들이 장내에 남지 않고 흘러나가게 된 것일지도 모른다고 연구의 의의를 설명하였다.

모유는 진화론적으로 매우 놀라운 물질이다. 모유속의 모든 성분들은 유아의 어머니가 자신의 모든 것을 이용해 만든 것이기 때문이다. 또한 유아의 측면에서 보면, 수많은 해로운 미생물속에서 아직 성숙되지 않은 면역시스템을 가지고 태어난 유아에게 모유는 유아를 보호하는 역할을 한다.

특정한 박테리아들의 증식을 돕는 역할을 하는 모유의 성분 덕택에 유아가 보호를 받는 이러한 자연의 원리를 두고 연구진은 자연적으로 박테리아가 유아를 돌보는 것이 된다고 언급하였다. 또한 모유에 들어있는 당 복합체들은 조산아와 제왕절개를 통해 태어난 아기들과 같이 비피도 박테리아들을 즉시 갖지 못한 유아들에게도 도움이 될 수도 있다.

그동안 이러한 당 복합체들은 인간의 모유에서만 존재하는 것으로 알려져 있었으나 최근에 치즈를 만드는 과정에서 나오는 부산물인 유장(乳漿, whey: 젖 성분에서 단백질과 지방 성분을 빼고 남은 맑은 액체)에서도 존재하는 것이 확인되었다. 연구진은 앞으로 이러한 당 복합체들이 조산아와 노인들에게 이로운 역할을 하는지 연구할 계획이다.

모유속의 단백질들도 특별한 역할들을 수행한다. 그중에서 알파-락탈부민 (alpha-lactalbumin)은 종양 세포들과 바이러스에 의해 감염된 세포들을 공격하여 잃어버렸던 세포사멸의 기능을 회복하는 역할을 한다. 또한 얼마후에 유아가 젖을 띠게 되어 엄마의 가슴에 축적된 이 단백질들은 가슴이 다시 정상상태로 모양을 찾으라는 신호자의 역할도 수행한다.

연구진은 이 연구를 통해 모유의 각각의 성분들은 특별한 역할들을 수행하고 있을 것이라는 추측을 하게 되었고 앞으로 이러한 역할들을 밝혀나가야 한다고 언급하였다. 마지막으로 이번 연구 결과는 모유 수유가 유아의 건강에 얼마나 중요한지를 보여주는 구체적인 증거라 할 수 있다.

(그림) 장내에 서식하는 비피도 박테리아