🧬 장내 미생물, 피로를 에너지로 바꾸는 비밀
현대 스포츠 과학에서는 근육과 신경계뿐 아니라 **장내 미생물군(gut microbiome)**이 경기력에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구가 빠르게 진전되고 있습니다. 특히, 2019년 Nature Medicine에 발표된 **Scheiman et al.**의 연구는 이 분야에 큰 전환점을 제시했습니다.
🔍 왜 Veillonella가 주목받는가?
Scheiman 연구팀은 보스턴 마라톤에 참가한 선수들의 대변을 분석하여 흥미로운 사실을 발견했습니다. 경기 직후, 선수들의 장 속에서 Veillonella atypica라는 미생물이 급격히 증가했던 것입니다.
이 미생물은 단순히 존재하는 것에 그치지 않고, **운동 중 생성된 젖산(lactate)**을 연료로 활용하여 **프로피온산(propionic acid)**이라는 유기산을 만들어냅니다. 이 물질은 간에서 포도당 신생합성(gluconeogenesis) 및 지방산 대사 향상, 나아가 지구력 유지에 긍정적 영향을 주는 물질로 알려져 있습니다.
즉,
젖산 → 장으로 이동 → Veillonella가 섭취 → 프로피온산 생성 → 에너지 시스템 활성화
이러한 **“인체-미생물 상호 순환 루프”**가 존재한다는 가설이 실험을 통해 부분적으로 입증된 셈입니다.
🧪 연구 하이라이트: 미생물은 실제 퍼포먼스를 향상시킬 수 있는가?
- 피험자 구성: 보스턴 마라톤 참가 선수 15명 vs. 운동하지 않는 일반인 10명
- 방법: 운동 전후 매일 대변 샘플 채취 및 대사유전체(Meta’omic) 분석
- 결과:
- 운동 후 선수들의 장내 Veillonella의 상대적 비율이 급격히 상승
- 해당 균주를 실험용 생쥐에게 경구 투여 → 러닝 지속 시간 평균 13% 증가
- 젖산을 주사로 투입 시, 혈액을 통해 장내로 이동하는 경로 확인
- Veillonella가 젖산 → 프로피온산 전환 능력을 갖고 있음을 증명
⚙️ 운동생리학 관점에서의 해석
이 발견은 근육에서 생산된 젖산이 피로 물질이 아니라 오히려 **2차 에너지원의 전구체(precursor)**로 재활용될 수 있음을 시사합니다. 특히 유산소 기반 지구력 종목에서:
- 젖산 제거 속도 = 회복력
- 젖산 이용 능력 = 에너지 재공급 능력
🥗 실제 적용 전략: 장 건강과 퍼포먼스의 연결 고리
✔ 장내 유익균을 활성화하는 식단 전략
- 발효식품을 매일 섭취하라: 된장, 김치, 청국장, 요거트 등
- 프리바이오틱스 섭취로 미생물의 먹이를 공급하라: 귀리, 바나나, 양파, 마늘, 치커리 뿌리
- 장 상태를 체크하라: 가스, 설사, 잔변감 등은 불균형 신호
✔ 운동 유형별 맞춤 식단 전략
- 지구력 운동: 발효식품(요거트, 김치), 귀리, 바나나
- 근력 운동: 청국장, 된장, 단백질 소화 효소 포함 음식
- 고강도 훈련: 매실청, 항염증 작용 발효식품
🏋️ 운동 유형별 장내 미생물 관리 전략
- 지구력 운동 (마라톤, 사이클, 철인 3종)
- 주요 목표: 젖산 제거 효율 개선, 에너지 재공급 최적화
- 권장 미생물: Veillonella, Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium breve
- 영양 전략: 유산균 섭취, 젖산 대사 촉진 미생물 포함 프로바이오틱스 보충제
- 근력 운동 (웨이트 트레이닝, 파워리프팅)
- 주요 목표: 단백질 소화 및 흡수 최적화
- 권장 미생물: Bacillus coagulans, Lactobacillus casei
- 영양 전략: 단백질 분해 효소 포함 발효식품, 프로바이오틱스
- 고강도 인터벌 훈련 (HIIT, 크로스핏)
- 주요 목표: 염증 반응 감소, 근육 회복 촉진
- 권장 미생물: Akkermansia muciniphila, Faecalibacterium prausnitzii
- 영양 전략: 항염증 발효식품, 프로바이오틱스/프리바이오틱스 보충
🧠 코치와 선수에게 주는 메시지
- 장내 미생물 구성도 선수 개별 맞춤 요인의 하나로 고려해야 합니다.
- 유산소 경기에서 경기력 향상을 목표로 한다면, 장내 젖산 대사와 에너지 생성 간의 연결고리를 고려한 영양 중재가 필요합니다.
🏁 결론: 미래의 경기력 향상은 “장”에서 시작된다
운동 중 생성되는 피로 물질조차도 장내 미생물의 힘을 빌려 퍼포먼스를 끌어올리는 연료가 될 수 있다. 이러한 미생물-대사 네트워크는 스포츠과학의 새로운 영역이며, 앞으로 경기력 향상을 위한 마이크로바이옴 기반 보충제, 식단, 트레이닝-영양 통합 전략이 등장할 가능성이 큽니다.