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what is the difference between prebiotics and probiotics:

Understanding the Gut Microbiome: A Comprehensive Overview

The gastrointestinal tract is home to trillions of microbes, collectively known as the gut microbiome.

Previously, it was believed that there were about ten times as many microbial cells in our bodies as human cells.

However, recent estimates suggest a closer one-to-one ratio, with the balance slightly tipped toward the microbes.

In other words, we might be slightly more microbe than human!

 

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Gut Microbiome

The gut microbiome is dominated by two main groups of bacteria: Bacteroidetes and Firmicutes, with much smaller numbers of Proteobacteria, Verrucomicrobia, Actinobacteria, and Fusobacteria.

The amount and types of bacteria can vary drastically from person to person, and there’s no clear consensus on what constitutes a “healthy” microbiome.

 

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Diet and the Microbiome

Microbes are found throughout the gastrointestinal tract, but most are in the large intestine, or colon.

Since what we eat and drink passes through the gastrointestinal tract every day, it’s no surprise that our diet affects our gut microbiome.

For instance, people who consume a high-fiber diet tend to have higher levels of Prevotella, while those with a diet higher in protein and fat have more Bacteroides, both of which are members of the Bacteroidetes group.

Studies have shown that even a single day of a strict animal-based or plant-based diet can alter the microbiome composition, though we often revert back to our regular microbiome once our diets return to normal.

 

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Probiotics

Probiotics are unique components of our diet that can significantly affect the microbiome.

Probiotics are live microorganisms that offer health benefits, such as enhancing or restoring health to our gut microbiome.

Many microorganisms that naturally live in our bodies are similar to those found in probiotic foods, drinks, and dietary supplements.

Probiotic bacteria are found in fermented dairy products like yogurt and kefir, as well as foods like kimchi and sauerkraut.

However, not all fermented foods qualify as “probiotic.”

To be considered a probiotic, a food or drink must contain sufficient living bacteria that survive food processing and are known to benefit human health based on research studies.

Two well-studied groups of probiotic bacteria are Lactobacillus (in the Firmicutes group) and Bifidobacterium (a type of Actinobacteria), both commonly found in probiotic foods and supplements.

 

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Prebiotics

Prebiotics are food components used by host microbes, providing health benefits.

Many prebiotics are found in high-fiber foods that aren’t broken down by human digestive enzymes and reach the large intestine, where they are fermented by gut bacteria.

Essentially, prebiotics are food for our gut microbes.

Vegetables, fruits, whole grains, and legumes like peas and beans are among the best sources of naturally occurring prebiotic fiber.

Ingredients in some packaged foods, such as inulin and oligosaccharides, are also classified as prebiotics.

Most people don’t consume enough fiber; the average American eats about 16 grams of fiber per day, while the recommendation is 25 to 38 grams daily.

 

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Short-Chain Fatty Acids

When gut microbes metabolize prebiotics, some produce short-chain fatty acids like butyrate, acetate, and propionate.

In the gastrointestinal tract, these short-chain fatty acids nourish the cells lining the gut and are associated with reducing the risk of certain types of cancer, such as colorectal cancer, enhancing calcium absorption, and relieving constipation and diarrhea.

These fatty acids also enter the bloodstream and travel to other organs, where they can act as signals to communicate with the brain and regulate the immune system and inflammation.

Plant-based or high-fiber diets promote the presence of bacteria with a higher capacity to ferment prebiotic fiber, resulting in increased short-chain fatty acid production, which may contribute to overall health benefits.

 

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Effects on Health

Research on the effects of prebiotics and probiotics in foods and dietary supplements is ongoing, and we’re continually learning more about their health impacts.

Although there have been promising discoveries in certain populations, prebiotic and probiotic supplements are not often given to patients in hospital settings because their health benefits haven’t been conclusively proven.

Despite being tested for safety before market release, some probiotic supplements have been associated with infections in immunocompromised patients.

 

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Recap

Here’s a quick recap: The human gastrointestinal tract is home to trillions of microbes and their genetic makeup, known as the gut microbiome.

Our diet can directly affect our gut microbes, especially foods and supplements categorized as probiotics and prebiotics.

Probiotics are live microorganisms beneficial to health, found in fermented dairy products and dietary supplements.

Prebiotics are food components that microbes break down and use as energy, providing beneficial compounds like short-chain fatty acids for our bodies.

The gut microbiome is an exciting and emerging area of research, and there is still much to learn about its effects on our health.

 

– 한국어 –

 

장내 미생물군에 대한 이해: 종합 개요

위장관에는 장내 미생물군이라고 불리는 수조 개의 미생물이 존재합니다. 이전에는 우리 몸에 있는 미생물 세포가 인간 세포보다 약 10배 더 많다고 여겨졌지만, 최근 추정에 따르면 인간 세포와 미생물 세포의 비율은 거의 1대 1에 가깝고, 미생물이 약간 더 많은 것으로 나타났습니다. 다시 말해, 우리는 인간보다 약간 더 많은 미생물일지도 모릅니다!

장내 미생물군

장내 미생물군은 주로 두 가지 주요 그룹의 박테리아인 박테로이데테스와 퍼미큐테스가 지배하며, 그 외에 소수의 프로테오박테리아, 베루코미크로비아, 악티노박테리아, 후소박테리아 등이 있습니다. 박테리아의 양과 종류는 사람마다 크게 다를 수 있으며, ‘건강한’ 미생물군이 무엇인지에 대한 명확한 합의는 없습니다.

식단과 미생물군

미생물은 위장관 전체에 걸쳐 존재하지만 대부분은 대장, 즉 결장에서 발견됩니다. 매일 우리가 먹고 마시는 것이 위장관을 통과하기 때문에, 우리의 식단이 장내 미생물군에 영향을 미치는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 예를 들어, 고섬유질 식단을 섭취하는 사람들은 프레보텔라의 수치가 높은 경향이 있으며, 단백질과 지방이 많은 식단을 섭취하는 사람들은 박테로이데스의 수치가 더 높은 경향이 있습니다. 단 하루의 엄격한 동물성 식단이나 식물성 식단도 미생물군 구성을 변화시킬 수 있지만, 식단이 정상으로 돌아오면 다시 원래의 미생물군으로 돌아가는 경우가 많습니다.

프로바이오틱스

프로바이오틱스는 식단의 독특한 구성 요소로, 미생물군에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.

프로바이오틱스는 건강에 유익한 생균으로, 예를 들어 장내 미생물군의 건강을 향상시키거나 회복시키는 데 도움을 줍니다.

우리 몸에 자연적으로 존재하는 많은 미생물은 프로바이오틱 식품, 음료 및 식이 보충제에서 발견되는 미생물과 유사합니다.

프로바이오틱 박테리아는 요구르트와 케피어와 같은 발효 유제품뿐만 아니라 김치와 사우어크라우트와 같은 음식에서도 발견됩니다. 그러나 모든 발효 식품이 반드시 ‘프로바이오틱’인 것은 아닙니다.

음식이나 음료가 프로바이오틱으로 간주되려면 충분한 양의 살아있는 박테리아가 음식 처리 과정을 견뎌야 하며, 연구를 통해 인간 건강에 유익한 것으로 알려진 박테리아여야 합니다.

잘 연구된 두 가지 프로바이오틱 박테리아 그룹은 퍼미큐테스 그룹의 락토바실러스와 악티노박테리아의 일종인 비피도박테리움으로, 둘 다 프로바이오틱 식품과 보충제에서 흔히 발견됩니다.

 

프리바이오틱스

프리바이오틱스는 숙주 미생물에 의해 사용되는 식품 성분으로, 건강상의 이점을 제공합니다.

많은 프리바이오틱스는 인간 소화 효소에 의해 분해되지 않고 대장에 도달하여 장내 박테리아에 의해 발효되는 고섬유질 식품에서 발견됩니다.

기본적으로 프리바이오틱스는 장내 미생물의 먹이입니다.

채소, 과일, 통곡물 및 완두콩과 콩과 같은 콩류는 자연적으로 발생하는 프리바이오틱 섬유질의 최고의 공급원입니다.

일부 포장 식품의 성분, 예를 들어 이눌린과 올리고당도 프리바이오틱스로 분류됩니다.

대부분의 사람들은 충분한 섬유질을 섭취하지 않습니다.

평균적인 한국인은 하루에 약 14g의 섬유질을 섭취하지만, 권장 섭취량은 하루 25~30g입니다.

 

단쇄 지방산

장내 미생물이 프리바이오틱스를 대사할 때 일부는 부티레이트, 아세테이트, 프로피오네이트와 같은 단쇄 지방산을 생성합니다.

 

* 단쇄지방산(Short chain fatty acids, SCFAs)이란 장내미생물의 주요 대사 산물로서, 탄소수가 6개 이하로 적은 지방산을 의미합니다.

단쇄지방산은 소장까지 소화, 흡수되지 않은 탄수화물을 대사하는 과정 중에 생성된다 *

 

위장관에서 이러한 단쇄 지방산은 장을 둘러싼 세포를 영양분으로 공급하고 대장암과 같은 특정 유형의 암 위험을 줄이며, 칼슘 흡수를 촉진하고 변비와 설사를 완화하는 데 도움이 됩니다.

이러한 지방산은 또한 혈류에 들어가 다른 장기로 이동하여 뇌와 소통하고 면역 시스템과 염증을 조절하는 신호로 작용할 수 있습니다.

식물성 또는 고섬유질 식단은 프리바이오틱 섬유를 발효하는 능력이 높은 박테리아의 존재를 촉진하여 단쇄 지방산 생산을 증가시켜 전반적인 건강상의 이점을 제공할 수 있습니다.

 

건강에 미치는 영향

식품 및 식이 보충제에 있는 프리바이오틱스와 프로바이오틱스의 효과에 대한 연구는 현재 진행 중이며, 그들의 건강 영향에 대해 계속해서 더 많은 것을 배우고 있습니다.

특정 인구에서 유망한 발견이 있었지만, 프리바이오틱스와 프로바이오틱 보충제는 종종 병원 환경에서 환자에게 제공되지 않습니다.

이는 그들의 건강상의 이점이 결정적으로 입증되지 않았기 때문입니다.

시판되기 전에 안전성을 테스트 했음에도 불구하고, 일부 프로바이오틱스 보충제는 면역이 약한 환자의 감염과 관련이 있었습니다.

요약

인간의 위장관에는 장내 미생물군이라고 불리는 수조 개의 미생물이 존재합니다.

우리의 식단은 특히 프로바이오틱스와 프리바이오틱스로 분류되는 식품 및 보충제를 통해 장내 미생물에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.

프로바이오틱스는 건강에 유익한 살아있는 미생물로, 발효 유제품과 식이 보충제에서 발견됩니다.

프리바이오틱스는 미생물이 분해하고 에너지원으로 사용하는 식품 성분으로, 우리 몸이 사용하는 단쇄 지방산과 같은 유익한 화합물을 제공합니다.

장내 미생물군은 흥미롭고 떠오르는 연구 분야이며, 우리가 건강에 미치는 영향을 배우기 위해 아직 많은 것이 남아 있습니다.

더 궁금하신 내용이 있다면 아래 댓글이나 메일로 남겨주세요.