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인공 감미료가 당불내성을 유발한다 ?



 현대 사회에서 가장 위험한 식품 첨가제는 사실 소금, 설탕, 지방등이라고 할 수 있습니다. 그 중에서도 설탕이나 당분이 들어 있는 여러가지 음료와 음식들은 전세계적으로 많은 보건 문제를 일으키고 있는 중입니다. 특히 당뇨와 비만, 대사 증후군들이 과도한 칼로리 섭취와 연관이 있는데 여러가지 '단 음식' 과 '단 음료' 가 이 문제를 심각하게 만들고 있습니다. (참고 포스트  : http://blog.naver.com/jjy0501/220102836332   http://blog.naver.com/jjy0501/100204974481  )


 이와 같은 문제로 인해 단 맛을 내면서도 실제로를 칼로리가 없거나 혹은 칼로리가 매우 낮은 인공 감미료 (Aritificial sweetener 라고 일반적으로 불리는 NAS : Non - caloric Artificial Sweentener) 가 현재 널리 사용되고 있습니다. 대표적으로 사카린, 아스팜탐 등이 널리 사용되고 있는데 특히 당분이 포함된 소프트 드링크 (콜라 같은) 음료에 다량 포함되어 있습니다.  


 0 칼로리인 각종 다이어트 음료와 기타 인공 감미료를 첨가한 저칼로리 식품들이 과연 얼마나 체중 조절에 도움이 되는지는 논란의 대상이었습니다. 이전 연구들은 혼재된 결과를 보여줬는데 다이어트 음료가 확실하게 비만 예방이나 치료에 도움이 된다는 증거는 아직 불충분합니다. (  http://jjy0501.blogspot.kr/2014/05/Diet-Soda-and-weight-loss.html 참조) 일부 연구들은 오히려 비만이나 당뇨를 더 심화시킬 수 있다는 결과를 보여준 반면 다른 연구에서는 도움이 될 수도 있다는 주장도 있어왔습니다.  


 와이즈만 연구소 면역학부의 에란 엘리나브 박사 ( Dr. Eran Elinav of the Weizmann Institute's Immunology Department) 와 그의 동료들은 가장 흔히 사용되는 세가지 인공 감미료 (saccharin, sucralose, aspartame) 를 이용해서 쥐와 인간에서 장내 미생물 (gut microbiota) 을 변화시켜 당불내성 (glucose intolerance) 을 유발할 수 있다는 내용의 연구 결과를 네이처에 발표했습니다.  



(Gut microbiota. Credit: Weizmann Institute of Science)


 이들은 이런 인공 감미료를 포함한 물을 쥐에게 먹이고 이를 물만 먹인 쥐와 당분이 함유된 물을 먹인 쥐와 비교했습니다. 그 결과 당불내성 (당뇨 전단계로 인슐린 저항성과 혈당이 높아지는 현상) 이 인공 감미료를 섭취한 쥐에서 발생한 것이 확인되었습니다. 그런데 어떤 기전으로 이런 현상이 발생하는 것일까요. 연구팀은 장내 미생물들이 그 원인일 것이라는 가설을 세웠습니다.  


 인간 뿐 아니라 여러 동물들의 장내에는 막대한 수의 미생물이 살아가면서 숙주와 공생 관계를 맺고 있습니다. 이들중 대다수는 물론 인체에 무해하거나 도움을 주지만 일부는 인체에 유해한 반응을 보이는 경우도 있습니다. 연구팀은 당불내성이 생긴 쥐 그룹에서 항생제로 장내 세균을 없앤 결과 당불내성이 사라지는 것을 확인했습니다. 더 가설을 확실히 검증하기 위해서 이들은 인공 감미료로 당불내성이 생긴 쥐의 장내 세균을 다른 쥐에 이식해서 당불내성이 생기는 것도 확인했습니다.  


 그런데 이런 일이 과연 사람에서도 일어나는 것일까요 ? 연구자들은 다시 인체에서 가설을 검증하게 위해서 영양 상태와 인체 장내 미생물총을 데이터 베이스로 만든 Personalized Nutrient Project 를 통해 실제 인공 감미료가 들어 있는 음료를 마시는 사람에서 당불내성을 일으키는 형태의 장내 미생물이 있다는 것을 발견했습니다.  


 보다 확실한 가설 검증을 위해서 연구팀은 평소에 인공 감미료 음료를 마시지 않고 당뇨가 없는 건강한 피험자를 대상으로 인공 감미료를 투입해서 당불내성과 장내 미생물의 변화가 일어나는 것을 확인했습니다. 이 결과는 인공 감미료가 장내 미생물의 변화를 유발하고 이것이 다시 당대사 이상을 일으킨다는 가설을 지지하는 것입니다.  


 다만 그 구체적인 메카니즘에 대해서는 아직 확실치 않습니다. 이 부분은 앞으로 흥미로운 연구 과제가 될 것인데 연구팀은 당이 증가한 것으로 판단한 박테리아들이 일종의 염증 반응 물질을 분비해서 인체의 당대사를 변화시키는 것으로 추정하고 있습니다.  



(와이즈만 연구소에서 그린 카툰. 처음에 잘못 본 건 줄 알았는데....  Weizmann Institute research shows that artificial sweeteners promote glucose intolerance in a surprising way: by changing the composition and function of the gut microbiota. Credit: Weizmann Institute of Science )   


 향후 후속 연구가 뒷받침 되어야 하겠지만 이 연구 결과는 인공 감미료가 당뇨 및 대사 증후군 예방에는 (체중 감량과는 별개로) 도움이 되지 않고 반대로 더 심화시킬 수 있다는 주장을 지지하고 있습니다. 앞으로 이 부분에 대한 검증과 후속 연구가 계속되어야 할 것으로 생각됩니다. 아무튼 이 문제는 꽤 중대한 이슈이니까 말이죠.  


참고      





Journal Reference:
  1. Jotham Suez, Tal Korem, David Zeevi, Gili Zilberman-Schapira, Christoph A. Thaiss, Ori Maza, David Israeli, Niv Zmora, Shlomit Gilad, Adina Weinberger, Yael Kuperman, Alon Harmelin, Ilana Kolodkin-Gal, Hagit Shapiro, Zamir Halpern, Eran Segal, Eran Elinav. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiotaNature, 2014; DOI: 10.1038/nature13793

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