(How the researchers prepare fruit flies for imaging. Credit: Christina May and Monica Dus)
당 성분이 많은 탄산 음료나 과자류, 아이스크림류를 자주 먹으면 살이 찌게 됩니다. 열량이 많은 음식을 먹었으니 당연한 일이지만, 당연하지 않은 부분은 이런 음식을 자주 먹었는데, 식탐이 더 커진다는 것입니다. 혈당을 올리는 음식을 자주 먹으니 포만감을 잘 느껴 식욕이 없을 것 같은데 사실은 그 반대인 것이죠. 과학자들은 설탕이 많은 음식이 식욕을 자극하고 자꾸 더 먹게 만드는 이유를 연구해왔습니다.
미시간 대학의 모니카 더스 (Monica Dus)와 그녀의 대학원생인 크리스티나 메이 (Christina May)는 초파리를 통해 그 기전을 연구했습니다. 연구팀은 초파리에 설탕물을 먹인 후 식욕에 영향을 주는 뇌 신경의 반응을 조사했습니다. 그 결과 고당분 식이가 입에서 오는 당분 신호에 대한 민감도를 떨어뜨리는 것으로 나타났습니다. 이렇게 되면 단 음식을 먹어도 뇌가 인지를 하지 못하고 같은 자극을 얻기 위해 더 많은 당분을 먹게 됩니다. 결국 단 음식을 포함해 음식을 전체적으로 더 많이 먹게 되는 것입니다.
연구팀은 이 신호가 신경 전달 물질인 도파민을 분비하는 신경 회로를 통해 전달된다고 생각했습니다. 실험군에 속하는 초파리에서 뉴런의 도파민 분비가 억제되었기 때문입니다. 이를 확실히 검증하기 위해 연구팀은 초파리의 뇌를 열고 (!) 뇌에 붉은 빛을 쬐어 다시 도파민 분비 신경을 활성화시켰습니다. 그 결과 입에서 오는 단맛 신호에 대한 민감도가 회복되는 것으로 나타났습니다. 초파리의 작은 크기를 생각하면 놀라운 실험이지만, 아마도 대학원생들을 이용해서 이 문제를 극복하는 것으로 보입니다.
연구팀이 발견한 또 다른 흥미로운 사실은 도파민 분비 신경의 둔감성이 회복될 수 있다는 것입니다. 단 음식을 멀리하면 신호 자극 반응은 다시 정상으로 돌아왔습니다. 약물을 통해 치료하는 것보다 사실 단 음식을 잠시만이라도 멀리하는 행동이 단 음식에 대한 욕구를 줄일 수 있는 좋은 방법일지도 모릅니다. 개인적으로도 비슷한 경험을 한 적이 있어 어느 정도 수긍이 되는 연구 결과 같습니다.
참고
Dietary sugar inhibits satiation by decreasing the central processing of sweet taste. eLife, doi.org/10.7554/eLife.54530
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