인공 감미료가 건강에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 최근 연구는 인공 감미료의 안전성에 대한 또 다른 의문을 불러일으킵니다. 학술 저널(Molecules)에 게재된 동물 실험에 따르면 미국 식약청(FDA)에 의해 현재 승인되고 안전하다고 판단되는 모든 인공 감미료가 장내 세균에 DNA 손상을 일으키고 정상 및 건강한 장내 세균을 방해한다고 합니다.
본 연구에 포함된 인공 감미료는 아스파탐, 수크랄로스, 사카린, 네오탐, 어드벤탐, 아세설팜 칼륨 -k 입니다.
모든 인공 감미료는 모든 장내 박테리아에 해롭습니다
비즈니스 인사이더 (Business Insider)가 보고한 대로 연구팀은 모든 감미료가 "독성이 있고 스트레스를 주는 효과가 있어 장내 미생물들이 자라고 번식하는 것을 어렵게 만들었다"고 결론지었습니다. 저자들은 이를 항생제 효과라고 직접 언급하지는 않았지만, 만약 무언가 박테리아를 죽이고 있다면 항생제 효과가 일어나고 있는 것과 다름이 없습니다.
연구원들은 장 건강에 미치는 영향은 결국 설탕과 기타 탄수화물을 처리하는 몸의 기능에도 영향을 줄 수도 있다고 말합니다. 이와 더불어 연구에 따르면, 이러한 인공 감미료의 독성 한계는 밀리리터 당 약 1밀리그램(mg/mL)으로 확인되었습니다.
벤 구리온 대학의 미생물 생명공학 교수이자 수석 저자인 아리엘 쿠쉬마로(Ariel Kushmaro)박사는 이와 관련하여 "인공 감미료가 사람 자체에 유해하다는 게 아니라 장내 박테리아에 유해할 수 있다는 게 저희의 주장이지만, 결국 이는 우리 몸에 영향을 끼칠 것입니다”라고 설명하였습니다.
감미료가 미치는 구체적인 영향
전체적으로 6개의 인공 감미료가 모두 장 박테리아에 유독한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌지만, 이들이 유발하는 독성의 종류와 양에는 개별적인 차이가 있었습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
- 사카린은 세포 독성 및 유전 독성 효과를 모두 나타내 가장 크고 광범위한 피해를 유발했습니다. 이는 세포에 유해하며 돌연변이를 일으킬 수 있는 세포 내 유전 정보를 손상시킨다는 뜻입니다.
- 네오탐은 생쥐에게 대사 장애를 유발하고 여러 지방산, 지질, 및 콜레스테롤의 농도를 증가시키는 것으로 밝혀졌습니다. 또한, 네오탐에 의해 몇몇 장내 유전자 또한 감소한 것으로 나타났습니다.
- 아스파탐 및 아세설팜칼륨 –k (운동 보충제에서 흔히 사용됨)는 DNA 손상을 일으키는 것으로 밝혀졌습니다.
수크랄로스의 위험성
또한, 이전 연구에서 수크랄로스의 안전성에 대한 우려를 다수 발표했는데, 그중 일부는 주요 연구에서 발견된 다음과 같은 사항과 매우 유사한 것으로 나타났습니다.
유전독성(DNA 손상) 및 잠재적인 역 유전적 효과를 가집니다 |
가열 시 독성 화합물(염소프로파놀)을 생성합니다 |
장내 박테리아의 파괴: 한 연구에 따르면 이는 미생물 중 50%를 사멸시킬 뿐만 아니라, 유익한 미생물을 표적으로 한다고 합니다 |
포도당, 인슐린, 글루카곤과 같은 펩타이드의 수치와 반응의 변화들, 당뇨병 위험을 증가시킵니다 |
kg당 하루에 1,500mg 을 초과하는 적혈구 감소 및 빈혈의 징후를 보입니다 |
정자 생산 및 활력을 방해함으로써 남성 불임 증가, 그리고 높은 복용량에 따른 뇌 병변을 유발합니다 |
신장 확장 및 석회화 현상을 유발합니다 |
유산에 대한 위험을 크게 증가시킵니다 (토끼를 이용한 동물 실험에서 유산 건수가 전혀 없던 대조군과 다르게 수크랄로스를 섭취한 토끼 절반이 자연 유산을 겪었습니다) |
사망률 대폭 증가 (동물 실험 결과, 6%의 사망률을 보인 대조군과 달리 수크랄로스를 섭취한 토끼 집단의 사망률은 23%에 육박했습니다.) |
생체 내 축적 (Bioaccumulation) |
잠재적 약물 상호작용 |
당뇨병 및 심혈관 질환과 밀접한 연관이 있는 인공 감미료
다른 최근의 연구는 인공 감미료가 비만과 2형 당뇨병에 걸릴 위험성을 설탕만큼 (혹은 그보다 더 많이) 증가시켜준다는 증거를 더해주었습니다. 해당 연구는 포도당, 과당, 아스파탐, 아세설팜칼륨-k를 포함한 다양한 감미료가 에너지 사용량, 에너지 저장 및 혈관 기능에 어떻게 영향을 미치는지에 대해 조사를 진행하였습니다.
저자에 따르면, 다량의 설탕과 인공 감미료 모두 혈관 손상과 "당뇨병 및 비만의 시작과 진행 중에 중요할 수 있는" 다른 효과를 유발했다고 합니다. 그러나 인공 감미료는 혈관에 축적되어 혈관 내벽을 더욱 손상시킨다고 합니다.
이 연구에 포함된 두 개의 인공 감미료 중, 아세설팜 칼륨이 최악인 것으로 나타났습니다. 수석 저자이자 마르퀘트 대학교 및 위스콘신 의과 대학의 생명 의학 엔지니어링 학과 부교수인 브라이언 호프만(Brian Hoffmann) 박사는 다음과 같이 말했습니다.
"감미료는 어떻게 보면 몸을 속이고 있는 것과 같습니다. 몸이 제대로 작동하려면 설탕이 어느 정도는 필요한데 설탕을 통한 에너지를 얻지 못할 때 우리 몸은 다른 곳에서 그 에너지원을 찾을 가능성이 있습니다."라고 호프만은 말합니다.
설탕 에너지원을 대체할 수 있는 한 대안으로는 근육이 있습니다. 실제로 동물의 피에서 단백질이 분해되었다는 증거가 발견되기도 했습니다. 쥐들은 인공 감미료가 주어졌을 때 에너지원으로 근육을 태웠습니다. 호프만은 또한 이 연구가 인공 감미료를 건강 문제와 결정적으로 연결하려는 이전의 시도와는 다르다는 점에 주목합니다.
"이 감미료의 대부분은 실험실에서 하는 것처럼 연구를 수행할 수 있는 기술을 갖추기 전에 승인을 받았습니다. 그래서 그들은 발생할 수 있는 몇 가지 잠재적 영향에 대해 깊이 생각해 볼 수 없었습니다.
이러한 대규모 연구를 통해 생화학적인 변화가 어떤 영향을 미치는지 알게 되면, 우리는 편견 없는 접근을 할 수 있고 무엇이 우리에게 더 나은 방향을 제시하기 위해 변화하는지 알 수 있습니다. 필자가 무엇보다 대중에게 알리고 싶은 것은 적당하게 섭취할 경우 대부분은 괜찮을 거란 것입니다 ...
사람들이 (인공 감미료가 들어 있는) 음료를 만성적으로 섭취하기 시작할 때 (예를 들면 매일 2, 3, 4번 혹은 그 이상씩 마실 때) 걱정해야 합니다. 왜냐하면 몸에서는 생화학적 변화가 일어나고 있는데 그로부터 회복할 시간은 없기 때문입니다."
체중 증가 및 건강 문제와 관련된 인공 감미료
지난 30년 동안 발표된 연구 결과에 따르면 인공 감미료는 식욕을 자극하고 탄수화물에 대한 욕구를 증가시키며 지방 저장과 체중 증가를 촉진하는 다양한 신진대사 장애를 유발한다고 합니다.
1986 년에 일 년 동안 거의 78,700명의 여성을 대상으로 한 연구에서 인공 감미료를 사용한 여성이 사용하지 않은 여성에 비해 초기 체중에 상관없이 체중이 증가할 확률이 훨씬 높은 것으로 나타났습니다.
연구진에 따르면 그 결과는 "음식 소비 패턴의 차이로 설명할 수 없으며, 인공 감미료를 장기적으로 사용함으로 체중이 감소하거나 체중 증가를 예방한다는 가설을 뒷받침하지 않는다"고 합니다.
마찬가지로, 25년간 진행되었으며 2005년에 발표된 산 안토니오 심장 연구는 다이어트 탄산음료를 마신 사람들이 일반 탄산음료를 마신 사람들에 비해 체중이 증가할 가능성이 상당히 높다는 것을 발견했습니다. 평균적으로, 참가자들이 섭취한 다이어트 탄산음료의 경우, 향후 7년에서 8년 동안 과체중이 될 가능성이 65% 더 높고, 비만이 될 가능성이 41% 더 높은 것으로 나타났습니다.
2010년에 중요한 과학적 검토가 예일 생물학 저널에 발표되었습니다. 인공 감미료의 몸무게에 미치는 영향에 대한 역학 및 실험적인 증거를 요약하고, 이러한 영향을 식품 보상의 신경생물학에 비추어 설명하였습니다.
9세에서 14세 사이의 11,650명 이상의 어린이들이 이 연구에 포함되었습니다. 각 다이어트 음료의 일일 제공량은 BMI가 0.16 kg/m2만큼 증가하는 것과 관련이 있습니다. 그것은 또한 음식과 음료에서의 인공 감미료의 사용 증가와 그에 상응하는 비만 증가 사이의 상관관계를 보여주었다고 합니다. 저자는 이와 관련하여 다음과 같이 덧붙였습니다.
"이러한 결과는 천연 감미료에 함유된 칼로리가 전체 에너지 소비를 일정하게 유지하기 위해 반응을 유발할 수 있음을 암시합니다... 인공 감미료가 천연 감미료와 같은 방식으로 음식 보상 경로를 활성화하지 않는다는 증거가 증가하고 있습니다 ...
인공 감미료는 단 음식이기 때문에 설탕 섭취 욕구와 설탕 의존 현상을 장려합니다.”
3년 후, 내분비대사 트렌드(Trends in Endocrinology & Metabolism) 저널에 발표된 한 보고서는 다이어트 탄산음료를 마시는 사람들이 일반 탄산음료를 마시는 사람들과 똑같은 건강 문제 (과도한 체중 증가, 2형 당뇨병, 심혈관 질환 및 뇌졸중)를 겪고 있다는 사실을 강조했습니다. 연구원들은 인공 감미료의 빈번한 섭취가 신진대사 저하를 유발할 수 있다고 설명했습니다.
제로 칼로리 감미료에 속지 않는 신체
2013년경에 제로 칼로리 감미료로 인해 체중이 늘어나는 이유에 대해 자세한 연구가 진행되었습니다.
생리학 저널의 한 연구에 따르면 달콤한 음식을 섭취하면 두뇌가 도파민을 분비하여 뇌의 보상 중추가 활성화된다고 합니다. 이에 따라, 식욕 조절 호르몬인 렙틴이 방출되어 일정량의 칼로리를 섭취할 경우 "충분"하다는 것을 두뇌에 전달 및 보고하게 됩니다.
달콤하지만 열량이 없는 음식을 섭취하면 뇌의 보상 중추는 달콤한 맛에 의해 활성화되지만, 열량이 없기 때문에 아무런 현상도 일어나지 않게 됩니다.
이처럼 인공 감미료는 기본적으로 칼로리가 들어올 것이라고 우리 몸을 속이는 것과 다름없습니다. 하지만 아무런 칼로리도 전달되지 않았기 때문에, 자연적으로 우리 몸은 칼로리가 더 필요하다는 신호를 보내고, 결국 탄수화물 섭취에 대한 욕구가 생기는 결과를 낳습니다.
다음 해인 2014년에 또 다른 중요한 연구가 네이쳐 지에 발표되었습니다. 이 연구는 인공 감미료 섭취와 혈당 수치 증가 사이의 직접적인 인과관계가 있다는 사실을 처음으로 밝혔습니다.
연구 결과에 따르면 인공 감미료를 많이 섭취한 사람은 아예 섭취하지 않거나 가끔 섭취하는 사람에 비해 장기 혈당 측정인 HbA1C의 수치가 더 높은 것으로 밝혀졌습니다.
인공 감미료를 섭취하지 않은 자원봉사자 7명을 모집하여 1주일 동안 매일 인공감미료 1회량 10개에서 12개에 해당하는 양을 섭취하도록 요청받았습니다. 연구원들에 따르면, 이후 7명 중 4명이 "혈당 내 상당한 장애"를 일으켰다고 합니다.
일부의 경우에는 단 며칠 만에 당뇨병 전조 증상을 보이기도 했습니다. 이러한 극적인 변화가 일어난 이유는 장내 박테리아에 변화가 생겼기 때문입니다.
다른 박테리아가 번식하기 시작하면서 일부 박테리아를 사멸시킵니다. 미국의 시중에서 판매되는 모든 인공 감미료는 장내 세균을 손상시키고 심지어는 죽일 수 있는 능력을 갖추고 있음을 보여주며 이는 학술 저널(Molecules)에 특집 연구로서 게재되었습니다.
현재 우리가 장내 미생물에 대해 알고 있는 사실과 장내 미생물이 건강과 질병에 미치는 영향을 생각해 본다면, 인공 감미료가 어떻게 그리고 왜 여러분의 건강에 해를 끼칠 수 있는지 이해하기는 더 쉬워집니다.
건강을 개선하려면, 인공 감미료를 피하시기 바랍니다
만약 과체중 및/또는 인슐린 저항성이나 제2형 당뇨병을 앓고 있다면, 인공 감미료가 부정적인 영향을 미친다는 사실을 이해하는 것이 정말 중요합니다. 인공 감미료는 건강을 악화시키기만 할 가능성이 큽니다.
만약 인공 감미료가 들어간 음료와 일반 설탕이 함유된 음료 중 하나를 선택해야 한다면, 설탕이 들어간 음료를 섭취하는 것이 장기적으로 그나마 위험을 덜 수 있을 것입니다. 왜냐하면 가공된 과당이라고 하더라도 우리 몸이 그 과당을 대사시킬 수 있기 때문입니다.
필자는 탄산음료 또는 과당이 첨가된 음료를 될 수 있는 한 삼가는 것이 체중 및 건강 상태를 개선하기 위해 취할 수 있는 가장 중요한 조치 중 하나라고 굳게 믿고 있습니다. 순수한 물이야말로 제로 칼로리 음료이며 이보다 칼로리를 덜 함유한 음료는 찾기 힘들 것입니다.
맛이 나는 음료를 원한다면, 신선한 레몬 및 라임을 생수에 적정량 짜 넣어 마셔도 매우 좋습니다. 마지막으로 요리, 베이킹 또는 음료에 약간의 감미료라도 함유된 경우라면 항상 섭취에 주의하시기를 바랍니다.