설탕이 뇌에 어떤 영향을 미칠까요?

머콜라 박사로부터

체내 모든 세포가 에너지를 내기 위해 포도당을 활용합니다. 지방을 주 연료로 태울 때, 간에서는 케톤이 생성되는데, 이 케톤은 설탕보다 적은 활성산소종(ROS)과 2차 활성산소를 생성한다는 점에서 훨씬 “더 깨끗하게” 연소합니다.

전통적인 관점에 따르면, 에너지 필요를 만족시키기 위해서는 설탕 혹은 과당이 요구되는데, 실제로는 아주 소량의 설탕만이 필요합니다. 설탕은 곧 칼로리와 연결되기 때문에, 과도한 섭취는 건강에 부정적인 영향을 미칠 것입니다.

만일 여러분이 얼마나 많은 양의 설탕을 섭취하는지, 그리고 그게 건강에 어떻게 영향을 미칠 것인지에 대해서 생각해 본 적이 없다면, 지금이 바로 이에 대해서 알아볼 때입니다. 설탕의 과잉 섭취는 우울증, 학습 장애, 기억력 문제 및 과식 등과 같은 뇌와 관련된 건강 문제와 연관됩니다.

뇌의 생물학: 어떻게 설탕 중독과 같은 나쁜 습관이 자리 잡게 될까요?

CNN 건강 부문에 발표된 기사에 따르면, 측좌핵과 전두엽 사이의 연결이 초콜렛 케이크를 한 입 더 먹을 것인지에 대한 결정과 같은 의도적인 행위를 일으킨다고 합니다.

전두엽은 도파민과 같은 호르몬을 활성화하며, “이봐, 이 케이크는 정말 맛있어. 그러니, 앞으로도 이 맛을 기억하도록 할게”와 같은 생각을 유발합니다. 루스틱(Lustig)은 여러분이 설탕이나 다른 중독 물질을 섭취할 때 일어나는 생물학적인 과정을 다음과 같이 설명합니다.

"측좌핵이라고 불리는 뇌의 즐거움의 관장하는 기관은 종의 생존에 필수적인 부위입니다. 즐거움이 사라지면, 살고자 하는 의지도 사라지게 되기 때문입니다. 하지만, 즐거움을 관장하는 기관의 장기적인 자극이 중독 과정을 유발하게 됩니다.

여러분이 설탕을 섭취할 때, 측좌핵은 도파민 신호를 받아들이며 그로부터 즐거움을 경험하게 됩니다. 그래서 설탕을 더욱 많이 섭취하게 되는 것입니다. 문제는, 이러한 노출이 지속되면 신호가 점점 약해진다는 것입니다.

따라서, 동일한 효과를 얻기 위해서는 더 많은 설탕을 섭취해야 하는데, 이는 즉 내성이 생기는 것입니다. 그러고 나서, 만일 여러분이 그 물질을 섭취하지 않게 되면, 금단 현상에 빠지게 됩니다. 내성 및 금단 현상은 중독을 구성합니다. 설탕이 중독적이라는 사실을 잊지 마세요.”

뇌 영상을 통해 음식 중독이 실제로 존재함이 밝혀졌습니다

저널 the American Journal of Clinical Nutrition에서 발표된 연구에서는 기능적 자기 공명 영상(fMRI)을 통해, 혈당 지수가 높은 음식이 뇌의 활동에 미치는 효과를 관찰했습니다. 18세에서 35세 사이의 12명의 과체중 혹은 비만 남성들은 한 번은 혈당이 높은 식사를, 또 한 번은 혈당이 낮은 식사를 했습니다.

휴식을 취하는 뇌의 활동을 측정하기 위한 방법으로 뇌의 혈류를 측정하기 위해, 각 테스트 식사를 끝낸 4시간 후 사진 촬영을 하였습니다. 연구원들은 혈당이 높은 식사를 했을 때, 식욕, 식습관 및 보상과 관련된 영역에서 뇌 활동이 더 활발하게 나타날 것으로 기대했으며, 다음과 같이 밝혔습니다.

"혈당이 낮은 식사와 비교해서, 혈당이 높은 식사는 식후 주기 후, 혈장 포도당을 낮췄으며, 배고픔을 증가시켰으며, 보상 및 식욕과 연관된 뇌의 영역을 선택적으로 자극했습니다. 혈당이 높은 식사는 오른쪽 측좌핵에 중심을 두는 뇌 활동을 더욱 활성화했습니다."

연구는 여러분이 혈당이 높은 식사를 할 때 경험할 수 있는 것을 보여줍니다. 순 탄수화물을 빠르게 소화한 이후, 혈당은 처음에 높이 치솟으며, 뒤이어 급격한 충돌이 발생하게 됩니다.

설탕의 과잉 섭취가 알츠하이머병의 원인이 될 수 있을까요?

인슐린은 대개 혈당 수치를 건강한 범위 내로 유지 시켜주는 역할과 연관된 한편, 뇌에 신호를 보내는 역할을 담당하기도 합니다.

한 동물 실험에서, 연구원들이 뇌에서 인슐린의 적절한 신호 송신을 차단했을 때, 알츠하이머병에서 나타나는 뇌 변화의 많은 특징을 유도해낼 수 있었는데, 이에는 혼란, 방향 감각 상실 및 학습 및 기억 불능과 같은 것들이 있습니다.

제2형 당뇨뿐만 아니라, 인슐린 및 렙틴 저항을 초래하는 동일한 병리학적인 과정이 어쩌면 뇌에서도 마찬가지일 수 있다는 사실은 점차 명확해지고 있습니다. 지나치게 설탕 및 곡물에 빠지게 되면, 뇌가 지속적해서 높은 수준으로 분비되는 인슐린에 의해 압도당하게 됩니다.

궁극적으로, 인슐린, 렙틴 및 신호 송신은 완전히 차단되며, 이는 기억력 및 사고력을 손상시키는 결과를 가져옵니다.

학술지 Diabetes Care에서 발표된 한 연구에 따르면, 제2형 당뇨로 인해 남성 및 여성 모두에게서 치매가 발병할 수 있는 확률이 60%만큼 증가한다고 합니다. 또한, 의학 잡지 New England Journal of Medicine에 실린 연구에서는 105 혹은 110 정도의 가벼운 혈압 상승이 치매의 위험을 높이는 것과 관련되는 것으로 나타났습니다.

신경학자이자, “장내세균혁명(Brian Maker)” 및 “그레인 브레인(Grain Brain)”의 저자인 데이비드 펄머터(David Perlmutter) 박사는 알츠하이머병이 주로 설탕 섭취와 같은 생활방식 선택에 따라서 나타난다고 밝히고 있습니다. 박사는 인슐린 저항을 촉진하는 것은 무엇이든지 결국 알츠하이머병의 위험을 높일 수 있다고 암시합니다.

포도당 및 과당이 뇌에 미치는 영향

일반적으로 액상 과당(HFCS)의 형태로 나타나는 가공 과당 섭취의 증가는 비만율의 급격한 증가와 동시에 일어나는 것 같습니다. 가공 과당을 많이 섭취했을 때, 인슐린 저항 및 체중 증가가 촉진될 것으로 여겨집니다.

의학잡지 The Journal of the American Medical Association에 실린 한 연구에서는 과당 및 포도당 섭취와 관련된 신경 생리학적 요소를 확인하기 위해, 예일대에서 20명의 성인 자원자를 대상으로 자기 공명 영상 장치(MRI)를 촬영하도록 했습니다.

연구에서는 일반적으로 옥수수에서 추출되고 탄산음료와 같은 달콤한 제품에서 발견되는 설탕의 형태인 과당이 음식에 대한 관심을 높이는 뇌 회로를 활성화할 수 있는 반면, 포도당 섭취는 “이미 충분히 먹었어”라는 뇌의 만족 신호를 유발하는 것 같다고 밝히고 있습니다.

참가자들이 포도당을 섭취하고 나서 음식 사진들을 보게 되었을 때, 만족감과 충만함의 측정도가 뇌에서 높게 나타났습니다. 연구원들은 다음과 같이 주지합니다.

"포도당 섭취는 식욕, 동기 유발 및 보상 과정을 조절하는 뇌의 영역인 시상 하부, 뇌선엽, 선조체에서의 활성도를 줄였습니다. 또한, 시상하부-선조체 네트워크 사이에 기능적인 연결성을 증진하고 만족감을 높였습니다."

이와 반대로, 참가자들이 과당을 섭취하고 나서 음식 사진들을 보게 되었을 때는 마약 혹은 음식과 같은 보상을 추구하기 위한 동기 유발의 증가와 관련된 영역인 안와 전두 피질에서 활성도가 증가한 것으로 확인되었습니다.

학술지 Proceedings of the National Academy of Science USA에서 소개된 후속 연구에서는 한발 더 나아가, 설탕이 사람들의 음식 접근 행동에 미치는 효과를 조사했습니다. 과당이나 포도당을 섭취한 이후, 24명의 자원자는 칼로리가 높은 음식 사진을 보면서 자기 공명 영상을 한 번 찍고, 또 한 번은 블록 형식의 비(非)식품류 사진을 보며, 영상을 찍었습니다.

각 블록 이후, 참가자들은 결정 과정뿐만 아니라, 배고픔 및 식욕 정도를 대답하도록 요구되었습니다. 결정 과정이란 즉각적인 음식 보상 혹은 추후 금전적인 보너스 사이에 보상을 선택하도록 하는 것입니다. 호르몬 수치는 설탕 섭취 전, 설탕 섭취로부터 30분 및 60분 후에 측정되었습니다. 이 연구의 저자는 다음과 같이 밝혔습니다.

"신경 사진에서 발견된 사항과 유사하게, 과당은 배고픔 및 음식에 대한 욕망을 더욱 증가시켰으며, 즉각적인 고칼로리의 음식들을 먹기 위해 장기적인 금전적 보상을 포기하려는 의지가 더욱 높아지는 것으로 나타났습니다.

이러한 발견은 포도당과 비교하여 과당의 섭취가 집중 및 보상 과정과 관련된 뇌의 영역을 더욱 활성화시키고, 먹는 행위를 촉진할 수 있음을 암시합니다."

두 연구 모두, 섭취하는 설탕의 종류에 주의를 기울일 것을 강조합니다. 확실한 사실은 과당이 이미 충분히 음식을 먹었을 때 알려주도록 설계된 뇌의 신호 송신 기제를 차단한다는 점입니다.

과당은 인슐린을 자극하지 못하며, 이는 그렐린이나 “배고픔 호르몬”을 억제할 수 없는 것으로 이어지고, 결국 렙틴 혹은 ”만족 호르몬”을 자극할 수 없게 됩니다. 따라서, 과당을 섭취할 때 더 많은 음식을 먹게 되며 인슐린 저항이 발생하게 됩니다.

두 번째 연구에서는 과당 섭취가 음식과 관련하여 충동적으로 행동하게끔 할 수 있다는 것인데, 심지어 충분히 음식을 먹었다고 몸에서 신호를 보냈어야 했음에도, 과당을 더욱더 많이 섭취하게 되는 것입니다.

이미 눈치채셨겠지만, 이미 과식하는 나쁜 습관이 있는 경우, 다량의 과당을 계속해서 섭취한다면 점차 문제가 심각해질 수 있습니다.

과당은 그 어떤 영양분보다 더 빠르게 살이 찌게 하는 주범입니다

과당은 흔히 액상 과당과 같은 액상 형태로 섭취되기 때문에, 부정적인 신진대사 효과는 더 극대화됩니다. 에너지 드링크, 과일 주스, 탄산음료, 스포츠 드링크 및 셀 수 없이 많은 기타 달콤한 음료수에 액상 과당이 들어 있습니다. 다른 모든 과당과 같이, 액상 과당은 그 어떤 다른 형태의 설탕보다 훨씬 더 빠르게 체내 지방으로 대사 됩니다.

술과 유사하게, 과당을 대사하는 전적인 부담은 간에게 넘겨집니다. 대사해야 할 양이 극도로 많아지면 간에 손상을 줄 수 있습니다.

과당은 또한 지방 조직(Adipose fat)이라고 불리는 특히 위험한 종류의 체내 지방을 촉진합니다. 이러한 종류의 지방은 복부 부위에 모여 있으며, 심장 질환에 걸릴 위험성을 높이는 것과 연관되어 있습니다.

비록 액상 과당은 사탕수수로 만든 설탕에서 생성되는 과당과 동일한 양을 함유하고 있지만, 그 어떠한 탄수화물에도 속하지 않는 “자유로운” 형태로 존재합니다. 반대로, 과일 및 사탕수수로 만든 설탕에 들어 있는 과당은 다른 설탕들과 결합되어 있기 때문에, 신진대사 유독성을 줄이는 결과를 가져옵니다.

심지어 천연 제품이라 하더라도, 다량의 과당을 함유한 식품을 섭취하는 것은 건강을 해치는 지름길입니다. 과당을 다량 섭취할 때 나타날 수 있는 건강상의 문제는 다음과 같습니다.

• 관절염, 암, 통풍 및 심장 질환
• 인슐린 저항, 신진대사 증상, 비만 및 제2형 당뇨병
• 혈압, 나쁜(LDL) 콜레스테롤, 트리글리세라이드 및 요산 수치 상승
• 간 질환, 특히 비알코올성 지방간 질환

또한, 액상과당에서 다량으로 검출된 과당은 심장이 크롬, 구리 및 마그네슘과 같은 미네랄을 활용하는 것을 방해할 수 있습니다.

게다가 여러분도 아시다시피, 액상 과당은 수많은 우려와 부작용으로 가득한 유전자 조작 옥수수로부터 만들어지는 경우가 흔하며, 이들 중 많은 부분이 글리포세이트 혹은 라운드업(미국 제초제 브랜드) 잔여물과 연결되어 있습니다.

설탕 섭취를 관리하거나 제한하는 방법

설탕은 주요 연료로써 지방을 태우는데 허용되는 적정량을 섭취할 때, 천연 형태 그 자체로는 나쁜 것이 아닙니다. 하지만, 가공된 과당은 모든 종류를 피해야 하며, 특히 가공식품 및 탄산음료에 들어 있는 과당은 더욱더 그렇습니다.

웹사이트 SugarScience.org에 따르면, 식료품 가게에서 파는 74%의 가공식품에 설탕이 첨가되어 있다고 합니다.

다른 정보원에서는 80%의 가공식품에 설탕이 첨가되어 있다고 밝히고 있습니다. 따라서, 가공식품은 10% 이내로 제한하며 정제되지 않은 천연 식품으로 구성된 식단을 추천합니다.

또한, 정제된 탄수화물의 섭취를 크게 제한할 것을 추천해 드리는데, 정제된 탄수화물로는 시리얼, 빵, 파스타 및 기타 곡물 기반의 음식이 있습니다. 이들은 체내에서 설탕으로 분해되며, 인슐린 수치를 높이고 인슐린 저항성을 일으킵니다.

일반적인 추천 사항은, 천연 과일을 포함하여 총 과당 섭취를 하루에 25g 이하로 낮추는 것입니다. 과일에는 풍부한 영양분과 항산화제가 들어 있지만, 과당도 들어있다는 사실을 명심하세요.

만일 과당을 다량 섭취하게 되면 (특히, 주요 연료로써 지방을 태우고 있지 않을 때), 과일에서 나오는 과당이 인슐린 민감성을 악화시키고, 요산 수치를 높일 수 있습니다. 또한, 아스파탐 및 수크랄로스와 같은 인공 감미료를 피해야 하는데, 이는 콘 시럽(옥수수 시럽; 액상과당) 및 설탕과 관련된 것보다 더욱 심각한 건강상의 문제를 일으키기 때문입니다.

다음과 같이, 설탕 섭취를 관리 및/혹은 제한하는 데 도움을 주는 일부 추가적인 도움말을 소개합니다.