[mdtoday = 이승재 의학전문기자] 제로 음료에 포함돼있는 '인공 감미료'가 체내에서 생리적으로 불활성 상태가 아니며, 오히려 공복 인슐린과 당화혈색소를 상승시켜 전신 대사 기능을 교란할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

인공 감미료의 단독 투여가 성인의 심혈관 대사 지표와 장내 미생물 환경에 미치는 생리학적 예후를 정밀 분석한 연구가 '최신 동맥경화 리포트(Current Atherosclerosis Reports)'에 실렸다.

'제로 칼로리' 음료 속 인공 감미료(artificial sweeteners)는 비만과 당뇨병을 예방하기 위한 안전한 대체재로 권장돼 왔다.

그러나 기존의 임상시험들은 대조군을 설탕으로 설정함으로써, 감미료 자체의 독성 예후가 아닌 '당류 배제에 따른 착시 효과'만을 반영했다는 통계적 한계가 있었다.

감미료 자체가 분자생물학적으로 중추신경계 및 말초 대사 네트워크에 미치는 직접적인 영향력과, 대규모 코호트 조사에서 관찰되는 심혈관 질환 이행률 간의 연관성은 명확히 정립되지 않은 실정이었다.

미국 터프츠 대학교(Tufts University) 프리드먼 영양학·보건정책대학원 푸드이즈메디신 연구소(Food is Medicine Institute)의 멍 왕(Meng Wang) 연구조교수와 다리우시 모자파리안(Dariush Mozaffarian) 심장내과 전문의 교수 연구팀은 성인을 대상으로 진행된 총 21건의 무작위 대조 임상시험(RCT) 및 대규모 역학 관찰 연구들을 메타 분석했다.

연구팀은 설탕이 아닌 물 또는 위약(Placebo) 등 '비칼로리 대조군'만을 비교 대상(Noncaloric comparators)으로 엄격히 제한하여, 감미료 성분 자체가 유도하는 순수 생리학적 변동성을 조사했다.

통계 데이터를 풀링(Pooling)해 정밀 분석한 결과, 인공 및 비영양 감미료를 지속적으로 섭취한 실험군은 물이나 위약을 복용한 대조군에 비해 공복 인슐린(Fasting insulin) 수치와 장기적 혈당 가이드 마커인 당화혈색소(HbA1c)가 유의미하게 상승하는 모습을 보였다.

아울러 인슐린 감수성(Insulin sensitivity) 역시 악화되는 것으로 나타났다.

칼로리 대체 효과를 걷어내자 감미료 자체가 대사성 유해 인자로 작용하고 있음이 독립적으로 증명된 셈이다.

연구팀은 이러한 대사 교란의 핵심 기전으로 장내 미생물무리(gut microbiome)를 전면에 내세웠다.

인공 감미료는 대부분 소화·흡수되지 않고 장관을 통과하며 장내 미생물들과 직접 물리적으로 접촉하게 된다.

연구 대상에 포함된 개별 임상시험 중 인간의 분변 미생물을 생쥐 모델에 이식(FMT)한 유전체 프로필 실험을 분석한 결과, 특정 감미료들이 장내 미생물무리의 구성적 다양성을 파괴할 뿐만 아니라 대사 기능 자체를 비정상적으로 재프로그래밍하여 혈당 조절 네트워크를 망가뜨리는 것으로 확인됐다.

아울러 대규모 역학 관찰 연구에서도 감미료 섭취군이 심혈관 대사 질환 발병률과 높은 상관관계를 공유함이 확인됐다.

다만, 이미 당뇨 고위험군인 환자들이 제로 제품을 선택하는 '역인과관계 및 건강한 수급자 편향'의 한계는 존재하나, 임상시험(RCT)의 결과와 비교해 봤을 때 감미료의 장기적 안전성을 단순 신뢰하기 어렵다는 것이 연구팀의 입장이다.

연구진은 장내 미생물 생태계 및 인슐린 분비 대사에 유해 신호를 전달하는 인공 감미료가 당화혈색소율을 높이는 요인이며, 현행 만성 질환 예방 지침에 인공 감미료의 무분별한 맹신을 제한하는 수칙을 통합하는 것이 내분비학 및 영양역학계의 새로운 이정표가 될 것이라고 결론지었다.