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쥐실험에서 스테비아와 수크랄로스와 같은 감미료가 세대를 거쳐 영향을 미칠 수 있다는 가능성 제기

감미료: 다음 세대까지 이어지는 부정적인 영향?
스테비아와 수크랄로스가 쥐와 그 자손의 장내 미생물과 유전자 활동에 변화를 일으킨다.

긍정적인 면만 있는 것은 아니다:
감미료는 설탕의 건강한 대안으로 여겨지지만, 문제점도 있다. 최근 쥐를 대상으로 한 연구에 따르면 스테비아와 수크랄로스와 같은 감미료가 세대를 거쳐 영향을 미칠 수 있다는 가능성이 제기되었다. 이 감미료를 섭취한 쥐의 자손은 장내 미생물, 유전자 활동, 그리고 염증에 대한 민감도에 변화를 보였다. 그러나 이러한 결과가 인간에게도 적용될 수 있는지는 아직 불분명하다. 

▲ 감미료는 설탕 대체재로 널리 사용되고 있다. 하지만 건강에 좋을까? © bit245/ Getty Images

스테비아, 아스파탐, 사카린과 같은 감미료는 언뜻 보기에 훌륭한 해결책처럼 보인다. 이들은 우리 몸의 단맛 수용체를 자극해 단맛을 생성한다. 또한 체내에서 분해되지 않기 때문에 칼로리가 없다. 따라서 오랫동안 설탕의 완벽한 대체재이자 비만 및 대사 장애 예방에 도움이 되는 것으로 여겨져 왔다.

하지만 최근에는 많은 감미료가 생물학적으로 활성이 있으며 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 증거가 점점 늘어나고 있다. 연구에 따르면 설탕 대체 감미료는 당뇨병을 유발하고 식욕을 자극하며 장내 미생물 생태계를 교란할 수 있다. 일부 감미료는 면역 체계에 영향을 미치고 혈전을 촉진할 수도 있다.

▲ 감미료인 수크랄로스는 설탕과 기본적인 구조가 비슷하지만, 체내에서 대사되지 않는다. © gemeinfrei

3세대에 걸친 쥐 실험

칠레 산티아고 대학교의 프란시스카 콘차 셀루메(Francisca Concha Celume) 연구팀은 감미료의 영향에 대해 더 자세히 알아보기 위해 기존에 연구가 부족했던 부분을 조사했다. 바로 스테비아와 수크랄로스 같은 감미료의 부정적인 영향이 다음 세대로 유전되는지 여부였다. 콘차 셀루메는 "비만과 당뇨병 같은 대사 장애가 줄어들지 않은 점이 흥미로웠다"며, "이는 감미료가 우리가 아직 이해하지 못하는 방식으로 신진대사에 영향을 미칠 수 있다는 의문을 제기한다"고 말했다. 대상으로 시작되었으며, 이 쥐들에게는 청소년기부터 물 또는 감미료 용액을 마시게 했다. 스테비아와 수크랄로스라는 두 가지 감미료의 투여량은 사람이 일상생활에서 섭취하는 양과 동일했다. 이 쥐들을 번식시켜 두 세대에 걸쳐 연구를 진행했다. 첫 번째 세대(1세대)만 감미료 용액을 섭취했고, 그 자손과 손자 세대는 일반 물을 마셨다.

모든 쥐는 성체가 된 후 장내 미생물총, 포도당 내성, 그리고 염증, 장벽 기능, 간 및 장 대사를 조절하는 다섯 가지 주요 유전자의 후성유전학적 변화를 조사했다.

손자 세대에서도 관찰된 변화

연구 결과, 스테비아와 수크랄로스를 섭취한 쥐뿐만 아니라 그 자손에게도 장내 미생물총과 유전자 활성 변화가 나타났다. 특히, 자손의 장내 세균은 대조군 쥐의 자손에 비해 건강에 유익한 단쇄지방산을 적게 생성했다. 또한, 수크랄로스를 섭취한 쥐의 자손은 유익균은 적고 병원균은 더 많이 발견되었다.

이러한 감미료는 세대를 거쳐 유전자 활동에도 영향을 미쳤다. 쥐의 자손에서는 염증 유발 유전자인 Tlr4와 Tnf의 활성이 증가한 반면, 일부 대사 관련 유전자의 발현은 감소했다. 콘차 셀루메 연구원은 "이러한 영향은 첫 번째 후대에서 가장 강하게 나타났고, 그 다음 세대로 갈수록 감소했다"고 보고했다. 또한 수크랄로스는 스테비아보다 더 강하고 오래 지속되는 흔적을 남겼다.

그 결과는 무엇일까?

연구원은 "우리가 관찰한 것은 신체의 포도당 조절 방식과 염증 및 대사와 관련된 유전자 활동의 미묘한 변화"라고 설명했다. 이는 이러한 감미료가 반드시 대사 장애를 유발한다는 것을 의미하지는 않는다. "하지만 이러한 변화가 특정 조건, 예를 들어 고지방 식단과 같은 상황에서 대사 장애에 대한 감수성을 증가시킬 가능성이 있다.”

연구진에 따르면, 이번 연구 결과는 감미료로 인한 변화가 다음 세대로 전달될 수 있다는 증거를 제시한다. 예를 들어, DNA의 후성유전적 변형 패턴을 통해 이러한 전달이 가능할 수 있다. 이미 여러 연구에서 식습관과 관련된 이러한 패턴의 변화가 세대를 거쳐 전달된다는 사실이 입증되었다.

그렇다면 이것이 인간에게도 적용될 수 있을까?

이것이 구체적으로 무엇을 의미할까? 그리고 이 연구 결과는 인간에게 얼마나 적용될 수 있을까? 콘차 셀루메 연구팀이 인정했듯이, 이 부분에 관해서는 추가 연구가 필요하다. 이번 연구에 참여하지 않은 레딩 대학교의 생리학자 파르빈 야쿱 교수 역시 이 점을 강조했다. 그는 "세대 간 영향에 관한 연구 결과는 신중하게 해석해야 한다"고 말했다. 그럼에도 불구하고, 감미료의 영향에 관한 연구를 지속적으로 집중적으로 진행하는 것은 타당하고 바람직한 일이다.

콘차 셀루메 연구팀 역시 같은 견해를 밝혔다. "우리의 목표는 경종을 울리려는 것이 아니다. 다만, 추가 연구가 필요하다는 점을 강조하고 싶다." 연구팀은 또한 일상생활에서 감미료 섭취를 최대한 줄일 것을 권고했다.

참고: Frontiers in Nutrition, 2026; doi: 10.3389/fnut.2026.1694149
출처: Frontiers, Science Media Center UK

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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