인공감미료를 활용하여 살을 뺀다면 안전할까?
인공감미료를 사용하는 식품들이 요즘 인기가 많습니다. 아무래도 건강을 많이 신경쓰다보니 당류 섭취를 줄일 수 있는 방법이기도 한데요. 안전한지 한번 알아보겠습니다.
목차
1. 인공감미료의 열량은 어떠할까?
인공감미료는 열량이 거의 없으며 보통 수크로스나 액상과당을 대체해서 쓰인다. 달콤하지만 열량은 낮은 음료와 음식을 만들 때 사용된다. 감미료 중에는 천연물에서 추출된 것도 있기 때문에 인공감미료 라는 용어보다 비영양적 감미료 라는 명칭을 선호하기도 한다. 마트에서 가장 흔히 볼 수 있는 인공감미료는 사카린, 아스파탐, 스테비아 및 수크랄로스다. 그밖에 다른 종류도 있다. 비록 열량은 거의 없지만 그럼에도 불구하고 어떤 인공 당류는 여전히 생존 스위치를 활성화한다. 예를 들어 무설탕 시럽에 종종 쓰이는 소르비톨은 폴리올 경로의 일부이며 체내에서 실제로 프럭토스로 전환된다. 소르비톨의 흡수는 가변적이지만 상당한 양이 될 수도 있다. 타가토스 역시 프럭토스 대용으로 쓰이는 인공 당류이며 직접적으로 생존 스위치를 활성화할 수 있다. 프럭토스와 마찬가지로 타가토스도 프럭토키나아제를 통해서 대사되기 때문이다. 사카린은 생존 스위치를 활성화하지는 않지만 동물 대상 실험에서 인슐린 저항성을 유발한다는 연구 결과가 보고된 바 있다. 아마도 장에 서식하는 박테리아의 영향 때문이었을 것이다. 또한 생쥐들에 관한 연구에 따르면 사카린을 과다 섭취한 경우에 방광 종양이 생길 수 있다. 이 세 가지 감미료는 피할 것을 권한다.
2. 인공감미료의 종류
또한 나는 아스파탐과 아드반탐도 그리 좋아하지 않는데, 이 두 가지는 화학적으로 연관성이 있다. 체내에서 이런 감미료가 분해되는 과정에서 부산물로 메탄올이 생겨나는데 이는 유독물질이다. 아스파탐의 섭취가 두통, 집중력 저하, 동요, 기억력 손상 등과 관련되어 있다는 보고가 몇몇 있다. 아스파탐을 먹은 쥐들은 미로를 통과하는 법을 기억하는 데 어려움을 겪는다. 기타 감미료 가운데서 우리 가족은 주로 수크랄로스나 스테비아를 사용한다. 수크랄로스는 단 맛이 나고 열량이 거의 없다. 수크랄로스에는 염소가 들어 있어 이에 관한 논란이 존재한다. 적절한 시험을 거치지 않았다며 우려를 표명하는 전문가들도 있다. 하지만 그동안 시행된 연구들을 살펴본 결과 걱정스러운 점을 찾을 수 없었다. 스테비아도 흔히 쓰이는 감미료 중 하나인데, 브라질에 자생하는 스테비아 식물에서 얻어낸 천연제품이라서 선호하는 사람들도 일부 있다. 유일한 단점은 스테비아를 먹고 나면 뒷맛이 약간 씁쓸하다는 점이다. 이는 또다른 천연 감미료인 나한과도 마찬가지다. 또한 나는 소르비톨 이외의 당 알코올을 좋아하고 특히 말티톨을 좋아한다. 말티톨은 탄수화물이 들어 있지 않은 아이스크림에 첨가되기도 한다. 그러나 당 알코올은 복부 팽만과 설사를 유발할 수 있다. 특히 1회 제공량이 많은 경우에 이런 현상이 더욱 심하다. 야콘 시럽은 프럭토스 분자의 사슬인 프럭탄fructan으로 구성되어 있다는 점이 흥미로운 감미료다. 인간은 프럭탄을 분해해서 프럭토스를 만들어낼 수 없지만 박테리아 중에는 그렇게 할 수 있는 것도 있다. 이론적으로는 장에 이런 박테리아가 서식하는 사람들은 야콘 시럽과 밀, 양파 등에 들어 있는 프럭탄을 프럭토스로 전환할 수 있고, 그러면 프럭토스를 흡수할 수 있게 된다. 그 양은 적은 편이긴 하지만 만약 야콘 시럽을 주요 감미료로 사용한다면 문제가 발생할 수 있다. 알룰로오스는 가장 최근에 등장한 감미료다. 화학적으로 프럭토스와 유사하지만 프럭토스와는 달리 생존 스위치를 활성화하지 않으므로 알룰로오스도 좋은 선택지가 될 수 있다. 하지만 대다수의 인공감미료가 수크로스보다 훨씬 더 단 맛이 강해서 소량으로 사용할 수 있는 반면 알룰로오스는 수크로스보다 단 맛이 덜하다. 따라서 동일한 수준의 단 맛을 내기 위해서는 더 많은 양을 사용해야 한다. 알룰로오스는 대부분 소변으로 배설되며 신장과 방광에 장기적으로 어떤 영향을 미치는지가 아직 잘 알려져 있지 않은 상태다. 알룰로오스에 관해서 나는 조심스럽게 낙관적인 입장을 취하겠다. 따라서 첫 번째 질문에 대한 답은 다음과 같다. 결코 완전히 확신할 수는 없지만 몇몇 인공감미료는 안전한 것처럼 보인다. 하지만 인공감미료를 쓴다고 해서 사람들의 체중 증가를 방지할 수 있을까? 이에 관한 거의 모든 연구 결과에 따르면 수크로스나 액상과당이 함유된 음료를 인공 당류가 함유된 음료로 대체하면 체중 증가 폭이 줄어든다. 열량이 거의 없고 대다수는 생존 스위치를 활성화하지 않기 때문이다. 우리 연구팀이 실시한 실험에서도 수크랄로스와 사카린이 동물들의 체중 증가를 유발하지 않는다는 것을 확인할 수 있었다. 이 모든 것을 고려하면 체중을 감량하고자 하는 사람에게는 인공감미료가 도움이 될 수 있을지도 모른다.
3. 인공감미료의 문제점
하지만 인공 당류의 문제점은 단것에 대한 갈망을 차단하지 않을 뿐더러 오히려 촉진할 수도 있다는 점이다. 예를 들어 최근에 발표된 미국 국민건강영양조사의 분석에 따르면 다이어트 음료를 마신 어린이들은 물을 주로 마신 어린이들에 비해 열량이 있는 당류의 섭취량이 평균적으로 더 많았다. 그래서 몇몇 연구 결과에서처럼 다이어트 음료를 마시는 사람들의 체중이 증가할 위험이 더 큰 것일 수도 있다. 단 음식을 꼭 먹고 싶다면 인공감미료가 아니라 과일을 통째로 섭취하는 것이 가장 좋다. 과일을 먹으면 허기도 어느 정도 달랠 수 있고 당류에 대한 갈망도 채울 수 있다. 아마도 과일에 들어 있는 플라보노이드의 영향 때문일 것이다. 청량음료가 나쁘다는 것은 알겠다. 그러면 스포츠 음료는? 운동 선수들은 스포츠 음료를 마셔야 할까? 스포츠 음료도 비만을 유발할까? 경기 스포츠와 격렬한 레크리에이션 활동은 힘들다. 우리가 힘든 운동을 하면 땀이 나서 체내에 쌓이는 열이 해소된다. 하지만 그 과정에서 수분과 염분을 잃게 되고 결과적으로 탈수 증상이 나타난다. 연구 결과에 따르면 체내 수분의 2퍼센트가 빠져나간 정도의 가벼운 탈수 현상도 우리의 집중력과 경기력에 영향을 미칠 수 있다. 1960년대 중반에 최초의 스포츠 음료를 만든 사람은 플로리다대학교 의대 교수인 로버트 케이드였다. 그는 플로리다의 더운 날씨 때문에 이 대학의 미식축구팀 선수들이 탈수 증상을 겪고 있으며 몇몇 선수들은 경기 중에 500그램 이상 체중이 감소한다는 사실을 알게 되었다. 물론 선수들은 물도 마셨고 염분 보충제도 먹었지만 탈수 증상을 방지하기에는 역부족이었다. 케이드는 예전에 참가했던 과학 컨퍼런스 강연 덕분에 수분 보충액에 글루코스를 넣으면 장에서의 염분 흡수가 현저하게 향상된다는 것을 알고 있었다. 또한 우리가 운동을 하면 근육과 간에 있는 글리코겐 형태의 글루코스가 연소되는데, 케이드는 일정량의 글루코스를 공급하면 근육을 위한 연료를 보충할 수 있을 뿐 아니라 선수의 혈중 글루코스 수치가 떨어지는 것을 예방할 수 있겠다고 착안했다. 그래서 그와 팀 동료들은 물과 염분, 글루코스가 함유된 최초의 스포츠 음료를 만들어냈다. 글루코스는 단 맛이 부족하기 때문에 처음에는 이 음료의 맛이 그리 좋지 않았다. 그러나 여러 가지 향미를 첨가하고 소량의 프럭토스를 넣었더니 점차 맛이 좋아졌다. 바로 이렇게 탄생한 음료가 게토레이Gatorade다. 이 무렵에는 경기력을 향상하려면 스포츠 음료의 성분을 어떻게 최적으로 구성해야 하는가에 관한 다양한 연구가 진행되었다. 우선 글루코스 농도가 6퍼센트일 때 경기력이 최적화된다는 결과가 나왔다. 그보다 더 높아지면 오히려 경기력이 저하됐다. 다음으로는 글루코스에 소량의 프럭토스를 추가하면 경기력이 더욱 향상된다는 연구 결과가 보고되었다. 프럭토스 덕분에 장에서의 글루코스 흡수력이 높아졌고 그 결과 근육에 더 많은 글루코스가 전달되었기 때문이다. 총 섭취 열량을 동일하게 유지한 경우에도 마찬가지였다. 또다른 연구에 따르면 프럭토스 성분은 글루코스 성분에 비해 함량이 항상 더 낮아야 했다. 프럭토스의 양이 너무 많아지면 경기력이 상당히 악화되었다. 논의의 여지는 있지만 내 생각에는 글루코스 4퍼센트에 프럭토스 1~2퍼센트, 염분 농도는 리터당 0.5그램인 스포츠 음료가 이상적일 것 같다. 225밀리리터 음료라면 프럭토스 함유량이 약 4~5그램 이다. 이 정도의 적은 양이라면 생존 스위치를 활성화하지 않고 장에서 대사될 것이다. 반면 탈수 현상을 유발하고 경기력을 저하시키는 청량음료에는 프럭토스 6퍼센트, 글루코스 5퍼센트가 포함되어 있다. 예를 들어 우리 팀의 연구 협력자들이 열 스트레스로 인한 가벼운 탈수 현상을 보이는 쥐들에게 프럭토스 5퍼센트, 글루코스 3퍼센트인 용액을 투여했더니 탈수 상태가 더욱 악화되었고 신장 손상이 발생했다.
4. 인공감미료 말고 당류로 선택해야할까?
당류를 섭취하면 성과가 향상된다는 연구 결과도 있다. 당류가 학업 성적을 저해한다는 증거도 있는데, 어떻게 당류 섭취가 성과 향상에 도움이 된다는 걸까? 아마도 몇몇 연구 결과를 인용해 당류가 지적 수행능력을 제고하는 데 도움이 된다는 말을 들어본 적이 있을 것이다. 특히 격렬한 운동을 하거나 아침식사를 거르는 아이들에게 당류를 제공하는 경우에 말이다. 어떤 사람들은 이런 연구 결과를 근거로 당류 섭취를 독려할 필요가 있다고 주장하기도 한다. 하지만 이런 연구에서 언급된 당류는 설탕(수크로스)이나 액상과당처럼 프럭토스가 함유된 당류가 아니라 글루코스를 의미한다. 또한 이런 연구는 대부분 아이들을 대상으로 실시됐는데, 아이들은 아침식사를 거르면 학업 성적이 나빠진다는 결과가 나타났다. 글루코스를 제공하면 이런 영향을 방지할 수 있지만 너무 많은 양의 글루코스를 제공하면 오히려 학업 성적이 더 악화될 수 있다. 또한 무작위 연구 결과에 따르면 아침에 혈당지수가 낮은 음식을 먹은 청소년들은 혈당지수가 높은 아침식사를 먹거나 아예 아침식사를 하지 않은 아이들에 비해서 작업 기억과 집중력을 평가하기 위한 표준검사에서 더 높은 성적을 얻었다. 흥미로운 점은 혈당지수가 낮은 아침식사를 먹은 아이들의 글루코스 수치는 최고치가 약 115mg/dL였는데 혈당지수가 높은 아침식사를 먹은 아이들의 경우에는 125mg/dL였다는 것이다. 이와 유사한 연구가 대학생과 노인을 대상으로도 진행된 바 있는데, 공복 상태의 참가자들에게 글루코스를 제공했더니 반응 시간 등 기억력이 향상되었다. 다시 말하지만 글루코스의 양이 결과를 좌우하는 것 같다. 과다한 양을 제공하면 도움이 되지 않는다.