인공감미료가 장내미생물과 인슐린 반응에 미치는 영향: 연구로 본 개인차

제로 콜라 한 캔, 왜 나만 살이 찔까?

친구랑 똑같이 제로 음료를 마시는데 나만 혈당이 오르는 것 같다는 생각, 해 보신 적 있나요? 칼로리가 0인데 왜 이런 차이가 생길까요? 2022년 학술지 Cell에 발표된 연구가 실마리를 줬습니다. 답의 일부는 우리 장 속에 사는 미생물에 있었어요.

이스라엘 와이즈만 연구소 팀은 건강한 성인 120명을 사카린, 수크랄로스, 아스파탐, 스테비아, 그리고 두 개의 대조군(포도당만 든 봉지, 아무것도 먹지 않음)으로 나눠 2주간 관찰했습니다. 감미료는 모두 일일섭취허용량(ADI)보다 적은 양이었어요. 네 가지 감미료 모두 장내·구강 미생물 구성을 저마다 다르게 바꿨고, 그룹 전체로 보면 사카린과 수크랄로스가 혈당 반응을 유의하게 악화시켰습니다.

장내미생물이 감미료를 '소화'하는 방식

잠깐, 인공감미료는 몸에 거의 흡수되지 않는다고 배웠는데요? 수크랄로스 같은 일부 감미료는 실제로 대부분 그대로 대장까지 내려갑니다. 그곳에 사는 장내 세균들과 만나게 되는 거죠.

수크랄로스를 예로 들어볼게요. 사람에게 수크랄로스를 먹인 연구(Roberts 외, 2000)에서 섭취량의 약 78%가 거의 그대로 변으로, 약 15%가 소변으로 나왔어요. 즉 대부분이 장내 세균이 사는 대장을 그대로 지나간다는 뜻입니다.

감미료마다 몸이 처리하는 방식은 완전히 다릅니다. 아스파탐은 소장에서 페닐알라닌·아스파르트산·메탄올로 분해되고, 에리스리톨은 대부분 소장에서 흡수돼 소변으로 나가요. 반면 스테비아의 단맛 성분은 대장 세균이 분해해야 흡수됩니다.

같은 감미료, 사람마다 다른 혈당 반응

2022년 Cell 연구에서 더 흥미로운 대목은 개인차였어요. 같은 감미료 그룹 안에서도 혈당 반응이 크게 나빠진 사람과 거의 변화가 없는 사람이 섞여 있었습니다. 2014년 같은 연구팀의 예비 연구에서도 사카린을 먹은 7명 중 4명만 혈당 반응이 나빠졌어요.

연구팀은 반응이 가장 컸던 사람들과 가장 작았던 사람들의 장내미생물을 무균 쥐에게 옮겨 봤어요. 그러자 쥐들의 혈당 반응이 대체로 원래 사람의 반응을 따라갔습니다. 장내미생물이 개인차의 원인 중 하나라는 근거죠.

다만 어떤 세균 조합이 '안전한 장'인지 일반인이 판별할 수 있는 수준은 아직 아닙니다. 그리고 모든 연구가 같은 결론을 낸 것도 아니에요. 2021년 이중맹검 연구(Serrano 외)에서는 건강한 성인이 순수 사카린을 ADI 최대치로 2주간 먹어도 혈당 반응이나 장내미생물 구성에 변화가 없었습니다.

인슐린이 '헛발질'하는 이유

혈당만 문제가 아닙니다. 인슐린 반응도 개인차가 큽니다.

단맛을 혀에서 감지하면 뇌는 "당분이 들어온다"는 신호를 받아요. 이걸 두상 인슐린 반응(cephalic phase insulin release)이라고 부릅니다. 진짜 당분이 아닌데도 인슐린이 미리 분비되는 거죠.

실제로 그런 반응이 관찰된 연구도 있어요. 2013년 Diabetes Care에 실린 연구에서 평소 감미료를 먹지 않던 비만 성인 17명이 포도당 음료를 마시기 10분 전에 수크랄로스를 마시자, 물을 마셨을 때보다 혈당 최고치가 더 높았고 인슐린 반응은 약 20% 더 컸습니다. 다만 마른 건강한 성인 대상 연구에서는 이런 효과가 없다는 결과도 있어, 사람과 상황에 따라 다른 것으로 보여요.

2주 만에 바뀌는 장내 생태계

2022년 Cell 연구에서 주목할 부분은 변화의 속도입니다. 고작 2주예요.

네 가지 감미료 모두 2주 만에 장내 세균 구성과 혈액 대사물질에 변화를 일으켰어요. 변화 양상은 감미료마다 달랐습니다.

이게 왜 중요하냐면요. 장내미생물 변화는 비만, 제2형 당뇨 같은 대사 질환과의 연관 속에서 활발히 연구되고 있거든요. 물론 2주간의 변화가 장기적으로 어떤 의미인지, 끊으면 얼마나 빨리 되돌아오는지는 아직 잘 모릅니다.

감미료별 장내미생물 영향 비교

모든 인공감미료가 똑같지 않습니다. 연구들을 종합해보면 꽤 뚜렷한 패턴이 보여요.

2022년 Cell 연구에서 혈당 반응까지 유의하게 나빠진 건 사카린과 수크랄로스였어요. 아스파탐과 스테비아도 장내미생물은 바꿨지만 그룹 평균으로는 혈당에 뚜렷한 영향이 없었습니다. 에리스리톨은 장내미생물 연구가 적은 대신, 혈중 농도가 높을수록 심혈관 사건 위험이 높았다는 관찰 연구와 혈소판 반응성을 높인다는 실험 결과(Witkowski 외, 2023)가 있어 지켜볼 필요가 있어요.

다만 이건 평균적인 이야기예요. 앞서 말했듯 개인차가 엄청납니다. 내 장에 어떤 세균이 살고 있느냐에 따라 같은 감미료도 완전히 다르게 작용할 수 있어요.

그래서 뭘 마시라는 건가요?

솔직히 말하면, "이 감미료가 최고"라고 딱 잘라 말하기 어렵습니다. 연구 결과를 종합하면 몇 가지 실용적인 방향은 있어요.

첫째, 양과 빈도를 의식하세요. 연구에서 변화가 관찰된 건 매일 2주간 먹은 경우였어요. 둘째, 자기 몸의 반응을 관찰하세요. 혈당계나 연속혈당측정기를 쓰고 있다면 감미료를 끊었을 때와 다시 먹었을 때의 수치를 비교해 볼 수 있습니다. 제로 음료를 마신 뒤 유독 배가 고프거나 더부룩하다면 그것도 하나의 신호예요. 셋째, 당뇨가 있다면 감미료 사용은 혈당 관리 계획과 함께 의료진과 상의하세요.

가장 확실한 건요? 물이에요. 뻔한 답이지만, 장내미생물 입장에서 가장 '무해한' 선택은 그냥 물입니다.

앞으로의 연구가 기대되는 이유

개인 맞춤형 영양 연구가 활발합니다. 언젠가 장내미생물 정보로 나에게 맞는 감미료를 고르는 날이 올 수도 있어요. 다만 지금 시판되는 검사로 감미료 반응을 예측할 수 있다는 검증된 근거는 아직 없습니다.

그때까지는요? 내 몸이 보내는 신호에 귀 기울이는 게 최선입니다. 제로 콜라가 나한테 맞는지 아닌지, 사실 내 몸이 제일 잘 알고 있거든요.