[사이테크+] "인공감미료 영향, 후대에 전달될 수도…생쥐 유전자 발현 변화"

설탕 대신 널리 사용되는 인공 감미료가 장내 미생물과 유전자 발현 등에 영향을 미치고, 이런 변화가 다음 세대로 전달될 가능성이 있다는 동물 실험 결과가 나왔다.

칠레대학 프란시스카 콘차 셀루메 박사팀은 11일 국제 학술지 영양학 프런티어스(Frontiers in Nutrition)에서 인공 감미료 수크랄로스(sucralose)와 스테비아(stevia)가 생쥐의 대사·염증 관련 변화를 일으키고, 일부 영향이 자손 세대로 이어질 수 있음을 확인했다고 밝혔다.

콘차 박사는 "이 연구의 목적은 인공감미료의 위험성에 대한 경각심을 불러일으키는 게 아니라 추가 연구 필요성을 제기하는 것"이라며 "인공감미료 섭취 절제를 고려하고, 장기적인 생물학적 영향을 계속 연구할 필요가 있다"고 말했다.

음료와 다이어트 식품 등에 단맛은 나지만 설탕 등과 달리 칼로리가 없는 비영양성 감미료 사용이 늘고 있다. 보건 당국과 연구자들 사이에서는 이들이 에너지 대사에 영향을 미치고 장기적으로 당뇨병이나 심혈관질환 위험을 높일 수 있다는 우려가 제기된다.

연구팀은 암수 생쥐 47마리를 세 집단으로 나눠 ▲ 일반 물 ▲ 수크랄로스(0.1㎎/㎖) 섞은 물 ▲스테비아(0.1㎎/㎖) 섞은 물을 16주간 먹였다. 이후 이들(F0 세대)을 교배해 1세대(F1)를 얻고, 다시 F1을 교배해 2세대(F2)를 생산했다. F1과 F2 세대에는 감미료를 먹이지 않았다.

이어 각 세대의 인슐린 저항성과 혈당 조절 능력, 장내 미생물군 구성과 단쇄지방산(short-chain fatty acids) 농도 등을 분석하고, 간과 장 조직에서 염증·대사 등과 관련된 유전자(Tlr4, Tnf, Tjp1, Srebp1 등)의 발현 변화를 측정했다.

그 결과 F0 세대에서는 포도당 대사에 유의미한 변화가 없었지만 F1과 F2 세대 수크랄로스 섭취군 수컷에서는 혈당 반응에 작은 변화가 나타났다.

또 F1세대에서는 수크랄로스 섭취군 수컷에서 포도당 내성 변화가 관찰됐고, F2세대에서는 수크랄로스 섭취군 수컷과 스테비아 섭취군 암컷에서 공복 혈당 상승이 확인됐다.

장내 미생물의 경우 감미료 섭취 집단에서 미생물 다양성은 증가했지만 유익한 대사산물인 단쇄지방산 농도는 감소했고 이런 단쇄지방산 감소는 F1과 F2 세대에서도 유지됐다.

특히 수크랄로스 섭취군에서는 병원성 성향 세균 종이 증가하고 유익한 세균은 감소하는 경향을 보여, 장내 미생물 구성 변화에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

유전자 발현에서는 수크랄로스 섭취군에서 장에서 염증 관련 유전자(Tlr4, Tnf) 발현이 증가했고, 간에서는 대사 관련 유전자(Srebp1) 발현이 감소가 확인됐으며, 이런 변화는 F1과 F2 세대에서도 이어졌다.

연구팀은 이런 변화가 후성유전학적(epigenetic) 기전을 통해 전달될 가능성을 제시했다. 감미료가 장내 미생물 기능을 변화시키고, 이로 인해 단쇄지방산 생성이 줄어들면서 유전자 발현 조절에 영향을 줄 수 있다는 것이다.

다만 이 결과는 감미료와 건강 상태 변화 간 연관성을 보여줄 뿐 직접적인 인과관계를 입증하는 것은 아니며, 생쥐 실험 결과가 인간에게 그대로 적용되지 않을 수 있다고 덧붙였다.

◆ 출처 : Frontiers in Nutrition, Francisca Concha Celume et al., 'Artificial and Natural Non-Nutritive Sweeteners Drive Divergent Gut and Genetic Responses Across Generations', https://www.frontiersin.org/journals/nutrition/articles/10.3389/fnut.2026.1694149/full

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