"배 터지게 밥 먹고 또 빵을?"…'디저트 배 따로' 이유 있었다

[3분 곰국]
독일 막스플랑크 신진대사연구소, 단 음식 갈망하게 만드는 'POMC 신경세포' 규명
메커니즘 조절로 비만치료제 가능성 제시

[편집자주] 곰국과 논문의 공통점은 전문가들이 오랜 시간 공들여 내놓는 결과라는 점입니다. 누구나 간편하게 즐길 수 있도록 포장한 게 '3분 요리'라면, 누구나 쉽고 재미있게 읽을 수 있도록 정리한 게 '3분 곰국(거꾸로 읽어보세요)'입니다.

배가 불러도 달콤한 후식이 당기는 이유가 뇌 시상하부의 신경세포 'POMC'에서 방출되는 베타-엔도르핀 작용에 있다는 연구 결과가 나왔다. /그림=MTAI

푸짐한 한 끼 식사를 해도 달콤한 후식이 당기는 이유가 뇌 속 신경세포에 있다는 연구 결과가 나왔다. 동물이 생존에 유리한 방향으로 진화해 온 결과물이지만, 영양소가 풍부한 현대에는 이 메커니즘을 이용해 새 비만치료제를 개발할 수 있을 것으로 보인다.

독일 막스플랑크 신진대사연구소 연구팀은 단 음식을 향한 갈망과 배부름을 동시에 자극하는 신경세포 'POMC'를 발굴해 지난 13일(현지 시각) 저명 국제 학술지 '사이언스'에 발표했다.

연구팀은 '디저트 배는 따로 있다'며 아무리 배가 불러도 단 음식을 찾는 이유가 뇌 작용에 있다고 봤다. 이를 확인하기 위해 생쥐를 대상으로 한 실험을 진행했다.

먹이를 잔뜩 먹은 쥐에게 달콤한 설탕을 주자, 쥐는 배가 부른 상태임에도 설탕을 후식 삼아 먹었다. 설탕을 먹는 쥐의 뇌 상태를 촬영하자 특이한 결과가 관찰됐다. 뇌 시상하부 신경세포 중 하나인 POMC(프로오피오멜라노코르틴)가 활성화된 것. 시상하부는 동물의 식욕, 생식 등 생존에 필수적인 기능을 담당하는 부위다.

배가 부른 생쥐가 설탕을 먹자 POMC는 포만감을 자극하는 신호를 보냈다. 그런데 이때 생체호르몬 중 하나인 '베타-엔도르핀(ß-엔도르핀)'도 동시에 방출됐다. 베타-엔도르핀은 진정 효과로 동물의 기분을 좋게 만들어 '행복 호르몬'이라고도 불리는 엔도르핀 종류 중 하나다. 엔도르핀이 POMC에 의해 생성되는 건 알려진 사실이지만 이같은 작용을 단 음식에 대한 욕구와 연계해 분석한 건 이번 연구가 처음이다.

활성화된 베타-엔도르핀이 다른 신경세포들과 상호작용하자 쥐에게서 일종의 보상심리가 작동했다. 그 결과 쥐는 배가 부른데도 설탕을 계속 먹었다. 이같은 호르몬 작용은 쥐가 설탕을 먹을 때 지속적으로 활성화됐지만 설탕이 아닌 평소 먹이나 지방이 많은 음식을 먹을 경우 잠잠해졌다.

연구팀은 "특이한 건 설탕을 직접 먹지 않고 바라보기만 한 경우에도 이미 엔도르핀 메커니즘이 활성화됐다는 것"이라고 했다. 쥐가 설탕의 존재를 인지하자마자 POMC에서 베타-엔도르핀이 방출됐다. 이전에 한 번도 설탕을 먹어본 적 없는 쥐의 뇌에서도 같은 현상이 나타났다. 쥐가 설탕을 추가로 먹으면 먹을수록 베타-엔도르핀이 방출되는 정도도 강해졌다.

이어 베타-엔도르핀이 방출되지 않도록 호르몬 경로를 인위적으로 제어하자 배부른 쥐들은 더 이상 설탕을 찾지 않았다. 하지만 생쥐가 배고픈 상태일 때는 다른 결과가 나타났다. 굶주린 생쥐는 베타-엔도르핀 억제와 상관없이 설탕을 먹었다.

연구팀이 인간 실험자를 대상으로 설탕 용액을 투여하고 뇌를 촬영해 분석한 결과, 인간 뇌에서도 유사한 호르몬 반응이 나타났다.

헤닝 펜셀라우 책임연구원은 "진화론적 관점에서 볼 때 타당한 반응"이라고 설명했다. 설탕은 섭취 시 육체에 빠르게 에너지를 제공하는 영양소로, 문명사회에서는 쉽게 구할 수 있는 식재료지만 자연 상태에선 희귀한 재료다. 이 때문에 우리 뇌는 설탕이 있으면 설탕을 되도록 섭취하도록 프로그래밍이 돼 왔다는 것.

진화의 산물이지만 현대사회에서는 이를 다르게 적용할 가능성도 제시했다. 연구팀은 "기존 식욕 억제제와 결합한다면 단 음식에 대한 욕구를 조절하는 치료제를 개발할 수 있을 것"이라고 했다.

박건희 기자 wissen@mt.co.kr