인공감미료 에리스리톨, 뇌혈관 손상 일으킬 수도?

산화 스트레스↑ 혈관 수축 펩타이드 생산↑, 혈전 용해 능력↓

에리스리톨은 단백질 바나 저칼로리음료에 설탕 대체품으로 사용되는 당 알코올 성분이다. [사진= 게티이미지뱅크]

인공감미료 에리스리톨이 뇌혈관 손상을 일으켜 뇌졸중을 유발한다는 새로운 연구결과가 나왔다. 최근 《응용생리학저널(Journal of Applied Physiology)》에 발표된 미국 콜로라도대 볼더캠퍼스 연구진의 논문을 토대로 의학전문매체 메디컬 익스프레스가 12일(현지시간) 보도한 내용이다.

에리스리톨은 단백질 바나 저칼로리음료에 설탕 대체품으로 사용되는 당 알코올 성분이다. 단맛 대 칼로리 비율이 약 60~80%로 자당(정제된 설탕 성분)만큼 달콤하고 에너지 생산량이 적으며 혈당에 미치는 영향이 미미하다는 장점을 지닌다.

그러나 연구진의 연구결과, 에리스리톨은 산화 스트레스를 증가시키고, 산화질소 신호를 방해하는 것으로 나타났다. 또 혈관 수축 펩타이드 생산을 증가시키고, 인간 뇌 미세혈관 내피 세포의 혈전 용해 능력을 감소시켰다.

에리스리톨의 안전성에 대한 우려는 이번 연구가 처음이 아니다. 높은 혈장 농도와 심혈관 및 뇌혈관 사건 증가를 연관 짓는 역학 연구를 필두로 체내 순환하는 에리스리톨과 심장마비 및 뇌졸중 발생률 사이의 연관성도 관찰됐다. 이 연관성에 대한 인과 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다.

연구진은 에리스리톨 노출이 뇌 내피 기능에 미치는 세포 차원의 영향을 시험하기 위한 시험관 내 실험을 설계했다. 인간의 뇌 미세혈관 내피세포를 배양해 일반적인 음료를 섭취하는 것과 동등한 양의 에리스리톨에 노출시켰다. 실험 조건에는 그룹 당 5번의 생물학적 복제가 이뤄졌다.

에리스리톨에 노출된 세포는 산화 스트레스가 상당히 증가한 것으로 나타났다. 활성 산소종 수준은 처리되지 않은 대조군에 비해 약 75% 증가했다. 항산화 방어 생체지표도 상승해 강력한 항산화효소지만 과발현되면 위험한 슈퍼옥사이드 디스뮤타제-1(SOD-1) 발현이 약 45% 증가하고, 역시 항산화효소인 카탈라아제는 약 25% 증가했다.

또 에리스리톨에 대한 반응으로 일산화질소 생산은 거의 20% 감소했다. 혈관을 보호하는 내피 산화질소 합성효소(eNOS)의 발현 정도에는 차이가 없었지만 효소 활성화와 관련된 Ser1177 부위의 인산화는 약 33% 감소했다. 반면 억제성 Thr495 부위의 인산화는 약 39% 증가했다.

연구진은 에리스리톨 노출이 뇌 내피 건강을 유지하는 데 중요한 여러 메커니즘을 방해한다고 결론지었다. 이번 연구 결과는 에리스리톨과 뇌졸중 위험 증가 사이의 이전 역학적 연관성과 부합한다. 연구진은 에리스리톨에 대한 반복적인 식이 노출이 뇌혈관에 영향을 미치는지 여부를 명확히 하기 위해 임상 연구가 필요하다며 장기 및 생체 내 모델을 사용한 추가 연구가 필요해 보인다고 밝혔다.

해당 논문은 다음 링크(https://journals.physiology.org/doi/abs/10.1152/japplphysiol.00276.2025)에서 확인할 수 있다.

한건필 기자 (hanguru@kormedi.com)