제로식품 감미료 '에리스리톨', 뇌세포 손상·뇌졸중 유발 가능성

단 맛을 내는 설탕. 게티이미지뱅크 제공

혈당에 영향을 주지 않는 대체당으로 널리 사용돼온 에리트리톨이 뇌혈관 세포 기능을 손상시켜 뇌졸중 위험을 높일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 에리트리톨이 뇌혈관 기능에 어떤 영향을 미치는지를 세포 수준에서 처음으로 규명한 연구다.

크리스토퍼 드수자 미국 콜로라도대 볼더캠퍼스 연구팀은 뇌혈관을 구성하는 세포에 일반적인 무설탕 음료 한 잔에 들어 있는 수준의 에리트리톨을 세 시간 동안 처리했다. 그 결과 혈관을 이완시키는 산화질소의 생성이 현저히 감소하고 혈관을 수축시키는 단백질인 엔도텔린-1이 증가한 것을 확인했다. 연구결과를 담은 논문은 국제학술지 '응용 물리학회지'에 14일(현지시간) 게재됐다.

분석 결과 혈전을 유도하는 물질인 트롬빈을 처리했을 때 혈전을 녹이는 데 중요한 역할을 하는 조직 플라스미노겐 활성화인자(t-PA)의 생성이 정상 세포에 비해 현저히 억제되는 것으로 나타났다.

동시에 활성산소 생성도 늘어 세포 손상과 염증 반응 가능성이 함께 높아지는 양상을 보였다. 활성산소는 산소가 체내 대사과정에서 생성돼 생체 조직을 공격하고 세포를 손상시킬 수 있는 산화력이 강한, 화학적으로 매우 반응성 높은 산소 분자 또는 이온이다.

드수자 교수는 “혈관이 수축되고 혈전을 제거하는 능력이 떨어지면 뇌졸중 위험이 높아질 수밖에 없다”며 “이번 연구는 에리트리톨이 이러한 위험을 증가시킬 수 있는 생물학적 메커니즘을 명확히 보여준다”고 설명했다.

에리트리톨은 2001년 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 이후 ‘무설탕’ 또는 ‘저탄수화물’ 제품에 광범위하게 사용돼왔다. 설탕보다 칼로리는 거의 없고 단맛은 약 80% 수준이다. 인슐린 분비에도 영향을 거의 미치지 않아 다이어트나 당 조절을 위해 선호된다.

최근 미국과 유럽 성인 4000명을 대상으로 한 역학조사에서는 혈중 에리트리톨 농도가 높은 사람일수록 향후 3년 이내 심근경색이나 뇌졸중을 겪을 가능성이 유의미하게 높다는 결과가 보고됐다. 이번 세포 실험은 이러한 역학적 연관성의 생물학적 원인을 규명하기 위해 수행됐다.

드수자 교수는 “이번 실험은 에리트리톨 1회 섭취량에 해당하는 수준으로 진행했지만 하루 여러 번 섭취하는 경우 위험은 더 커질 수 있다”고 지적했다. 이번 결과는 세포 수준의 실험 결과로, 실제 사람을 대상으로 한 대규모 임상 연구가 추가로 필요하다고 강조했다.

연구진은 소비자들에게 식품 성분표를 꼼꼼히 살펴 에리트리톨 또는 ‘sugar alcohol’ 표기가 있는 제품을 주의 깊게 선택할 것을 권고했다. 드수자 교수는 “역학연구와 이번 실험결과를 종합하면 에리트리톨과 같은 비영양성 감미료 섭취는 스스로 조절하는 것이 바람직할 것”이라고 밝혔다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]