제로칼로리 대체당, 다이어트에 좋을까? : 대체당의 다이어트와 건강 영향

스테비아, 에리스리톨, 알룰로스 등 다양한 대체당이 설탕 대신 활용되고 있습니다. 그런데 이런 대체당은 도대체 어떻게 제로칼로리인걸까요? 또 대체당을 사용한 간식들이 홍보하는 것 만큼 정말로 다이어트에 도움이 될까요? 건강에는 영향이 없을까요? 이 궁금증을 하나씩 살펴보겠습니다.

대체당이 제로칼로리인 이유

대체당이 제로칼로리, 혹은 설탕에 비해 저칼로리인 이유는 당분이 장내 미생물의 에너지원으로 이용되어 체내에 흡수되지 않거나, 체내에서 거의 소비되지 않고 배출되기 때문입니다.

대체당의 대표주자 스테비아는 인체 내에 있는 효소가 아닌 장내에 있는 박테리아인 박테리오데스(Bacteriodes)에 의해 스테비올과 당분으로 분해됩니다. [1] 스테비올 성분은 간에서 대사되어 소변으로 배출이 되고, 당분은 장내 미생물의 에너지원으로 이용될 가능성이 높기에 제로 칼로리가 되는 것입니다. [2] 이와 유사하게 나한과의 경우 주요 성분인 모그로사이드가 인체의 장 미생물에 이용되어 대사되고 모그롤이라는 성분으로 소변에서 배출된다는 연구가 있습니다.[5] 나한과도 스테비아처럼 장내 미생물의 에너지원으로 이용될 가능성이 높아 제로 칼로리가 되는 것이죠.

알룰로스와 에리스리톨은 소장에서 흡수돼 대부분 소변으로 배출되고 이로 인해 설탕 대비 5%의 칼로리를 지니게 됩니다. [3], [4] 수크랄로스, 아세설팜칼륨 그리고 사카린 역시 체내에서 대사되지 않고 바로 배출됩니다. 아스파탐의 경우 대사되어 아스파르트산, 아미노산의 일종인 페닐알라닌 그리고 메탄올으로 분해되는데 이때 생산되는 메탄올 양은 미미하여 체내에 크게 영향을 주지는 않습니다. [6]

대체당 다이어트 부작용

무설탕, 제로칼로리 라는 이름으로 많은 식품에 대체당이 사용되면서 다이어트를 하는 사람들에게 많이 소비되고 있습니다. 그렇다면 실제로 다이어트에 도움이 되는 것일까요? 언뜻보면 제로칼로리지만 그렇다고 해서 에너지 대사외에 다른 영향은 없을까요?

한 연구에서는 수크랄로스를 첨가한 음료를 마시는 것이 설탕이 함유된 음료를 마시는 것보다 식욕과 관련된 뇌 부위를 활성화시킨다는 연구 결과를 밝혔습니다. [7] 더불어 포만감을 느끼게 해주는 호르몬인 렙틴 수치를 낮춰 오히려 식욕을 증가시키고 이로인해 체중을 증가의 원인이 된다는 것인데요. 칼로리가 없어도 단 맛이 난다는 것을 뇌가 인지하게 되면, 이를 보충하기 위해 칼로리가 높은 설탕 기반의 식품을 찾게 된다고 제시하습니다. 또 다른 연구에서는 사카린과 수크랄로스 섭취로 혈당 조절 능력에 이상이 생길 수 있다는 결과를 밝혔습니다. [8]

대체당 건강 영향

단순히 다이어트 이외에도 건강에는 어떠한 영향이 있을까요?

앞서 언급한 연구에서 연구 시작과 종료 시점에 참가자들의 대변 샘플을 분석한 결과 연구에 포함된 네 종류의 대체감미료인 사카린, 수크랄로스, 아스파탐, 스테비아 모두에서 장내 미생물군 조성이 변화할 수 있음을 시사하였습니다. [8] 더불어 한 연구에서는 사카린, 수크랄로스, 아스파탐이 건강했던 장내세균을 병원성으로 바꾸는 결과를 밝혀 건강문제로 이어질 수 있음을 제시하였습니다. [9]

이외에도 스테비아의 당분 성분이 장내 미생물에 의해서 이용이 되고 나한과의 모그롤사이드 성분 역시 모그롤로 변환하는데 장내미생물을 이용합니다. 장은 우리 몸의 면역세포중 70%가 모여있는 곳으로 인체 내의 생리적인 다양한 기능에 영향을 끼치는 기관으로 잘 알려져 있습니다. 특히 장내 미생물은 우리 세포와 서로 긴밀하게 신호를 주고받기 때문에 유익균과 중립균 그리고 유해균의 적절한 균형을 유지하는 것이 중요한데요. 대체당이 장내미생물에 의해 이용이 되기 때문에 아직 그 영향에 대한 장기적인 추적 연구가 없는 상황 속에서 섣불리 건강에 100% 안전하다고 말하기는 어렵습니다.

대체당, 알고 먹기

호주의 한 연구진이 연구한 바에 따르면, 2007년부터 2019년까지 음료에서 섭취하는 저칼로리의 감미료의 양이 지난 10년동안 36% 증가한 것으로 나타났습니다. [10] 많은 초가공식품에서 대체감미료 사용이 늘어남과 더불어 사람들의 실제 섭취량 또한 늘어난 것인데요. 연구진들은 제2형 당뇨병과 심장 질환 같은 건강 문제와 더불어 장내 마이크로바이옴을 교란시킬 가능성이 있다고 언급하였습니다. 제로 음료에 대해 더 궁금하다면 제로 음료, 다이어트에 도움 될까? 대체당 파헤치기룰 첨고해도 좋습니다.

대체감미료의 안정성은 여전히 논란이 되고 있고 과한 의존은 오히려 단맛 중독을 일으킬 여지가 있습니다. 무설탕, 제로칼로리를 강조한 광고 문구가 보이거나, 혹은 당류가 들어가지 않았는데도 단맛이 많이 느껴진다면 한번쯤 원재료명에 어떤 대체당이 들어갔는지, 그리고 얼마만큼 들어갔는지 확인해보는 것이 중요합니다. 모르는 것보다도 알고 제대로 먹는 것. 건강을 위해서 조금씩 시도해보면 어떨까요?

출처

[1] Kasti AN, Nikolaki MD, Synodinou KD, Katsas KN, Petsis K, Lambrinou S, Pyrousis IA, Triantafyllou K. The Effects of Stevia Consumption on Gut Bacteria: Friend or Foe? Microorganisms. 2022 Mar 30;10(4):744. doi: 10.3390/microorganisms10040744. PMID: 35456796; PMCID: PMC9028423.

[2] Samuel P, Ayoob KT, Magnuson BA, Wölwer-Rieck U, Jeppesen PB, Rogers PJ, Rowland I, Mathews R. Stevia Leaf to Stevia Sweetener: Exploring Its Science, Benefits, and Future Potential. J Nutr. 2018 Jul 1;148(7):1186S-1205S. doi: 10.1093/jn/nxy102. PMID: 29982648.

[3] Iida T, Hayashi N, Yamada T, Yoshikawa Y, Miyazato S, Kishimoto Y, Okuma K, Tokuda M, Izumori K. Failure of d-psicose absorbed in the small intestine to metabolize into energy and its low large intestinal fermentability in humans. Metabolism. 2010 Feb;59(2):206-14. doi: 10.1016/j.metabol.2009.07.018. Epub 2009 Sep 17. PMID: 19765780.

[4] Awuchi, Chinaza. (2017). Sugar Alcohols: Chemistry, Production, Health Concerns and Nutritional Importance of Mannitol, Sorbitol, Xylitol, and Erythritol. International Journal of Advanced Academic Research. 3. 2488-9849.

[5] Modulation of Gut Microbiota Composition and Short-Chain Fatty Acid Synthesis by Mogroside V in an In Vitro Incubation System DOI: 10.1021/acsomega.1c03485

Ruiming Xiao, Wanci Liao, Guangjuan Luo, Zhenning Qin, Shuangyan Han, and Ying Lin

ACS Omega 2021 6 (39), 25486-25496

[6] Tae-Chul Han, Il-Seo, Hye-Jin Lim, Min-Ji Kih. (2016). Reducing sugar content in processed foods using high intensity sweeteners. Food Science and Industry, 49(3), 29-39.

[7] Yunker AG, Alves JM, Luo S, et al. Obesity and Sex-Related Associations With Differential Effects of Sucralose vs Sucrose on Appetite and Reward Processing: A Randomized Crossover Trial. JAMA Netw Open.  2021;4(9):e2126313. doi:10.1001/jamanetworkopen.2021.26313

[8] Suez J, Cohen Y, Valdés-Mas R, Mor U, Dori-Bachash M, Federici S, Zmora N, Leshem A, Heinemann M, Linevsky R, Zur M, Ben-Zeev Brik R, Bukimer A, Eliyahu-Miller S, Metz A, Fischbein R, Sharov O, Malitsky S, Itkin M, Stettner N, Harmelin A, Shapiro H, Stein-Thoeringer CK, Segal E, Elinav E. Personalized microbiome-driven effects of non-nutritive sweeteners on human glucose tolerance. Cell. 2022 Sep 1;185(18):3307-3328.e19. doi: 10.1016/j.cell.2022.07.016. Epub 2022 Aug 19. PMID: 35987213.

[9] Shil, A.; Chichger, H. Artificial Sweeteners Negatively Regulate Pathogenic Characteristics of Two Model Gut Bacteria, E. coli and E. faecalis . Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 5228.

[10] Russell, C., Baker, P., Grimes, C., Lindberg, R., & Lawrence, M. (2022). Global trends in added sugars and non-nutritive sweetener use in the packaged food supply: Drivers and implications for public health. Public Health Nutrition,  1-13. doi:10.1017/S1368980022001598