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설탕 섭취와 건강

설탕 섭취와 건강

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설탕과 비만
 
많은 나라에서 비만 발생이 급증하고 있기 때문에 설탕의 섭취가 비만의 발생에 어떤 영향을 미치는가는 중요한 관심을 끌고 있다. 비만은 칼로리를 섭취하고 적게 소비하는 에너지 불균형으로 발생한다. 따라서 특정 식품이나 성분이 비만의 원인으로 작용한다고 간단히 말할 수는 없다. 이는 설탕 섭취와 비만과의 관련성을 살펴본 일부 동물실험 연구에서는 정의 관련성이 보고됐으나 사람을 대상으로 하는 많은 연구들에서는 일부 연구를 제외하고는 관련성이 없는 것으로 나타났기 때문이다.

설탕과 비만과의 관계에 대한 연구들은 설탕 섭취와 식욕조절 및 식품 섭취량과의 관계로 접근하고 있다. 설탕과 같은 감미료들은 가장 강력하고 좋은 맛을 내며 따라서 많은 식품들에 그들의 맛과 소비를 증진시키기 위해 설탕이 첨가된다. 설탕이 식욕을 조절해 식품 섭취량을 증가시키고 따라서 비만의 원인이 되는 핵심적인 역할을 한다고 가정할 수 있다. 그러나 이러한 가정은 연구에 의해 입증되지 못하고 있는데, 실험연구들에서 설탕 섭취는 에너지의 섭취를 억제했으며, 일부 역학연구에서는 설탕의 섭취와 비만이 서로 반대의 관계를 가진다는 보고도 있다. 비만에 가장 크게 기여하는 식이요인은 식품의 지방함량과 그로부터 야기되는 고에너지 식사인 것으로 알려져 있다.
 
따라서 설탕 섭취와 비만의 관계를 설명하는데 있어 아이스크림이나 설탕을 포함하고 있는 여러 간식과 같은 고지방 식품들을 섭취하는 경우 설탕이 지방의 흡수를 촉진하는 요인으로 제안됐으나 이 또한 명확하게 입증되지 못하고 있다. 한편 설탕으로부터의 에너지섭취비율은 지방으로부터의 에너지섭취비율과 반비례 관계에 있기 때문에 비만을 예방하기 위해서 설탕 섭취를 줄이는 것은 그로 인해 증가하는 지방 섭취로 높아질 수 있는 비만 위험률과 동시에 검토돼야 한다는 지적도 있다.
 
결론적으로 미국 IOM(Institute of Medicine 2002)은 설탕 섭취와 비만 관계에 대한 분명하고 일관된 결론을 얻을 수 없기 때문에 총당류나 첨가당의 상한섭취량(tolerable upper intake level; UL)을 결정하지 않았다.
 
설탕과 당뇨병
 
당뇨병은 인슐린의 생성 감소나 작용 감소에 의한 인슐린 결핍상태에 기인한다. 이중 발생률이 높은 당뇨병은 인슐린의 작용이 감소되는 당뇨병(non-insulin-dependant diabetes mellitus, NIDDM)으로, 이는 주로 성인기에 발병하며 비만과 관련이 있다. 설탕 섭취와 당뇨병과의 관계에 대한 연구로 일부 동물실험에서 에너지의 60% 이상까지 설탕 섭취를 높였을 때 인슐린 민감도가 저하됐다고 보고됐지만 이렇게 많은 양의 설탕 섭취가 사람에게 적용될 수 있는지 의문이 제기됐다.
 
Dunningan 등은 사람에게 31%의 설탕을 4주간 섭취시켰을 때 포도당 내성과 혈중 인슐린 농도에 변화가 없었다고 보고했으며, Meyer 등은 섭취와 당뇨병의 위험은 오히려 반비례한다고 보고했다. Wolever와 Brand-Miller는 정산인과 NIDDM 환자를 대상으로 하는 대부분의 연구들을 고찰한 결과 당의 섭취가 당뇨병의 발병이나 사망률과 관련이 있다는 증거는 발견되지 않았으며 혈당조절을 위한 적절한 설탕 섭취수준을 정할 수 없을 뿐만 아니라 설탕 섭취의 감소는 지방 섭취나 혈당을 높게 상승시키는 전분성 식품의 섭취를 증가시킬 수 있기 때문에 권장되지 않는다고 했다.

탄수화물 식품이 혈당량에 미치는 영향은 glycemic index(GI)로 비교할 수 있는데, 이는 일정량의 탄수화물을 함유한 측정식품을 섭취한 후 2시간까지의 혈당 반응(증가속도와 증가량)을 흰빵이나 glucose와 같은 표준식품의 혈당 반응과 비교한 값이다. 최근에는 식사로 섭취하는 식품들이 혈당에 미치는 영향을 평가할 수 있도록 1회 섭취량을 반영한 glycemic load가 제시됐는데, glycemic index나 glycemic load는 모두 낮은 것이 혈당반응에 바람직한 식품으로 평가된다. 몇몇 식품의 glycemic index와 glycemic load를 살펴봤을 때, 우리가 우려하는 것만큼 설탕의 glycemic index는 다른 식품보다 높지 않고, 특히 설탕의 1회 섭취량이 적기 때문에 콩, 사과, 우유, 아이스크림, 과당 등과 같이 glycemic load가 10 미만의 낮은 값을 보이고 있다<표 1>.

American Diabetes Association을 포함한 당뇨병 관련 학회나 협회에서는 다양한 연구자료에 근거해 당뇨병 환자를 위한 식사지침을 마련해놓고 있는데, NIDDM에 대한 중요한 치료목표는 열량을 줄인 식사와 운동량의 증가를 통한 체중조절에 초점을 맞추고 있다. 또한 NIDDM의 위험요인에 첨가당은 포함되어 있지 않으며 첨가당으로부터 에너지 섭취는 25%를 넘지 않는 것이 좋다는 IOM의 권장을 따르고 있다.
 
표1. 일부 식품의 혈당지수와 혈당부하

품목

Glycemic index

Glycemic load

Corn flakes

92

24

Rice, white

64

23

Rice, brown

50

16

Rice, instant

87

36

Noodles, instant

47

19

Spaghetti

38

18

White bread

70

10

Potato, baked

85

26

Soy beans

18

1

Apple

38

6

Banana

51

13

Milk

27

3

Ice cream

61

8

Apple juice

40

12

Cola

63

16

Orange juice

52

12

Chocolate

44

13

Fructose

19

2

Glucose

100

10

Sucrose

68

7

 
설탕과 혈중 지질
 
혈중 지질이 증가하는 고지혈증은 아테롬성 동맥경화증의 원인으로 알려져 있다. 고지혈증과 관련된 주된 식이요인은 식품 중의 지방, 특히 포화지방 함량이며 과량의 당 특히 과당이 혈중 지질을 증가시킬 수 있다는 것은 오래 전부터 알려져 왔다. 과당의 섭취가 혈중지질에 미치는 영향은 간에서 과당의 독특한 대사경로로 설명되는데, 과당은 지방생성에 있어 포도당보다 더 좋은 지질로써 과량의 과당이나 설탕을 투여했을 때 혈중 중성지방이 증가하게 된다.
 
이와 같은 반응은 동물실험에서 일관되게 나타나고 있는 반면, 사람을 대상으로 한 연구에서는 30% 이상의 설탕 섭취수준에서만 나타날 뿐 전형적인 일상식사에 들어있는 당 수준에서는 잘 관찰되지 않는다. 그리고 대부분의 역학연구에서 설탕 섭취 증가에 따른 관상심장 질환의 위험은 보고되지 않았으며, 국내 연구에서도 당 섭취량과 혈중 지질 간에는 유의한 관련성이 없는 것으로 나타났다.

미국의 Dietary Reference Intakes는 혈중 지질 변화와 관련해서 총당류나 첨가당의 상한섭취 제한을 설정하기에는 근거가 불충분하다고 했으며, 대신 건강 체중을 유지하기 위해서 운동을 증가시키는 것을 권장하고 있다. Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults도 혈중 콜레스테롤이나 지질을 감소시키기 위한 식이권장에 설탕 섭취 제한은 포함시키지 않은 대신, 에너지와 지방, 섬유소 섭취조절과 신체활동을 강조했다. 그러나 American heart Association의 최근 보고에서는 설탕 섭취와 심혈관질환과의 관계에 대한 불충분한 증거에도 불구하고 설탕을 제한해야 하는 몇 가지 이유를 제시하면서 대사증후군 환자에게는 설탕섭취를 제한해야 한다고 했다.
 
설탕과 과잉행동증
 
설탕에 대한 부정적인 견해 중의 하나는 설탕 섭취가 어린아이들의 과잉행동과 주의력결핍을 유발할 수 있다는 것이다. 신체의 모든 기관들과 조직들 중에서 중추신경계(CNS)는 혈액으로부터 공급되는 포도당에 의존하며, 포도당은 신경 조직의 정상적인 기능을 유지하기 위해 필수적이다.

CNS에 대한 포도당의 중요성은 혈당 수준이 낮아졌을 때 저혈당증의 다양한 증세로 확인되는데, 설탕 섭취가 행동장애를 가져올 수 있다는 생각은 뜻밖에 저혈당증으로 설명되고 있다. 즉 단순당은 복합다당류보다 더 쉽게 소화․흡수되어 혈당치를 빠르게 상승시키고 인슐린 분비를 자극해 오히려 저혈당즈을 유발하게 되며 따라서 포도당을 주요한 에너지원으로 사용하는 CNS에 영향을 미쳐 과잉행동장애를 초래한다는 것이다. 그러나 위에서 논의한 바와 같이 당류 식품이 복합다당류를 함유한 식품보다 혈당 수준을 더 작게 증가시키며 당류만의 식사나 또는 혼합된 식사만으로는 50㎎/㎗ 이하의 저혈당증을 초해하지 않는다고 지적되고 있다.
 
실제 다양한 대사연구나 16개의 잘 조절된 임상연구를 메타분석한 Wolraich 등과 Rojas와 Chan의 연구에서는 설탕 섭취가 아이들의 과잉행동증과 인지력에 영향을 준다는 가설을 입증하지 못했다. 반면 설탕, 특히 포도당은 수면능력, 기억력, 욕구 조절능력을 증진시키거나 교감신경계를 자극하는 등의 행동에 영향을 미친다는 연구보고는 많이 있으며, 이와 같은 행동들은 정상적인 정신과 육체에 도움이 되는 반응들이다.
 
설탕과 식사의 질
 
설탕과 관련해 「빈 열량(empty calorie)」이라는 용어가 자주 사용되는데, 이는 설탕을 비롯한 당류는 에너지를 공급하지만 다른 필수 영양소가 부족하기 때문이다. 이와 같은 이유로 총당류나 첨가당의 섭취가 식사의 영양적 가치를 떨어뜨리는 것으로 여겨지지만 이에 대한 증거는 없다. 미국과 유럽에서 식품섭취조사를 바탕으로 실시된 연구에 의하면 당 섭취에 관계없이 미량영양소의 섭취는 일정했으며, 영국 학생을 대상으로 실시된 식품과 영양소 섭취조사에서도 같은 결과를 발표했다.
 
국민건강·영양조사 결과를 분석한 최근의 국내 연구에서는 총당류 섭취량이 높을수록 모든 영양소의 섭취량이 유의하게 높은 것으로 나타났다. 어린이 식품의 영양충분성과 당 섭취와의 관계를 살펴본 연구에서는 너무 많이 섭취하거나 적게 섭취하는 것은 좋지 않다고 제안하면서 적당량의 열량을 섭취하는 경우 섭취 열량의 20%까지를 첨가당으로 섭취해도 영양이 충족될 수 있다고 했다.
 
설탕과 충치
 
설탕 섭취와 충치 사이에는 밀접한 관련이 있다. 설탕은 입안에서 박테리아의 성장에 필요한 에너지를 제공하며 또한 점착성의 탄수화물-박테리아의 메트릭스(metrix)인 치석을 축적시킨다. 또한 당을 소화하는 동안 박테리아에 의해서 형성된 산들이 치아의 에나멜을 부식시키므로 당 섭취가 치아 문제에 원인이 되고 있다. 이와 같이 당의 섭취가 치아 문제를 일으키지만 그 밖에 식품의 조직, 당이 치아에 남아있는 시간, 침의 pH, 다른 여양소들 그리고 개인의 일반적인 겅강 등과 같은 다른 요인들이 중요한 역할을 하기 때문에 당 섭취와 이런 요인들과의 복합적인 작용이 충치에 미치는 영향을 살펴보는 연구가 요구된다.
 
※ 설탕의 섭취 기준
 
각 나라에서 설탕에 대한 끊임없는 우려에도 불구하고 지금까지 설탕의 건강문제에 대한 확실한 증거들이 제시되지 않았기 때문에 설탕의 섭취 기준량을 결정하지 못하고 있다. 총당류의 경우 호주에서는 일일섭취량(Daily Intake)으로 에너지의 19%를 섭취하도록 제시했으며, 영국에서는 일일섭취지침(Guideline of Daily Amount)을 에너지의 19%로 설정했다. 최근 우리나라에서도 총당류와 첨가당의 섭취기준 설정을 토의했는데 당의 섭취가 건강에 미치는 위해영향이 현재의 섭취수준에서는 뚜렷하지 않고, 우리나라 국민의 첨가당 섭취수준을 측정할 데이터베이스가 미비해 첨가당의 섭취수준을 측정하기가 현재로서는 미흡하기 때문에 첨가당의 섭취기준을 설정할 수 없고 우선 총당류의 섭취기준으로 에너지의 10~20% 수준을 제안했다(한국영양학회 2006).

첨가당의 경우 WHO는 에너지 섭취의 10% 이하를 제안했으며, 미국 IOM에서는 최대섭취기준(Maximal Intake Level)으로 25%를 제시하고 있다. 많은 국가에서는 설탕을 되도록 조금만 섭취하고 줄이라는 내용을 권고하고 있다.
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