"디저트 배는 따로 있어요." 식사 후 흔히 하는 이 말이 생쥐실험을 통해 사실로 드러났다. 배가 부른 상태에서도 설탕을 먹으면 포만감을 조절하는 뇌 신경세포가 마약성 호르몬을 분비해 식욕을 더 촉진시켜 디저트를 먹고 싶어지게 한다는 것이다.
14일(현지시간) 독일 쾰른막스 플랑크신진대사연구소(MPIMR) 헤닝 펜셀라우 박사팀은 생쥐를 대상으로 뇌 반응을 연구한 결과, 포만감을 조절하는 프로오피오멜라노코르틴(POMC) 신경세포가 설탕에 반응해 식욕을 촉진하는 것으로 나타났다고 밝혔다.
연구팀은 배가 부른 상태인데도 디저트를 찾게 만드는 일명 '디저트 배'(dessert stomach)의 원인을 찾기 위해 설탕에 대한 생쥐 반응을 연구했다. 그 결과, 완전한 포만감을 느끼는 상태에서도 여전히 디저트를 먹는 생쥐가 있었다. 포만감을 조절하는 뇌 신경세포 중 하나인 시상하부(hippothalamus) POMC 신경세포가 이를 관장하는 것으로 밝혀졌다.
시상하부 POMC 신경세포는 흥분성 멜라노코르틴 신경펩티드를 통해 배가 부를 때 음식 섭취를 줄이도록 한다. 그러나 포만감이 있는데도 설탕을 섭취하면 포만감 자극 물질뿐 아니라 체내 마약성 호르몬인 β-엔도르핀을 함께 분비시켰다. β-엔도르핀은 다른 신경세포의 아편 수용체에 작용해 보상감을 유발시켜 포만감을 느껴도 계속 설탕을 먹게 만든다고 연구팀은 설명했다.
β-엔도르핀이 작용하는 뇌 오피오이드 경로(opioid pathway)는 설탕을 추가로 섭취할 때 활성화되지만 다른 음식이나 지방을 섭취할 때는 활성화되지 않았다. 즉, 포만감이 있을 때 설탕을 섭취해야 경로가 활성화 되는 것이다. 이 경로를 차단한 생쥐는 설탕을 줘도 더 먹지 않았다.
β-엔도르핀 분비를 억제할 때 설탕을 먹지 않는 현상은 포만감을 느끼는 생쥐에게서 나타났지만, 굶주린 생쥐에게서는 관찰되지 않았다. 이어 사람들에게 튜브로 설탕을 투여하면서 뇌를 스캔한 결과 생쥐와 동일한 뇌 영역이 설탕에 반응했으며, 포만감 신경세포와 가까운 영역에 β-엔도르핀이 작용하는 아편 수용체가 많은 것으로 나타났다.
열량 과잉이나 식사로 인해 칼로리 부족이 해소될 때 나타나는 포만감은 안정적인 체중유지를 위한 중요한 신경 생물학적 과정이다. 연구팀은 포만감을 느낀 후에도 달콤한 음식을 먹고 싶은 욕구가 증가하는 현상은 흔히 일어나는데, 설탕에 대한 이런 식욕 증가는 식사 후 가장 두드러지며 이는 광범위한 디저트 소비로 이어진다고 지적했다.
펜셀라우 박사는 "진화론적 관점에서 보면 설탕은 자연에 흔치 않지만 먹으면 에너지 보상이 빠르다"며 "뇌는 설탕이 있으면 그때마다 먹도록 프로그램된 것같다"고 강조했다.
이번 연구결과는 과학저널 '사이언스'(Science)에 게재됐다.
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