'전자 첨가물'이 내장에 미치는 영향: 새로운 리뷰에서 염료, 감미료, 유화제 및 방부제에 대해 언급된 내용

FASEB 저널은 캐나다 맥마스터 대학교 연구진이 인공 색소, 비영양 감미료, 유화제, 방부제 등 가장 흔한 식품 첨가물이 장의 섬세한 균형을 어떻게 방해하는지에 대한 주요 연구 결과를 발표했습니다. 저자들은 세포, 동물, 그리고 초기 인체 연구에서 얻은 데이터를 수집하여 여러 첨가물이 미생물총의 구성과 기능을 변화시키고, 점액 장벽을 약화시키며, 상피의 밀착 접합을 파괴하고, 특히 염증을 증가시킨다는 사실을 밝혔는데, 이러한 현상은 염증성 장 질환(IBD) 모델에서 두드러지게 나타납니다. 이러한 성분들 중 다수가 영양가가 부족하다는 점을 고려하여, 연구진은 규제 평가 개선과 대규모 역학 및 임상 연구의 필요성을 강조했습니다.

연구 배경

초가공 식품은 식단의 영구적인 부분이 되었으며, 이와 함께 색소, 무칼로리 감미료, 유화제, 방부제와 같은 식품 첨가물에 매일 노출됩니다. 역사적으로 이러한 첨가물의 안전성은 전신 독성학 및 급성 효과를 기반으로 평가되어 왔지만, 장내 미생물총, 점액층, 밀착 접합 등 장 생태계에 미치는 미묘한 영향은 오랫동안 주목받지 못했습니다. 최근 몇 년 동안 여러 흔한 첨가물이 장내 항상성을 "흔들" 수 있다는 기전적 증거가 축적되었습니다. 즉, 미생물총의 구성과 기능을 변화시키고, 점액을 묽게 만들고, 투과성을 증가시키고, 특히 민감한 사람들에게서 염증을 악화시킵니다. FASEB 저널 에 게재된 새로운 리뷰는 이러한 추세를 요약하고 장에 미치는 영향을 고려한 규제 접근 방식을 개선할 것을 촉구합니다.

가장 일관된 증거는 유화제와 관련이 있습니다. 한 고전적인 연구에서는 쥐에게 저농도의 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)와 폴리소르베이트 80(P80)을 투여했을 때에도 상피세포에 세균이 "겹겹이 쌓이는" 현상이 나타나고, 미생물총의 구성이 변화하며, 경도의 염증과 대사 변화가 유발되는 것으로 나타났습니다. 대장염에 걸리기 쉬운 동물에서 유화제는 장 염증을 증가시켰습니다. 이러한 신호는 인간에게서 부분적으로 확인되었습니다. 무작위 대조 시험에서 "보충되지 않은 식단"에 CMC를 추가했을 때 식후 불편감이 증가하고, 미생물총과 대사산물이 변화하여 점막 장벽 기전의 교란을 시사했습니다.

인공 색소 중 가장 두드러진 예는 알루라 레드(E129)입니다. 만성 섭취 모델에서 이 아조 색소는 장내 세로토닌 및 미생물군 의존성 경로를 증가시켜 생쥐의 대장염에 대한 취약성을 증가시켰습니다. "노출된" 동물의 미생물군 이동은 수용자의 염증을 증가시켰습니다. 직접적인 인체 데이터는 아직 제한적이지만, 위험의 방향은 시사되며, 본 리뷰 논문에서는 염증성 장 질환 환자에게 잠재적으로 유의미한 영향을 미칠 수 있다고 논의합니다.

무칼로리 감미료의 경우, 상황은 더욱 복잡합니다. 코호트 연구에서는 종종 불리한 연관성을 발견하는 반면, RCT에서는 모자이크 같은 결과를 보입니다. 건강한 지원자를 대상으로 한 무작위 배정 시험이 시사하는 바는, 다양한 감미료가 미생물총과 혈당 반응을 개인 맞춤형으로 변화시켰는데, 이는 초기 미생물 프로필에 따른 효과의 의존성을 시사합니다. 이러한 배경에서 WHO는 NNS의 일상적인 사용을 제한하라는 신중한 권고를 내놓았고, FASEB 검토는 대규모 표준화된 인체 임상시험의 필요성과 장 관련 결과를 고려한 "기본 안전" 상태의 개정을 강조합니다.

왜 이것이 중요한가요?

초가공 식품은 많은 국가에서 일반화되었으며, 합성 첨가물에 대한 일상적인 노출 또한 증가하고 있습니다. 이 연구는 초가공 식품이 염증성 장 질환(IBD) 악화부터 기능 장애에 이르기까지 "가공 식품 ↔ 장 질환 위험" 관계에서 누락된 연결 고리일 수 있음을 강조합니다. 공동 저자들은 병행 언론 논평에서 첨가물이 영양학적 이점을 제공하지 않으므로, 특히 위장관이 약한 사람들에게는 식단에서 첨가물의 섭취를 줄이는 것이 현명한 선택일 수 있다고 언급했습니다.

장에서 무슨 일이 일어나는가

"전자 첨가제"가 함유된 제품을 만성적으로 섭취하면 장 내에서 연쇄적인 변화가 발생할 수 있습니다. 미생물은 장내 불균형 상태로 전환되고, 상피 세포 위의 점막은 얇아지며, 치밀 세포 접합은 "손실"되고, 면역 체계는 염증 상태로 전환됩니다. 그 결과 투과성이 증가하여("장 누수"), 미생물 패턴이 면역 세포로 "유입"되고, 이에 민감한 사람의 경우 더 심각한 염증 과정이 발생합니다.

주요 첨가제 그룹과 이에 대해 알려진 사항

• 인공 색소(AFC): 알루라 레드(E129), 타르트라진(E102), 선셋 옐로우(E110), TiO₂(E171). 마우스 모델에서, 허용 일일 섭취량에 상응하는 용량의 알루라 레드는 저강도 염증과 대장염 증가를 유발했으며, 조기 노출은 향후 취약성을 증가시켰습니다. 장벽 기능 손상(MLCK를 통한 손상 포함), 대장의 DNA 손상, 심지어 세로토닌의 매개체 역할까지 나타났습니다. 일부 연구에서는 선셋 옐로우가 NLRP3 인플라마좀(IL-1β, IL-18)의 활성화, 장내 미생물 불균형, 그리고 접착력 저하와 관련이 있다고 밝혔습니다. 중요한 점은 미생물이 아조 염료를 대사산물로 환원시켜 염증을 유발할 수 있다는 것입니다.
• 유화제: 카르복시메틸셀룰로오스(CMC/E466), 폴리소르베이트-80(P80/E433), 카라기난(E407). 이들의 양친매성 분자는 제품을 안정화시키지만, 실험 결과 염증 증가, 상피세포와의 세균 수렴, 장내세균 불균형, 점액 묽어짐 등의 현상이 꾸준히 나타났습니다. CMC와 P80에 대해서는 동일한 효과 벡터를 가진 특히 풍부한 데이터가 축적되어 왔습니다.
• 비영양성 감미료(NNS): 사카린(E954), 수크랄로스(E955), 아세설팜칼륨(E950), 네오-/어드밴탐. 연구에 따르면 미생물총과 면역 회로의 변화가 나타나고 있으며, EU 규제 기관은 개별 분자의 안전성 프로파일을 정기적으로 검토하고 있습니다(예: 사카린 - 2024년 EFSA 재평가, 아세설팜칼륨 - 2025년). 인체 적용 데이터는 아직 엇갈리고 있지만, 장내 항상성 장애 가능성이 제기되고 있어 신중한 무작위 대조 시험(RCT)이 필요합니다.
• 방부제 및 항산화제: 아황산염, 벤조산염, 아질산염 등. 본 검토에서 차지하는 비중은 적지만, 경향은 유사합니다. 특히 취약한 장을 대상으로 장기간 사용 시 장벽 및 면역 반응에 미치는 영향이 관찰되었습니다. 이 부분에 대해서도 인체를 대상으로 한 더욱 엄격한 연구가 필요합니다.

증거의 힘과 약점

이 검토는 그 경계 내에서 공정합니다. 대부분의 기전적 관찰은 동물 모델과 세포 시스템에서 도출되었으며, 인간에서는 점 신호가 설계에 여전히 까다롭습니다. 그러나 염증성 장 질환(IBD) 유병률 증가와 가공식품 과다 섭취를 고려할 때, 문제의 규모는 "일반적으로 안전하다고 인정되는"(GRAS) 상태를 재고하고 규정을 개정할 만큼 충분해 보입니다. 핵심은 "모든 보충제가 똑같이 해롭다"는 것이 아니라, 일부 보충제는 만성적으로 복용할 경우 장 항상성을 "저해"할 수 있으며, 이는 인간 연구에서 체계적으로 측정되어야 한다는 것입니다.

이것이 오늘날 실제로 어떻게 적용되는가

민감한 소화기관을 가지고 있거나 염증성 장 질환(IBD)/과민성 대장 증후군(IBS) 진단을 받았다면, 초가공 식품 섭취를 줄이고 단순한 재료를 우선시하는 것이 현명한 전략입니다. 이 연구와 연구자들의 의견은 적절한 "불안정" 체크리스트를 제시합니다.

• 라벨을 읽어보세요: 복잡한 이름/E 지수가 있는 품목이 적습니다. 특히 유화제(E466, E433, E407), 염료(E102, E110, E129) 및 일부 감미료(E950, E954, E955)가 적습니다.
• 짧은 목록 규칙: 구성이 짧을수록 장의 예측 가능성이 더 높아집니다.
• 대체 식품을 실험해 보세요. 2~4주 동안 보충제 섭취를 줄이고 증상/건강 상태를 추적하세요(음식 일기).
• "자연 ≠ 안전"의 의미: 카라기난은 "자연" 다당류이지만 실험에서는 문제가 있는 신호를 나타내기도 합니다.
• 의사와 상의하세요: 염증성 장 질환이 있는 경우, 식단을 변경하려면 반드시 치료 전문가와 상의해야 합니다.

과학과 규제 기관이 해야 할 일

저자들은 우선순위를 다음과 같이 제시합니다. 노출 모델 표준화, 실제 섭취량에 가까운 용량 곡선 설정, 그리고 단면 및 코호트 연구에서 임상 및 미생물군집 평가변수를 활용한 무작위 중재까지 인체 연구 확대. 규제 기관은 흔히 사용되는 분자에 대한 평가를 업데이트하고 복합 효과(한 제품에 여러 첨가제가 함유된 경우)를 고려해야 합니다. 또 다른 중요한 요소는 집단을 위한 위험 정보 전달입니다. 라벨을 쉽게 확인하고 위험군에 대한 명확한 권장 사항을 제시하는 간편한 도구가 필요합니다.

참고용 짧은 목록

• 첨가물이 가장 자주 '살아있는' 곳: 달콤한 소다와 '스포츠' 음료; 디저트와 과자; 기성 소스/스프레드; 소시지와 진미; '피트니스 바'와 단백질 과자.
• 성분 분석 시 확인해야 할 사항(예시): E129, E102, E110 (염료), E466, E433, E407 (유화제/증점제), E950, E954, E955 (감미료), E220-E228 (아황산염), E211 (벤조산나트륨). (목록에 있다고 해서 "위험"하다는 의미는 아닙니다. 이는 정보에 기반한 선택을 위한 지표입니다.)
• 특히 취약한 부분은 상피 위의 얇은 점액, 긴밀한 세포 접촉(장벽), 미생물의 균형, 미생물과 면역 체계 사이의 "대화"입니다.

결론

모든 보충제가 똑같은 것은 아니며, 모두가 문제를 일으키는 것도 아닙니다. 하지만 "경고 신호"는 과다 섭취를 줄이고 연구 기준을 개선하기에 충분합니다. 장은 생태계입니다. "추가" 기술 성분으로 장을 덜 불안정하게 만들수록 환경적 문제에 더 잘 대처할 수 있습니다.

출처: Seto T., Grondin JA, Khan WI 식품 첨가물: 장 건강에 미치는 새로운 식이 역할. FASEB 저널 39(13):e70810 (2025년 7월 15일). https://doi.org/10.1096/fj.202500737R