[다이어트의 과학] 먹기만 하면 살이 빠진다?

[※ 본 컨텐츠는 한국화학연구원 제3기 케미러브 서포터즈 활동을 위해 작성된 컨텐츠입니다.]

 

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안녕하세요! 작년 케미러브 서포터즈 2기 활동에 이어서

올해도 또다시 케미러브 서포터즈 3기 활동으로 돌아왔습니다 ㅎㅎ

올해는 한국화학연구원의 최신 연구 성과는 물론이고

화학연구원에서 만든 여러 컨텐츠도 함께 소개해드릴 예정이니까요!

재미있게 봐주시면 감사드리겠습니다!

그럼 시작할게요😊

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▶ 먹기만 해도 살이 빠진다?

 

 

    어느덧 푹푹 찌는 무더운 여름도 지나가고, 하늘은 높고 말은 살찐다는 풍요의 계절, 가을이 찾아왔습니다. 이 시기가 되면 말 뿐만 아니라 사람도 으레 살이 찌기 마련인데요. 특히 민족 대명절 한가위는 물론 개천절, 한글날 연휴까지 황금 연휴가 연달아 남아있는 만큼 살과의 전쟁을 앞두신 분들이 많으실 것이라 생각합니다😁

     복수의 설문조사에 따르면 대학생 혹은 직장인 새해 목표 순위 상위권에는 다이어트가 반드시 포함된다고 합니다. 그런데 흥미롭게도 ‘매번 실패하지만 다시 세우는 새해 계획’ 상위권에도 항상 다이어트가 꼽힌다고 하는데요. 이렇듯 사람들은 자신의 외형을 가꾸기 위한 다이어트에 정말로 많은 관심과 의욕을 가지고 있지만, 막상 이를 실천에 옮기고 목표를 달성하는 데에는 어려움을 느끼고는 합니다.

 

 

     이러한 사람들의 마음을 공략하여 최근 급부상한 제품이 바로 ‘다이어트 보조제’입니다. 다이어트 보조제는 “인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품”을 지칭하는 건강기능식품의 일종인데요. 식사 전후에, 혹은 일상생활을 하는 중에 꾸준히 섭취하면 체중 감량에 도움을 준다고 알려져 있습니다. 2017년 기준으로 국내 ‘다이어트 보조제’의 판매・생산 규모가 약 1,100억 원 대였다고 하는데요. COVID-19 의 확산으로 인해 외부 활동이 급격히 줄어들고 확진자 격리가 이루어지면서 '확진자'라는 단어에 빗댄 '확찐자'라는 신조어가 등장할 정도로 살이 찌는 것에 민감해지기 시작한 2020년에는 다이어트식품의 디지털 광고비만 223억원이 지출되었다는 조사 결과가 있을 정도로 다이어트 보조제 시장은 점점 커지고 있습니다. 다이어트 보조제 제조 업체들은 주로 ‘○○의 다이어트’와 같이 유명인을 모델로 발탁하고, “○○일 만에 □□kg 감량”과 같은 문구를 활용한 마케팅을 진행하는데요. 특히 SNS나 유튜브와 같은 온라인 매체에서 활발하게 광고가 이루어지고 있습니다. 심지어 일부 제품은 ‘먹고 싶은 것 마음껏 먹어도 다이어트 OK!’와 같이 자극적인 카피라이트로 자사 제품을 광고하기도 하죠.

     다이어트 보조제를 검색해보신 분들이라면 시장의 규모가 커진 만큼 시중에는 정말 다양한 성분들을 포함하고 있는 다양한 제품들이 출시되어 있다는 것을 아실 수 있으실텐데요. 도대체 그 성분들은 어떻게 우리의 이 힘겹고도 눈물겨운 다이어트가 쉬워질 수 있도록 도와준다는 것일까요?

 

▶ 다이어트 보조제의 대장 - 가르시니아 캄보지아 추출물

 

 

     다이어트 보조제에 들어가는 수많은 성분들의 대표주자는 단연 ‘가르시니아 캄보지아 추출물’이라고 할 수 있는데요. 2015년에는 건강기능식품 중 판매량 8위를 기록했을 정도로 대중적으로 잘 알려진 식품입니다. ‘가르시니아 캄보지아 추출물’은 이름 그대로 인도네시아의 열대 과일종인 ‘가르시니아 캄보지아’ 열매에서 추출한 물질입니다. 이 물질은 식품의약품안전처가 발표한 고시전문에 생리활성기능을 가진 원료로 등재되어 있는데요. 이 중에서도 다이어트와 연관된 핵심 성분은 ‘(-)-하이드록시시트릭산((-)-Hydroxycitric acid)’, 줄여서는 (-)-HCA라 불리는 물질입니다. 본래 하이드록시시트릭산, 즉 HCA는 서로 다른 네 가지 구조를 가지고 있는데, 이중 (-)-HCA만이 다이어트와 연관된 기능성이 있다고 하는데요, 도대체 (-)-HCA는 어떤 효과를 가지고 있는 걸까요?

     식약처에 따르면 이 물질은 탄수화물이 지방으로 합성되는 것을 억제하여 체지방 감소에 도움을 줄 수 있다고 기재되어 있습니다. 이 원리를 이해하려면 우선 우리 몸이 ‘에너지’를 어떻게 만들어내고 저장하는지부터 살펴보아야 합니다. 인간을 비롯한 동물은 주된 에너지원으로 포도당(glucose)을 사용합니다. 우리가 흔히 이야기하는 ‘탄수화물’이 들어있는 음식을 섭취하면, 몸 속에서 탄수화물이 포도당으로 분해되고 그것을 에너지원으로 쓰는 것이죠. 그런데 우리 몸이 소모하는 양보다 더 많은 양의 탄수화물을 섭취하면, 미처 쓰지 못한 잉여 포도당이 남게 됩니다. 그리고 이중 일부는 ‘글리코젠(glycogen)’이라는 물질로 전환되어 간과 근육, 뇌 등에 저장되고 일부는 간과 지방 세포에서 ‘de novo lipogenesis’라는 아주 복잡한 과정을 거쳐 지방으로 전환되어 쌓입니다. 

     이 지방 합성 회로에 대해 조금 더 자세히 이야기를 해볼까요? 잉여 포도당은 간세포에서 우리가 흔히 ‘구연산’이라 부르는 시트르산으로 분해됩니다. 이 시트르산은 ATP 시트르산 분해효소(ATP citrate lyase)라는 물질의 도움을 받아 ‘아세틸-CoA(acetyl-CoA)’라는 물질을 생성하고, 아세틸-CoA는 여러 단계의 반응을 거쳐 지방을 이루는 지방산과 글리세롤로 전환됩니다.

     (-)-HCA는 바로 이 회로에 끼어드는 물질입니다. (-)-HCA는 네 가지 종류의 HCA 중 유일하게 ATP 시트르산 분해효소의 작용을 방해하는 억제제로 작용할 수 있는 물질인데요. 이 물질이 지방 합성 회로에 끼어들면, 시트르산이 지방산과 글리세롤로 전환되는 시발점인 아세틸-CoA로 전환되는 반응이 방해되고, 이로 인해 회로가 돌아가지 않고 억제됩니다.

     사실 (-)-HCA가 이러한 원리 외에도 여러모로 다이어트에 도움을 줄 수 있다고 주장하는 연구 결과들이 발표되어 있습니다. 식욕 억제에 관여하는 호르몬인 세로토닌의 분비를 촉진한다는 연구도 있고, 특정 유전자의 발현 여부와 수송 단백질의 수를 조절해서, 앞서 설명한 ‘포도당을 분해하여 에너지를 얻는 대사 과정’인 해당과정이 일어나는 것을 억제하고 운동 중에 근육이 지방을 에너지원으로 사용하도록 유도하는 ‘ glucose-sparing effect’를 일으킨다는 연구도 있습니다. 심지어는 (-)-HCA로 인해 지방으로 전환되지 못한 시트르산이 글리코겐 합성에 참여하면서 근육 속 글리코겐 저장 속도를 빠르게 하여 운동 후 회복 시간을 단축시켜준다는 연구도 있고 동물 실험 결과 지방 합성을 방지하는 것을 넘어서 아예 지방 분해 효소를 활성화시키고 지방산 분해에 관여하는 유전자의 발현을 촉진하여 체내의 지방 분해를 유도한다는 연구결과도 있습니다.

 

▶ 체지방 킬러? 공액리놀레산

 

 

     가르시니아 캄보지아 추출물과 함께 다이어트 보조제 계의 쌍벽을 이루는 물질이 바로 ‘공액리놀레산(Conjugated Linoleic Acid)’, 속칭 'CLA'입니다. 다이어트에 관심이 많으신 분들은 보통 가르시니아 캄보지아 추출물과 함께 섭취하고는 하는데요. (-)-HCA가 ‘지방 합성을 억제’하는 방식으로 체지방 감소에 도움을 준다면, CLA는 '체지방을 태우는' 데에 도움을 준다고 알려져 있습니다.

     연구를 통해 알려진 CLA의 가장 큰 효과는 바로 지방세포의 형성을 억제하는 동시에 지방세포의 파괴를 촉진하는 것입니다. 앞서 (-)-HCA에 대해 설명하면서 잉여 에너지 중 일부는 지방의 형태로 저장된다고 말씀을 드렸었죠? 이 지방들은 ‘지방세포(adipocyte)’라는 세포 속에 저장이 되는데요. 우리가 흔히 ‘비만’이라고 부르는 상태는 이 지방세포의 수 자체도 많을뿐더러 세포 내부에 쌓인 지방의 양도 많아 크기도 커진 상태를 의미합니다. 지방세포는 ‘지방전구세포(preadipocyte)’의 분화를 통해서 형성이 되고 이 분화 과정의 조절에는 다양한 단백질들이 관여하는데요, CLA는 지방세포의 분화 과정을 촉진하는 ‘C/EBPα’와 ‘PPARμ’라는 단백질의 작용을 억제하여 지방세포의 생성을 방해한다고 합니다. 쉽게 말해서, 우리 몸 속에 지방을 쌓아둘 수 있는 창고 자체를 못 만들게 하는 것이죠. 여기서 그칠 뿐만 아니라, 일부 연구에서는 우리 몸에 이미 만들어진 지방세포를 파괴하는, 즉 지방을 쌓아놓는 창고를 부수어 버리는 과정 역시도 CLA에 의해서 촉진될 수 있다고 보고하고 있습니다.

     동물을 대상으로 한 연구 결과는 CLA의 역할이 창고를 부수거나 새로 짓는 것을 막는 데에 그치지 않고, 아예 창고로 들어갈 지방 자체를 줄여주는 역할을 한다고 주장합니다. CLA가 모종의 원리를 통해 지방 합성을 억제해줌은 물론이고, 지방을 소모해 에너지를 생산하는 ‘대사 작용’을 보다 활발하게 만들어준다는 것이죠. 특히 CLA를 꾸준히 투여한 생쥐는 근육에서의 지방산 소모가 커지거나 운동을 할 때에 탄수화물 대신 지방을 더 많이 소모하는 경향을 보였다는 연구 결과도 있습니다. 

     CLA가 근육 형성을 촉진하여 다이어트에 도움을 준다는 연구 결과도 존재하는데요. 지방세포가 지방을 저장하는 창고라면 근육은 지방을 태울 수 있는 엔진이라고 볼 수 있습니다. 다이어트에 관심이 있으신 분들이라면 ‘기초 대사량’을 높이기 위해 근력 운동을 병행해야 한다는 이야기를 들어보셨을 텐데요. 다른 말로 하면 결국 평소에 에너지원을 태우는 양을 늘리기 위해 우리 몸의 엔진인 근육의 양이 많아져야 한다는 뜻입니다. 즉, 우리 몸의 근육량이 늘어날수록 운동을 할 때는 물론 일상생활을 하는 동안에도 지방을 태우는 비율이 높아진다는 것입니다.

 

▶ 다이어트 보조제 계의 신흥 강자, 콜레우스포스콜리 추출물

 

 

     앞서 소개해 드린 두 물질이 다이어트 건강기능식품계의 전통의 강호라면, ‘콜레우스포스콜리 추출물’은 최근 이 분야에서 인기가 급상승한 신흥 강자라고 할 수 있습니다. 아마 유튜브나 TV를 자주 보시는 분이시라면, 소녀시대의 서현 씨가 ‘빨간 맛 다이어트’라는 카피문구와 함께 다이어트 건강기능식품을 광고하시는 영상을 보신 적이 있으실텐데요. 그 제품의 주요한 성분이 바로 이 ‘콜레우스포스콜리 추출물’입니다. ‘콜레우스포스콜리 추출물’은 이름 그대로 ‘Coleus Forskholii’ 라는 식물, 특히 이 식물의 뿌리에서 추출한 물질들을 이르는데요. 그중에서도 다이어트에 효과가 있다고 알려진 성분은 바로 ‘포스콜린(Forskolin)’입니다.

     우리 몸에서 일어나는 다양한 생리 현상들은 여러 종류의 ‘신호 전달 물질’들에 의해 조절이 되고 있습니다. ‘고리형 아데노신 일인산(cAMP)’도 그러한 수많은 신호 전달 물질들 중 하나이죠. 이 cAMP 라는 물질은 우리 몸의 에너지 화폐인 ‘아데노신 삼인산(ATP)’이라는 물질이 ‘아데닐릴 고리화효소(Adenylyl cyclase)’라는 효소의 도움으로 분자 구조가 고리 모양으로 변화하면서 생성이 되는데요. 포스콜린은 바로 이 아데닐릴 고리화효소를 직접적으로 활성화하여 체내의 cAMP 농도를 증가시키는 효과를 가지고 있습니다. 이 때문에 포스콜린은 cAMP와 연관된 질병의 약물 후보로 연구됨은 물론이고, cAMP가 체내에서 특정 기관에 어떤 영향을 미치는지를 연구할 때에도 종종 활용됩니다. 

     포스콜린이 다이어트에 도움을 줄 수 있다는 주장 역시도 포스콜린의 cAMP 형성 촉진 효과와 연관이 있습니다. 2005년 발표된 한 논문에 따르면 포스콜린은 두 가지 측면에서 다이어트에 도움이 될 수 있다고 보고하고 있습니다. 우선 체내 cAMP 농도가 높아지면, 고분자인 지방을 그 구성 성분인 지방산과 글리세라이드로 쪼개주는 역할을 담당하는 효소인 라이페이즈(lipase)가 활성화되는데요. 이로 인해 체내의 지방 분해가 촉진되고 기초대사량이 증가하는 효과를 낳는다고 이야기하고 있습니다. 또한 남성의 경우 cAMP 농도가 증가하면 정소에서 남성 호르몬인 테스토스테론이 활발하게 분비되는데요. 테스토스테론의 여러 역할 중 하나가 근육의 발달을 촉진하는 것이기 때문에, 포스콜린에 의한 테스토스테론 분비량의 증가가 제지방(lean mass)을 보존하는 데에 도움을 줄 수 있다고 이야기하고 있습니다. 한편 2021년에 발표된 또다른 논문에서는 포스콜린의 cAMP 생성 촉진이 지방세포의 분화를 막을 뿐만 아니라 생성된 지방세포의 반지름을 줄여주어서, 고지방 식단과 포스콜린 섭취를 병행한 생쥐들이 대조군의 생쥐들보다 비만에 걸릴 확률이 줄어들었다는 연구 결과를 보고하기도 하였습니다.

 

▶ 보조제들의 짝꿍, 카테킨과 난소화성말토덱스트린

 

 

     지금까지 다이어트 보조제에 들어가는 세 가지 대표적인 물질에 대해서 알아보았는데요. 사실 시중에 판매되는 제품에는 이 물질들만 함유가 되어있는 것이 아니라, 이들 제품과 상승효과를 낼 수 있는 다른 ‘짝꿍’ 물질들도 함께 들어가고는 합니다. 그 중 대표적인 두 가지가 바로 ‘카테킨(catechin)’과 ‘난소화성말토덱스트린(indigestible maltodextrin)'입니다.

     카테킨은 녹차에 다량 함유되어있는 폴리페놀로, 녹차 특유의 쓴맛 내지는 떫은맛이 나는 물질입니다. 체내의 활성산소를 제거하는 ’항산화‘ 작용을 할 수 있어, 녹차가 장수 식품으로 꼽히는 데에 톡톡히 기여하는 성분이죠. 그런데 2002년 발표된, 생쥐를 대상으로 카테킨 섭취가 비만에 어떠한 영향을 미치는지를 연구한 논문에 따르면, 카테킨의 주기적인 섭취가 간에서 지방을 태우는 반응을 촉진하고 이 반응에 연관된 효소들에 대한 정보를 담고 있는 유전자의 발현을 조절하여 비만이 될 가능성을 낮추어 준다고 보고하고 있습니다. 2005년 사람을 대상으로 실시한 연구에서는 주기적으로 카테킨을 섭취한 실험군이 대조군에 비해 체지방량은 물론 소위 ’나쁜 콜레스테롤‘이라 불리는 저밀도지질단백질(LDL)의 혈중 농도 역시 감소했다고 보고하고 있죠. 이외에도 카테킨이 식욕과 관련된 신경 전달계에 관여하여 음식 섭취량을 줄여주거나 우리 몸의 에너지 소비량을 늘려 지방 연소를 촉진한다고 분석한 연구결과 역시 존재합니다.

     난소화성말토덱스트린은 이름에서도 알 수 있듯 우리의 소화 기관에서 소화가 잘 일어나지 않는 식이섬유 성분입니다. 주로 옥수수로부터 얻어낸 전분에 추가적인 처리 과정을 거쳐 생산되죠. 이 성분 역시 혈중 지질 농도에 영향을 미치는 것으로 알려져 있는데요, 2009년 일본의 한 연구진이 발표한 논문에 따르면 이 물질이 지방의 소모에는 영향을 주지 않는 대신, 애초에 지방이 체내로 흡수되는 양을 줄여 더 많은 지방이 대변을 통해 배출되도록 유도한다고 보고하고 있습니다. 이에 더해 난소화성말토덱스트린은 여타 식이섬유들과 마찬가지로 장의 움직임을 활발하게 해주고 그에 따라 배변이 원활하게 이루어질 수 있도록 돕는데요. 다이어트를 위해 식단 조절을 하는 동안 변비에 시달리는 경우가 있으므로 이러한 소비자들을 공략하기 위해 난소화성말토덱스트린을 보조제에 섞기도 하는 것입니다.

 

▶ ‘다이어트의 묘약’은 정말 있는 것일까?

 

 

     이렇게 각 성분들이 비만과 어떠한 연관성이 있는지를 연구한 결과들을 보면 ‘먹으면 살이 빠진다’는 광고 문구가 완전히 허황된 것은 아닌 듯 보입니다. 하지만 다이어트를 시도해보신 분들이라면, ‘살을 빼고 근육을 키운다’는 이 간단명료해 보이는 목표를 이루는 것이 단순한 문제가 아니라는 것을 아실 수 있으실 겁니다. 몸의 근육과 체지방량에 영향을 주는 요인은 보조제 외에도 정말 많을 뿐더러, 어느 정도 근육량이 증가하고 나면 체지방량만을 선택적으로 줄이는 것이 더더욱 힘들어지거든요.

     제가 앞서 소개드린 각각의 연구들을 반박하거나, 앞서 소개드린 물질이 체지방 감소에 실질적으로 도움을 주지 못한다는 연구도 여럿 존재합니다. 또한 실제로 동물 실험, 혹은 일부 인구 집단을 대상으로 한 실험에서 체지방 감소에 효과가 있다는 결과가 나왔더라도, 그것이 개개의 사람들이 체중 감량을 하는 데에 얼마나 큰 도움을 줄 수 있는가는 또 별개의 문제입니다.

     이에 더해 다수는 아니지만 앞서 소개드린 건강기능식품 성분들에 대한 부작용 신고 사례도 꾸준히 생기고 있는데요. 사실 앞서 소개드린 “(-)-HCA가 세로토닌 분비량에 관여해 식욕을 억제한다”는 내용이 담긴 연구도 본래는 "(-)-HCA가 세로토닌의 과다분비로 이어져 세로토닌 증후군을 일으킬 수 있다"는 연구에서 발췌한 것입니다. 카테킨의 경우 장기적으로 과다 섭취할 경우 간독성을 가지는 것으로 알려져 있죠. 물론 식약처의 허가를 받아 시중에서 판매가 되고 있는 제품들은 안전성에 대한 철저한 검증을 거쳤을 것이고 하루 권장 섭취량을 지켜서 복용하면 큰 문제는 없겠지만, 부작용의 가능성을 아예 배제할 수는 없습니다.

     무엇보다 위에 쓴 성분들의 생리활성기능에 대해 식약처는 “체지방 감소에 도움을 ‘줌’”이 아닌, 도움을 ‘줄 수 있음’이라는 문구를 적도록 규제하고 있습니다. 이는 이들 건강기능식품의 성분들이 충분한 효능을 가진다는 것을 보증하지는 않는다는 의미인데요. 즉 광고에서 이야기하는 것만큼 ‘먹기만 해도 살이 쭉 빠지는’ 것을 기대하기는 힘들다는 의미입니다. 그러한 광고 문구를 맹신하면서 “보조제를 먹으니까 아무 음식이나 양껏 먹어도 되겠지?”라고 생각하면 되려 살이 찔 수도 있는 것이죠.

 

 

     “적게 먹고, 운동하라”는 다이어트계의 격언처럼 먹는 양을 조절하고 꾸준히 운동하는 노력을 기울이지 않는다면, 보조제를 사먹는 것은 사실상 허공에 돈을 날리는 일이 될 수도 있습니다. 다이어트 보조제 구매를 망설이고 계신다면, 그 제품들이 여러분의 체중 고민과 다이어트의 귀찮음을 단번에 해결해줄 마법의 묘약이 아님을 꼭 염두에 두실 필요가 있겠습니다.

 

[참고 자료]

오수진, “새해 계획 1위는 역시 '다이어트'…'돈' 대신 '덕질' ↑”, 연합뉴스, 2018년 1월 8일 수정, 2022년 10월 3일 접속, https://www.yna.co.kr/view/AKR20180107039900033

김경희, “매번 실패하지만 세우는 '단골 새해계획'은?”, 디지틀조선일보, 2018년 2월 17일 수정, 2022년 10월 3일 접속, http://digitalchosun.dizzo.com/site/data/html_dir/2018/01/16/2018011611881.html

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최성훈, “코로나19로 건기식 광고 더욱 활발해졌다”, 한의신문, 2021년 4월 23일 수정, 2022년 10월 3일 접속, https://www.akomnews.com/bbs/board.php?bo_table=news&wr_id=44234

정경인, “먹는다고 무조건 살 빠지지 않는다, 가르시니아 캄보지아”, 헬스조선, 2017년 4월 16일 수정, 2022년 10월 3일 접속, https://health.chosun.com/site/data/html_dir/2017/04/10/2017041001851.html

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- 가르시니아 캄보지아 : https://flic.kr/p/kGdRPC, CC-BY-NC-ND 2.0
- 잇꽃 : Hiroaki Kaneko, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons
- 콜레우스 : Grendelkhan, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons
- 논쟁 : <a href="https://www.flaticon.com/free-icons/controversial" title="controversial icons">Controversial icons created by Freepik - Flaticon</a>
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