부모 세대의 비영양 감미료(대체당)섭취가 이를 직접 먹지 않은 자녀 세대의 대사와 장내 미생물, 유전자 발현에까지 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다. 칠레 대학교 연구팀은 47마리의 쥐를 대상으로 수크랄로스와 스테비아 등 대체당 섭취가 3세대(부모, 1세대, 2세대)에 미치는 영향을 추적 관찰해 이 같은 사실을 밝혀냈다. 이번 연구는 체중 조절을 위해 널리 쓰이는 대체당이 임신 및 수유기 섭취를 통해 다음 세대의 만성 염증과 대사 질환 위험을 높일 수 있다는 점을 시사해 일반인들에게도 중요한 경각심을 준다.

연구팀은 생후 4주 된 쥐 47마리를 세 그룹으로 나누어 16주 동안 각각 일반 물, 수크랄로스 첨가 물, 스테비아 첨가 물을 마시게 했다. 감미료의 농도는 인간의 일일 허용 섭취량과 동일한 수준(0.1 mg/ml)으로 설정했다. 이후 이 부모 쥐들을 교배해 1세대를 얻었고, 1세대를 다시 교배해 2세대를 생산했다. 1세대와 2세대 쥐들에게는 감미료가 없는 순수한 물과 일반 식단만 제공하여 부모의 섭취가 자손에게 미치는 인과관계를 명확히 평가했다.

연구 결과, 수크랄로스를 섭취한 부모 쥐의 1세대 자손은 장에서 Tlr4와 Tnf(만성 염증을 유발하는 면역 관련 유전자) 발현이 과도하게 증가했다. 간에서는 Srebp1(지방 합성 및 대사 조절에 관여하는 유전자) 발현이 감소했으며, 이 변화는 감미료에 직접 노출되지 않은 2세대까지 지속되는 것으로 나타났다. 반면 천연 감미료인 스테비아 그룹은 주로 1세대에서만 유전자 발현 변화가 관찰되었고 2세대에서는 정상 수치로 회복되었다. 또한 두 감미료 그룹 모두 유익한 단쇄 지방산(SCFA, 장내 미생물이 생성해 염증을 억제하는 대사물질) 농도 부모 세대에서 유의미하게 감소했으며, 이 결핍 상태가 다음 세대까지 유전되었다.

이러한 결과는 부모가 섭취한 대체당 때문에 장내 미생물 생태계가 훼손되고, 이것이 출산과 수유 과정을 통해 자손에게 전달되기 때문에 발생한다. 특히 인공 감미료인 수크랄로스는 체내에서 흡수되지 않고 장까지 거의 그대로 도달하여 유익균을 감소시키는 등 장내 환경에 더 광범위하고 강력한 영향을 미친다. 결국 부모의 대체당 섭취로 인해 불균형해진 미생물 군이 후대로 유전되면서 자녀 세대의 면역 반응 교란과 만성염증 위험 증가를 초래할 수 있다.

연구의 제1저자인 프란시스카 콘차 첼루메(Francisca Concha Celume) 칠레 대학교 연구원은 "이번 연구는 비영양 감미료가 신진대사에 아무런 영향을 미치지 않는다는 오랜 가정에 정면으로 의문을 제기한다"고 지적했다. 그는 "부모의 수크랄로스나 스테비아 섭취가 이를 전혀 먹지 않은 자손의 대사와 장내 미생물, 유전자 발현에까지 지속적인 변화를 유발한다"며 "발달의 중요한 시기에 대체당이 광범위하게 사용되고 있는 만큼, 미생물 및 분자 경로를 통한 세대 간 영향에 대해 심도 있는 후속 연구와 공중 보건 정책의 재검토가 필수적이다"라고 강조했다.

이번 연구 결과(Artificial and natural non-nutritive sweeteners drive divergent gut and genetic responses across generations; 인공 및 천연 비영양 감미료는 세대를 넘어 장과 유전적 반응을 다르게 만듭니다)는 2026년 4월 국제 학술지 '영양의 최전선(Frontiers in Nutritio)'에 게재됐다.