세계보건기구(WHO)와 국제암연구소(IARC) 등이 제로 칼로리 식음료 등에 사용되는 인공감미료 아스파탐을 발암 가능 물질로 분류하면서 의학계의 검증 작업이 본격화될 조짐이다.

발암 가능 물질 분류로 의혹이 해소되긴 커녕 발암 가능 물질 지정의 토대가 된 논문에서 비슷한 위험도의 아세설팜 K는 지정에서 제외되는 등 숱한 의혹과 혼란을 남겼기 때문.

게다가 발암 가능성에 대한 증거의 강도를 나타내는 IARC의 발암 가능 물질 분류 체계가 발암 위험도 지표로 호도되면서 일일 허용 섭취량 이내로 섭취하면 발암으로부터 '안전'하다는 인식까지 퍼지고 있다.

최근에 들어서야 장내 미생물의 불균형이 각종 질환을 야기한다는 마이크로바이옴 이론이 조명되고 있는 가운데 인공감미료가 장내 미생물에 영향을 미치고 이는 대사 과정의 혼란을 초래한다는 가설도 등장한 상황.

국내에서도 당뇨병학회를 비롯한 학회에서 비슷한 검증 작업이 진행되고 있다. WHO 발표 논문의 근거 및 해석에 주의해야 할 부분, 최근의 검증 작업 결과물들을 정리했다.

▲혼란 부추긴 발암 가능 물질 분류…IARC, 발암 연구·증거 일축

10일 의학계에 따르면 세계보건기구(WHO)와 IARC, 식품농업기구(FAO) 식품첨가물 공동전문가위원회(JECFA)가 인공감미료 아스파탐의 건강에 미치는 영향에 대한 평가를 발표했다.

IARC는 인간의 발암성에 대한 '제한된 증거'를 인용해 아스파탐이 인간에게 발암 가능성이 있는 것으로 분류된 그룹 2B로 지정하고, JECFA는 체중 40 mg/kg의 일일 허용 섭취량을 재확인했다.

문제는 발암 가능성이 있을 수 있어 주의를 당부하면서도 이전에 확립된 일일 허용 섭취량은 그대로 유지하면서 다소 모순된 결정이 나왔다는 것.

IARC 판단은 13일 국제학술지 란셋에 게재된 아스파탐, 메틸유제놀, 이소유제놀의 발암성 연구 결과(doi.org/10.1016/S1470-2045(23)00341-8)를 토대로 한다.

IARC 워킹 그룹은 인공 감미료 소비와 간암 위험의 연관성을 평가한 4개의 전향적 코호트로 구성된 3개의 연구를 확인했다.

여기에는 유럽 10개국에서 수행된 인공 감미료와 간세포 암 발병률의 연관성을 평가한 대규모 코호트 연구가 포함돼 있다. 이어 인공 감미료와 당뇨병 인구에서 간암 발병의 연관성을 조사한 대규모 미국 코호트 연구, 인공 감미료와 간암 사망률 사이의 연관성을 평가한 또 다른 미국의 대규모 전향적 코호트 연구를 포함한다.

세 연구 모두에서 인공 감미료 소비와 암 발병률 또는 암 사망률 사이의 연관성이 보고됐지만 IARC는 편향성 등 교란 요소를 배제할 수 없다는 이유로 해당 연구를 간세포 암종에 대한 '제한적 증거'로 일축했다.

마우스, 쥐, 개, 햄스터와 같은 동물 실험에서도 발암성이 보고됐다. 수컷 및 암컷 마우스에서 잘 수행된 3개의 연구에서 종양 발생률의 유의한 증가가 관찰되지 않았다.

반면 다른 연구에서는 마우스에 경구 투여한 아스파탐이 간세포 암종, 간세포 선종 또는 기관지폐포 암종, 림프구성 백혈병, 단핵구 백혈병, 골수성 종양, 악성 신경초종, 유선 암종 등 다양한 암종 유발이 관찰됐다.

해당 연구에서 림프종 및 종양 증식에 대한 우려 때문에 IARC 워킹 그룹은 다른 모든 종양 병변에 대한 평가에 집중했지만 연구 데이터에도 불구하고 각 연구의 설계, 수행, 해석 및 보고의 적절성을 이유로 동물 실험에서의 발암 증거 역시 '제한적'이라고 일축했다.

실험실 연구에서 아스파탐은 여러 설치류의 간을 포함한 여러 조직에서 지질 과산화를 포함한 산화 스트레스 바이오마커의 변경으로 나타난 산화 스트레스를 유발했다.

다른 실험실 연구도 아스파탐이 만성 염증을 유발한다고 제안했으며, 소규모 연구에서는 혈관 신생 증가가 보고됐고, 여러 연구에서 유전독성 결과가 있었지만 IARC는 많은 연구에서 설계, 데이터 분석 및 해석에 한계를 지적했을 뿐 이를 반영하지 않았다.

▲발암 위험 13% 아세설팜 K 제외…전문가들 "납득 어려워"

논란은 인간 대상 코호트 연구에서도 재현된다. 아스파탐과 유사한 수준의 발암성을 가진 아세설팜 K는 제외되면서 발암 가능 물질 선정에 기준이 있냐는 논란이다.

해당 연구는 프랑스에서 진행된 NutriNet-Santé 집단 기반 코호트 연구 결과(doi.org/10.1371/journal.pmed.1003950)로 아스파탐뿐 아니라 아세설팜 K와 수크랄로스를 포함시켜 전체 암 및 부위별 암 발병의 연관성을 조사했다.

프랑스 인구 기반 코호트 NutriNet-Santé는 1987년부터 시작됐다. 인공감미료 분석은 10만 2865명을 대상으로 평균 7.8년간 추적 관찰했다.

감미료 섭취는 24시간 식이 기록을 통해 얻었고 감미료와 암 발병률 사이의 연관성은 연령, 성별, 교육, 신체 활동, 흡연, 체질량 지수, 키, 추적 관찰 중 체중 증가, 당뇨병, 암 가족력, 24시간 식사 기록 수, 알코올, 나트륨, 설탕, 섬유질 등 섭취량에 따라 조정된 콕스 비례 위험 모델에 의해 평가했다.

분석 결과 인공감미료를 섭취하지 않은 사람 대비 감미료 섭취자는 전체 암 위험이 약 13% 더 높았다(n = 3358, HR = 1.13).

성분별로 보면 아스파탐은 위험도가 15%, 아세설팜 K는 13% 암 위험 증가와 관련이 있었고 암종별로는 아스파탐이 유방암(n = 979, HR = 1.22) 위험을 22%, 비만 관련 암(n = 2023, HR = 1.13)은 13% 상승시켰다.

문제는 WHO가 비슷한 발암 위험도 상승도를 가진 아세설팜 K를 제외하고 아스파탐만 발암 가능 물질로 지정했다는 것. 이에 대해선 납득할 만한 설명이 없어 혼란을 부추기고 있다. 게다가 인간을 대상으로 한 대규모 코호트 분석에도 불구하고 이를 2B로 지정한 것 역시 납득하기 어렵다는 게 전문가들의 중론이다.

가정의학회 관계자는 "13%의 발암 위험 상승은 상당한 수치로 아세설팜 K가 제외된 것은 납득하기 어렵다"며 "IARC의 발암 물질 분류 체계도 과학적 증거의 강도를 반영하는 것인데 이번 2B 지정이 과연 대규모 인간 대상 코호트 결과를 적절히 반영한 것인지도 의문"이라고 말했다.

▲"OO캔 이내면 안전하다" 발암 물질 분류 체계까지 혼란

IARC 발암성 분류는 그룹 1, 그룹 2A, 그룹 2B, 그룹 3으로 나뉜다.

그룹1은 인간에 대한 발암 증거가 충분함을, 그룹2A는 충분한 동물실험에서 입증된 발암 증거에도 불구하고 인간 발암에 대한 제한된 증거 및 이에 따른 가능성(probably)을, 2B는 동물실험 및 인간 대상 임상 모두 제한된 증거에 따른 가능성(possibly)을, 그룹3은 분류를 지정하기에 부족한 증거를 뜻한다.

윤리적 문제로 모든 발암 물질을 인간 대상으로 임상할 순 없다. 이런 경우 실질적인 발암 위험도와 관련없이 연구 및 증거 부족으로 그룹 2B나 그룹 3 지정이 불가피해진다.

문제는 아스파탐의 그룹 2B 지정 및 일일 섭취 허용량 기준이 같이 제시되면서 제로 콜라의 하루 OO캔 이내의 섭취는 발암에서 안전하다는 인식이 퍼지고 있다는 것.

가정의학회 관계자는 "IARC 발암성 분류 체계는 매개체가 암을 유발할 수 있는지에 대한 과학적 증거의 강도를 반영하는 것이지 암 발병 위험도를 나타내진 않는다"며 "증거가 많을 수록 등급이 상향되기 때문에 그룹 1이라고 해서 무조건 그룹 2군보다 발암 위험도가 큰 것은 아니고 반대의 경우도 마찬가지"라고 지적했다.

그는 "아스파탐의 2B군 지정으로 마치 일일 허용 섭취량 이내면 안전하다는 인식이 퍼지고 있어 안타깝다"며 "아스파탐의 검증 작업은 이제 막 진행되고 있어 향후 등급이 어떻게 바뀔지 모르기 때문에 설탕이 아닌 인공감미료는 안전하다고 생각하지 말고 단 것을 찾는 식습관을 바꾸는 노력을 우선해야 한다"고 말했다.

이어 "게다가 아스파탐이 가장 많이 사용되기 때문에 연구의 주요 타깃이 됐고 그 가운데서 높은 발암 가능성이 나타났을 수 있다"며 "바꿔 말하자면 위험도가 부각되지 않은 다른 인공감미료는 안전하다는 것이 아니라 그만큼 검증이 덜 된 것일 수 있다"고 덧붙였다.

그룹 2B 분류는 네 개의 수준 중 세 번째로 높은 수준이며, 2B는 일반적으로 인간의 암에 대한 증거가 제한적이이고 설득력이 부족한 경우 또는 동물 실험에서 암에 대한 증거가 있을 때 사용된다.

이번 WHO 판단에는 인간을 대상으로 발암 가능성을 확인한 프랑스, 미국의 대규모 코호트가 분석 대상에 포함됐음에도 불구하고 그룹 2B로 지정됐다는 것에도 의문부호가 달린다.

A 대학병원 내분비내과 교수는 "여러 대규모 인간 대상 코호트에서 발암성이 확인됐으면 적어도 2A 지정이 합리적으로 보인다"며 "이번 아스파탐 발암 가능 물질 분류를 두고 설탕 업계나 인공감미료 업계의 로비에 의한 결과라는 루머 등 숱한 의혹만 남겼다"고 혹평했다.

▲인공감미료 검증 작업 본격화…국내 연구는?

이달 인공감미료를 꾸준히 섭취할 경우 간암은 물론 만성 간질환으로 사망할 위험이 크게 높아진다(10.1001/jama.2023.12618)는 미국의 코호트 연구 결과가 공개되면서 또다시 안전성 논란이 불붙을 조짐이다.

그간 인공감미료가 설탕의 대체재로 소비됐던 만큼 혈당 안전성을 이유로 제로 칼로리 음료수가 당뇨병 환자들에서 선호도가 높았던 것이 사실. 반면 최근 인공감미료 섭취가 호르몬의 교란을 통해 발암 가능성을 높일 수 있다는 진단이 나오면서 국내 의학계도 이를 예의주시하고 있다.

당뇨병 환자들의 건강이 직결될 수 있다는 점에서 대한당뇨병학회도 인공감미료 안전성에 대한 맹신은 금물이라는 입장이다.

당뇨병학회는 이같은 입장을 정리하고 "최근 인공감미료에 대한 다양한 위험성이 보고되고 있으므로 섭취에 대한 정확한 고찰이 필요하다"며 "개인별 장내세균총의 구성에 따라 인공감미료가 오히려 특정한 사람에서는 혈당반응을 저해할 수 있고 일부 성분은 심혈관계질환 위험과 관련성이 있다는 보고도 나왔다"고 선을 그었다.

아직까지는 비영양감미료의 혈당개선 및 체중감량 효과에 대한 장기간의 연구와 안전성에 대한 충분한 결과가 부족해 당뇨병 환자는 설탕이나 시럽 등의 첨가당 섭취를 줄이는데 어려움이 있는 경우 첨가당을 점진적으로 줄여 나가기 위한 목적으로만 단기간의 사용하는 것을 고려해 볼 수 있다는 것. 당뇨병학회는 인공감미료의 고용량 또는 장기적 사용을 권고하지 않았다.

임정현 한국임상영양학회 암위원회 교수는 "가당음료를 인공감미료로 대체한 효과는 일관적이지 않다"며 "2021년 연구에서 수크랄로스, 사카린이 혈당반응을 저해하고 올해 네이쳐지에 게재된 연구는 에리스리톨이 주요 심혈관 사건 발생 위험을 높이는 것으로 나타났다"고 주의를 당부했다.

이번 WHO의 발암 가능 물질 지정으로 인공감미료에 대한 관심 환기 및 의학계의 본격적인 검증 작업을 촉발시켰다고 보는 편이 합리적이다.

의학 논문 사이트 Pubmed에 등록된 인공감미료 관련 논문은 올해에만 아스파탐의 인지 장애 가능성 및 인공감미료 및 설탕의 비알코올성 지방간질환 연관성, 저칼로리감미료의 장내 미생물 균총에 대한 영향, 인공감미료와 고지방식단의 대사 이상, 설탕 및 인공감미료의 알츠하이머병 연관성 코호트 등으로 실체적 인체 영향을 파악하기 위한 작업이 본격화되고 있다.