현미경으로 본 수크랄로스: 감미료 E955의 지속성에 대해 알려진 것 - 환경에서 DNA까지

수크랄로스(E955)는 제로칼로리 제품과 어린이 요구르트의 "스타"이지만, 2025년 그 명성이 다시 한번 시험대에 오르고 있습니다. Nutrients 에 게재된 대규모 검토 연구에서는 환경, 산화 스트레스, 유전체 안전성이라는 세 가지 위험 영역에 대한 데이터를 동시에 수집하여 신중한 결론을 내렸습니다. 이 물질은 본질적으로 매우 안정적이며, 특정 생물체에서 행동 및 대사 변화가 관찰되었고, 그 유도체는 유전독성을 나타낼 수 있습니다. 저자들은 물과 식품 내 수크랄로스의 미량에 대한 더욱 신중한 사용과 모니터링을 촉구합니다.

연구 배경

수크랄로스(E955)는 음료 및 "다이어트" 제품에 가장 널리 사용되는 무칼로리 감미료 중 하나입니다. 역사적으로 수크랄로스의 안전성은 고전적인 독성학적 기준(급성/아급성 독성, 고용량 발암성)에 따라 평가되었으며, 규제 당국은 일일 허용 섭취량을 설정했습니다. 그러나 최근 몇 년 동안 기존의 한계를 충족하지 못하는 데이터가 축적되었습니다. 수크랄로스는 화학적으로 안정하고 인체에서 거의 대사되지 않으며, 폐수로 배출되고 자연 저수지는 물론 식수에서도 발견됩니다. 즉, 개인의 식생활뿐 아니라 전체 인구의 환경 노출, 즉 소량이지만 만성적으로 노출되는 것에 대해서도 이야기하고 있습니다.

동시에 수크랄로스 부산물에 대한 신호가 나타났습니다. 첫째, 수크랄로스의 산업적 전구체인 수크랄로스-6-아세테이트가 완제품에서 미량으로 발견되었으며, 위장관에서 생성될 가능성이 논의되었습니다. 모델 시스템에서 이 분자에 대한 유전독성 효과가 나타났습니다. 둘째, 염소 함유 유도체가 가열 및 변환 과정에서 발견되어 감미료를 첨가한 제빵류/온음료의 열 안정성 및 안전성에 대한 의문이 제기되었습니다. 마지막으로, 여러 연구에서 수크랄로스를 배경으로 미생물군 변화와 산화 스트레스 징후가 관찰되었는데, 이는 기존 검사에서는 검출되지 않았을 수 있는 소량의 효과입니다.

따라서 본 검토의 동기는 다음과 같습니다. 환경 안정성, 산화 스트레스, 유전체 안전성이라는 세 가지 "위험선"에 대한 서로 다른 데이터를 수집하여 품질과 일관성을 평가하고, 기술 사양 개정, 불순물(수크랄로스-6-아세테이트 포함) 모니터링, 그리고 저용량 장기 노출 및 취약 계층(임산부/수유부, 어린이, 여러 약물 치료를 받는 환자)에 미치는 영향에 대한 새로운 연구가 필요한 부분을 파악하기 위함입니다. 일반적인 벡터는 좁은 영양학적 관점에서 학제적 관점으로 확장됩니다. 즉, 환경에서 안정적이고 반응성 유도체를 생성하는 식품 첨가물은 단순한 "칼로리 제로"보다 더욱 정교한 위험 평가가 필요합니다.

리뷰에서 정확히 무엇이 논의되었나요?

• 환경 안정성 및 유기염소계 화합물과의 "가족 유사성". 수크랄로스는 염소화된 탄수화물로, "염소 보호막" 덕분에 거의 파괴되지 않고 수생태계에 오랫동안 잔류합니다. 여러 연구에서 미량 농도에 만성적으로 노출된 수생 생물의 행동, 대사, 심지어 유전체적 변화에 대해 설명합니다.
• 미생물총과 산화 스트레스. 실험을 통해 미생물 군집(환경 및 인체 내) 구성의 변화와 산화 스트레스 징후가 기록되었습니다. 이는 감미료를 널리 사용할 때 주의해야 한다는 또 다른 주장입니다.
• 변형 및 분해산물. 수크랄로스는 가열되어 미생물에 의해 대사될 때 독성 부산물(모델 조건에서 다이옥신/테트라클로로디벤조퓨란 포함)을 생성할 수 있으며, 이는 환경 문제를 증가시킵니다.
• 가장 우려스러운 것은 수크랄로스-6-아세테이트입니다. E955의 산업용 전구체는 여러 상업용 샘플에서 발견되었으며, 이론적으로는 장에서도 생성될 수 있습니다. 유전독성(파괴유발 효과)과 염증 및 발암 관련 유전자(예: MT1G, SHMT2) 발현에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 또한 CYP1A2/CYP2C19를 억제하는 증거도 있는데, 이는 다른 물질의 대사를 변화시킬 가능성이 있습니다. 미량이라도 1인당 0.15μg/일의 기준치를 초과할 수 있습니다.

이 검토에는 "인간"에 대한 내용도 포함되었습니다. 수크랄로스는 모유에서 발견되며 태반 장벽을 통과할 수 있기 때문에 임산부와 수유부를 위한 조제분유의 안전성 문제는 여전히 미해결 상태입니다. 동시에, 전통적인 단기 독성 시험에서 E955는 오랫동안 "안전한" 것으로 나타났으며, 현재 지속성, 부산물, 그리고 미생물군/스트레스 경로에 미치는 영향에 대한 새로운 데이터로 인해 논의가 가열되고 있습니다.

지금 이 주제가 중요한 이유

• 코로나19 이후 제로칼로리 제품 소비가 늘고, '무설탕' 트렌드가 확산되고 있습니다.
• 환경적 압력이 증가했습니다. 처리 시설은 잔류성 유기염소 화합물을 제거하는 데 제대로 대처하지 못하고 있으며, 물 속의 배경 농도가 천천히 증가하고 있습니다.
• 취약 계층: 임산부/수유부, 어린아이, 다제복용 환자(CYP를 통한 약물 상호작용 위험).

이는 소비자에게 무엇을 의미할까?

• 감미료는 "무료"로 제공되는 단 음식이 아닙니다. "무설탕" 음료를 선택하더라도 매일 식단에 넣지 말고 물이나 무가당 차와 번갈아 마시세요.
• 임신/수유 중: 가능하다면 E955가 함유된 제품, 특히 열가공 제품(빵류, "달콤한" 시럽이 들어간 뜨거운 음료)의 섭취 빈도를 줄이세요.
• 전체 식단을 살펴보세요. 통곡물 음식을 더 많이 섭취하고 지나치게 달콤한 맛을 줄이세요. 이렇게 하면 전반적인 "단 음식에 대한 갈망"과 감미료에 대한 필요성이 줄어듭니다.

(이러한 팁은 의학적 조언을 대신할 수 없습니다. 특별한 식단을 원하시면 의사와 상담하세요.)

업계와 규제 기관은 무엇을 해야 할까?

• 음료/식품의 수크랄로스와 수크랄로스-6-아세테이트 수준을 모니터링하고 공개합니다. 가능한 경우 불순물에 대한 공정 사양을 더욱 엄격하게 적용합니다.
• 폐수 처리 펌핑: 음극 탈할로겐화 기술 및 기타 기술은 이미 잔류 유기염소 분자를 파괴하기 위해 시험 중입니다.
• 장기 저용량 효과, 미생물군에 미치는 효과, 누적된 감미료 + 열 + 위장 효과에 대한 독립적인 연구를 지원합니다.

증거의 한계

• 이 검토에서는 세포주, 수생 모델, 제한된 인체 데이터 등 다양한 연구를 종합적으로 검토했습니다. 이는 소비자의 암 위험에 대한 직접적인 평가가 아닙니다.
• 모든 "샘플에서 발견된 결과"가 임상적 해를 끼치는 것은 아닙니다. 복용량, 기간 및 수반되는 요인이 중요합니다.
• 하지만 지속성 화합물과 유전독성 유도체에 관해 이야기할 때는 예방 원칙이 적절하며, 이는 바로 저자들이 제안하는 바입니다.

결론

수크랄로스 자체, 특히 아세틸화된 전구체는 환경적 지속가능성, 산화 스트레스, 그리고 유전체 안전성에 대한 의문을 제기합니다. 아직은 당황하기 이르지만, "무설탕" 섭취를 줄이고, 수질 정화를 개선하며, 불순물에 대한 투명성을 요구하는 것은 앞으로 몇 년 동안 현명한 전략입니다.

출처: Tkach VV, Morozova TV, Gaivão IOM 외. 수크랄로스: 환경, 산화 및 유전체 스트레스에 대한 고찰. Nutrients. 2025;17(13):2199. https://doi.org/10.3390/nu17132199