배가 불러도 왜 디저트는 계속 먹게 될까? 포만감을 느낀 상태에서도 설탕을 먹으면 뇌 신경세포가 마약성 호르몬을 분비해 식욕이 더 촉진되어 디저트를 먹고 싶어진다는 점이 생쥐 실험에서 밝혀졌다.
독일 쾰른 막스 플랑크 신진대사 연구소(MPIMR) 헤닝 펜셀라우 박사팀은 설탕에 대한 생쥐 뇌 반응을 조사한 결과, 포만감을 조절하는 프로오피오멜라노코르틴(POMC) 신경세포가 설탕에 반응해 식욕을 촉진하는 것으로 나타났다고 14일 과학 저널 사이언스(Science)에서 밝혔다.
연구팀은 이 연구에서 배가 부른 상태에도 디저트를 찾게 만드는 일명 '디저트 배'(dessert stomach)의 원인을 찾기 위해 설탕에 대한 생쥐의 반응을 조사했다.
그 결과 완전히 포만감을 느끼면서도 여전히 디저트를 먹는 생쥐가 있었으며, 포만감 조절 뇌 신경세포 중 하나인 시상하부(hippothalamus) POMC 신경세포가 이를 담당한 것으로 밝혀졌다.
시상하부 POMC 뉴런은 포만감을 조절하는 주요 뉴런이다. 이는 흥분성 멜라노코르틴 신경펩티드를 통해 배가 부를 때 음식 섭취를 줄이게 한다.
그러나 이 POMC 뉴런은 생쥐가 포만감을 느낄 때 설탕을 먹으면 포만감 자극 물질뿐 아니라 체내 마약성 호르몬인 β-엔도르핀도 분비하는 점이 밝혀졌다.
연구팀은 β-엔도르핀이 다른 신경세포의 아편 수용체에 작용, 보상감을 유발해 포만감이 드는 상태에서도 계속 설탕을 먹게 만든다고 설명했다.
β-엔도르핀이 작용하는 뇌 오피오이드 경로(opioid pathway)는 설탕을 추가로 섭취할 때는 활성화되지만 다른 음식이나 지방을 섭취할 때는 활성화되지 않았다.
또 이 경로를 차단한 생쥐는 설탕을 줘도 더 먹지 않았다. β-엔도르핀 분비를 억제할 때 설탕을 먹지 않는 현상은 포만감을 느끼는 생쥐에게서는 나타났지만, 굶주린 생쥐에게서는 나타나지 않았다.
또 사람들에게 튜브로 설탕을 투여하며 뇌를 스캔한 결과 생쥐와 동일한 뇌 영역이 설탕에 반응했으며, 포만감 신경세포와 가까운 영역에 β-엔도르핀이 작용하는 아편 수용체가 많은 것으로 나타났다.
펜셀라우 박사는 "진화론적 관점에서 보면 설탕은 자연에 흔치 않지만 먹으면 에너지 보상이 빠르다"며 "뇌는 설탕이 있으면 그때마다 먹도록 프로그램된 것 같다"고 말했다.
(사진=연합뉴스)
