The Role of D-allulose and Erythritol on the Activity of the Gut Sweet Taste Receptor and Gastrointestinal Satiation Hormone Release in Humans: A Randomized, Controlled Trial (2022)

https://doi.org/10.1093/jn/nxac026

 

해당 논문은 건강한 성인을 대상으로 저칼로리 감미료인 알룰오로스와 에리스리톨이 장내에서 어떤 작용을 일으키는지 조사한 연구이다. 연구진은 감미료를 위에 직접 투여해 맛에 대한 기대 효과를 배제하고, 포만 호르몬(CCK, GLP-1, PYY) 변화, 위 배출 속도, 배고픔과 포만감 같은 주관적 식욕 지표를 측정했다. 또한 단맛 수용체(T1R2/T1R3)를 라크티솔로 차단해 감미료의 효과가 단맛 인지에 의해 발생하는지 여부도 함께 평가했다.

 

연구 설계

1) 실험 대상

• 18명의 건강한 성인(남 5, 여 13)

• 평균 나이 약 24세

• BMI 약 22로 정상 범위

• 감미료를 평소 자주 섭취하지 않는 사람들로 구성

2) 실험 디자인

• 무작위, 이중맹검, 교차설계

• 각 참가자는 총 6회 방문

• 각 실험은 3일 이상 간격

• 10시간 금식 후 실험 참여

• 비강을 통해 위까지 삽입된 튜브로 감미료 용액을 직접 주입

• 식품 맛이나 기대감 등의 영향을 제거하기 위해 구강이 아닌 위로 직접 투여

• 실험 조건

  • 알룰로스 25 g

  • 알룰로스 25 g + 라크티솔 450 ppm

  • 에리스리톨 50 g

  • 에리스리톨 50 g + 라크티솔 450 ppm

  • 물

  • 물 + 라크티솔

• 라크티솔은 단맛 수용체(T1R2/T1R3)를 억제하는 물질로, 감미료 효과가 단맛 수용체를 거치는지 확인하기 위해 사용

3) 측정 항목

• 혈액 채취

  • 포만 관련 호르몬 CCK, GLP-1, PYY 농도 측정

  • 투여 전과 후 7개 시점에서 반복 채혈

• 위 배출 속도

  • 13C-아세테이트 호기 검사로 측정

  • 감미료 용액에 13C-아세테이트를 혼합해 호흡 내 배출 속도 확인

• 식욕 관련 감각(VAS 평가)

  • 배고픔

  • 포만감

  • 다음 끼니 먹고 싶은 정도(Prospective Food Consumption)

• 소화기 증상

  • 복통, 구역감, 설사, 복부팽만, 장음, 가스 등

  • 0점 무증상, 1점 경미, 2점 심함

 

연구 결과

1) 포만 호르몬 분비 변화

• 알룰로스

  • CCK, GLP-1, PYY 모두 물 대비 유의하게 증가

  • 최고치는 투여 후 약 30~60분 사이

• 에리스리톨

  • CCK, GLP-1, PYY 모두 강한 증가

  • 증가폭은 전반적으로 알룰로스보다 큼

• 라크티솔과 함께 투여했을 때

  • 두 감미료 모두 포만 호르몬 증가량 변화 없음

  • 즉, 감미료가 유발하는 호르몬 분비는 단맛 수용체 차단과 무관

2) 위 배출 속도 변화

• 에리스리톨

  • 위에서 음식이 비워지는 속도가 뚜렷하게 느려짐

  • 위 배출 지연은 포만감 증가의 중요한 원인 중 하나로 알려짐

• 알룰로스

  • 위 배출 속도 변화 없음

• 라크티솔

  • 감미료와 함께 투여해도 위 배출 변화에 영향 없음

• 결론

  • 에리스리톨은 소화 속도 자체를 늦추며 포만감에 직접 기여

  • 알룰로스는 호르몬 증가만 있고 위 배출에는 영향 없음

3) 식욕·포만감 변화

• 에리스리톨

  • 포만감 증가

  • 다음 끼니 먹고 싶은 마음 감소

  • 실제 포만감 관련 주관적 변화가 뚜렷

• 알룰로스

  • 식욕 관련 감각 변화 거의 없음

  • 호르몬이 증가했음에도 주관적 포만감 변화가 거의 없는 이유는

    • 위 배출 지연이 일어나지 않았기 때문으로 해석됨

• 라크티솔

  • 동반 투여해도 식욕 감각 변화에 영향 없음

4) 호르몬과 위 배출·포만감의 연관성

• 에리스리톨

  • GLP-1 증가량이 클수록 위 배출 속도가 더 느려지는 경향

  • GLP-1 증가량이 클수록 다음 끼니 먹고 싶은 의향 감소

• 알룰로스

  • 호르몬 증가와 주관적 포만감 사이의 연관성은 약함

  • 위 배출 변화가 없으므로 포만감 신호 연결고리가 약한 것으로 보임

5) 소화기 증상

• 전반적으로 경미

• 에리스리톨

  • 구역감, 장내 가스, 설사 등이 다소 더 빈번

  • 그러나 점수는 대부분 1점 수준으로 경미

• 알룰로스

  • 소화기 증상은 적은 편

• 물·대조군과 큰 차이는 아님

 

 

알룰로스와 에리스리톨이 장 호르몬에 미치는 차이

 

• 두 감미료 모두 세 호르몬을 물보다 확실히 올린다.

• 특히 에리스리톨 막대가 세 항목 모두에서 알룰로스보다 더 높다.
  → 알룰로스와 에리스리톨 모두 장에서 포만 호르몬을 강하게 분비시키고, 그 중 에리스리톨이 전반적으로 더 강한 자극을 준다.

 

연구 결론

두 감미료 모두 포만 호르몬을 물보다 강하게 증가시켰지만, 실제 포만감 상승과 식욕 억제 효과는 에리스리톨에서만 분명하게 나타났다. 특히 에리스리톨은 위 배출 속도를 유의하게 늦춰 포만감을 높이고 다음 끼니를 덜 먹고 싶게 만들었다. 반면 알룰로스는 호르몬 상승에도 불구하고 체감 포만감 변화는 거의 없었다. 또한 단맛 수용체를 차단해도 호르몬 변화가 동일하게 나타나, 두 감미료는 단맛 인식과는 다른 경로를 통해 장내 반응을 일으킨다는 점이 드러났다.