【뉴스퀘스트=김형근 과학전문 기자】 최근 새로운 연구에 따르면 간헐적 단식의 일종인 ‘간헐적 에너지 제한’(IER: intermittent energy restriction) 다이어트가 식욕을 억제해 비만 예방에 효과적이라고 한다.

IER은 원래 연속적 에너지 제한(CER: continuous energy restriction)의 대체 접근법으로 단식이 아니라 에너지 섭취를 제한하는 기간을 마련, 섭취와 단식을 번갈아 하는 방법이다.

중국 과학자들이 주도한 이 연구는 IER 다이어트는 장과 뇌 사이의 통신을 변경하여 식단, 장 건강 및 뇌 기능 사이의 복잡한 상호 작용을 한다는 점을 시사한다.

단식이 장을 자극하고, 장은 다시 뇌를 자극하는 시스템 발견

따라서 이 연구는 비만 및 이와 관련된 건강 위험을 관리하는 데 있어 맞춤형 식이 요법의 잠재력을 강조하고 있다.

이 연구는 전 세계적으로 10억 명이 넘는 사람들이 비만으로 인한 심혈관 질환, 당뇨병 및 특정 암을 포함한 수많은 건강 위험에 노출돼 있다는 점을 고려할 때 중요한 시사점을 제공한다.

비만에 따른 유병률이 높음에도 불구하고 장 생리학, 호르몬 및 뇌 기능의 복잡한 상호 작용으로 인해 효과적이고 장기적인 체중 감량은 여전히 어려운 일이다.

연구의 공동 저자로 베이징에 위치한 PLA 종합병원 산하 건강관리연구소의 치앙 젱(Qiang Zeng) 연구원은 “우리는 IER 식단이 인간의 뇌-장-미생물 관계의 축을 변화시킨다는 것을 발견했다”고 말했다.

쳉 박사는 “체중 감량을 하는 중, 그리고 감량 후에 장내 미생물 군집과 뇌 활동에서 관찰된 변화는 시간이 지남에 따라 매우 역동적이고 서로 결합되어 있다는 것이 확인되었다”고 설명했다.

이 연구에는 모두 비만인 중국의 여성과 남성 25명이 참가했다. 체질량지수(BMI) 범위가 28~45이고 평균 27세인 참가자들은 엄격한 IER 식단을 따르도록 했다.

그리고 연구팀은 대변 샘플의 메타유전체학(metagenomics), 혈액 측정, 기능적 자기공명영상(fMRI) 등 다양한 기술을 사용하여 장내 미생물 군집, 생리학적 매개변수, 혈청 구성 및 뇌 활동의 변화 등을 추적했다.

공동 저자인 허난성 인민병원의 용리 리(Yongli Li) 박사는 “건강하고 균형 잡힌 장내 미생물 군집은 에너지 항상성과 정상 체중 유지에 매우 중요하다. 대조적으로, 비정상적인 장내 미생물 군집은 중독과 관련된 특정 뇌 영역에 영향을 미쳐 우리의 식습관을 변화시킬 수 있다”고 말했다.

이 연구는 두 단계로 진행되었다. 우선 칼로리 섭취를 줄이는 32일 고도 조절 단식과 다시 후속 30일 동안의 완만한 조절 단식으로 이어졌다.

IER 식단이 인간의 뇌-장-미생물 관계의 축을 변화시켜

이 다이어트의 효과는 엄청났다. 참가자들은 평균 16.7파운드를 감량하여 체지방, 허리 둘레, 혈압, 공복 혈장 포도당 및 콜레스테롤과 같은 다양한 지표 수준이 감소한 것으로 나타났다.

이는 고혈압, 고지혈증 및 간 기능 장애와 같은 비만 관련 동반 질환을 완화하는 데 있어 IER 다이어트의 잠재력을 나타낸다.

연구팀은 뇌 활동과 장내 미생물 모두 변화를 관찰했다. 그들은 식욕 및 중독 조절과 관련된 뇌 영역의 변화만이 아니라 대표적인 프로바이오틱스 균종인 피칼리박테리움 프로스니치(Faecalibacterium prausnitzii), 일명 '날씬균'으로 불리는 비만 유익균 파라박테로이데스 디스타소니스(Parabacteroides distasonis), 그리고 비만에 관여하는 박테로클레스 유니포미스(Bacterokles uniformis)와 같은 특정 장내 세균의 수치에도 변화가 있음을 확인했다.

흥미롭게도 연구팀은 특정 장내 세균의 수치와 특정 뇌 영역의 활동 사이에 커다란 상관관계가 있음을 발견했다.

이번 발견은 체중 감소, 뇌, 장내 미생물 사이의 복잡한 상관관계를 이해하는 새로운 길을 열었다. 그러나 연구팀은 상관관계는 있으나 정확한 인과관계는 여전히 불분명하다고 설명했다.

연구팀은 “장내 미생물 군집은 복잡한 양방향 방식으로 뇌와 소통하는 것으로 생각된다. 미생물 군집은 신경과 혈액 순환을 통해 뇌에 접근하는 신경전달물질과 신경독(neurotoxins)을 생성한다”고 설명했다.

“그 대가로 뇌는 식습관을 조절하고, 식단의 영양소는 장내 미생물군 집의 구성을 변화시킨다”고 그들은 덧붙였다.

이번 연구는 학술지 ‘세포 및 감염 미생물학 프론티어(Frontiers in Cellular and Infection Microbiology) 저널에 게재되었다.