아스파탐이 인체에 미치는 영향: 발암물질 논란 총정리

인공 감미료 아스파탐이 발암 가능 물질로 분류될 수 있다는 보도가 나왔습니다. 정말로 건강에 위험한 물질일까요? 아스파탐의 안전성과 위해성에 대해 알아보겠습니다.

시중판매하는 음류수들

 

목차

 

인공감미료 아스파탐은 설탕보다 200~300배 정도 달콤하고, 저칼로리 음료, 과자, 빵, 건강기능식품 등에 널리 사용됩니다. 하지만 아스파탐이 건강에 유해하다는 주장이 계속 제기되고 있습니다. 특히 아스파탐이 암을 유발한다는 논란은 오랫동안 이어져 왔습니다. 이 논란은 최근에 발표된 두 개의 논문으로 다시 불거졌습니다. 이 논문들은 아스파탐이 쥐와 쥐의 자손에게 다양한 장기에서 악성 종양을 유발한다고 보고했습니다. 이러한 결과들은 인간의 건강에도 위험하다는 결론을 내렸습니다. 그렇다면 아스파탐은 정말로 발암물질일까요?

 

 

1. 아스파탐의 특성과 대사

아스파탐은 l-아스파르트산과 l-페닐알라닌 메틸 에스터의 반응으로 합성되는 인공 디펩타이드( 단백질조각 2개가 연결된 구조 )입니다. 이 두 성분은 인체에서 자연적으로 존재하는 아미노산입니다. 하지만 아스파탐은 열에 약하고, pH가 낮은 환경에서 쉽게 분해됩니다. 분해되면 l-아스파르트산, l-페닐알라닌, 메탄올로 나뉩니다. 이러한 분해물들은 과량 섭취 시에는 건강에 유해할 수 있습니다.

• l-아스파르트산: 이 성분은 신경전달물질로 작용하며, 뇌에서 신경세포의 활동을 조절합니다. 하지만 과량 섭취 시에는 신경세포를 과도하게 자극하거나 손상시킬 수 있습니다. 이를 신경독성이라고 합니다.
• l-페닐알라닌: 이 성분은 필수 아미노산으로, 인체에서 합성할 수 없으므로 음식을 통해 섭취해야 합니다. 하지만 페닐케톤뇨증이라는 유전질환을 가진 사람들에게는 뇌손상을 일으킬 수 있습니다. 페닐케톤뇨증은 페닐알라닌을 대사할 수 없는 질환으로, 페닐알라닌이 혈액과 뇌에서 축적되어 신경계와 인지능력에 문제를 일으킵니다.
• 메탄올: 이 성분은 독성 알코올로, 과량 섭취 시에는 시력 장애, 신경계 손상, 산증 등을 일으킬 수 있습니다. 메탄올은 인체에서 포름알데히드와 포름산으로 분해되며, 이들은 강력한 독성을 가집니다.

이렇게 보면, 아스파탐의 분해물들은 모두 건강에 해로울 수 있습니다. 아스파탐을 섭취하면 얼마나 많은 양의 분해물들이 생기는 것일까요?

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< 한겨레 기사 : [Q＆A] 아스파탐, ‘발암 가능’ 물질 된다는데…먹어도 괜찮을까? >

한겨레 : 아스파탐 기사 - 바로가기

2. 아스파탐의 안전성 평가

 2.1 동물실험의 부정적 증거

아스파탐의 안전성 평가는 주로 동물실험을 바탕으로 하며, 인간 연구는 제한적입니다. 동물실험에서는 아스파탐이 다양한 암, 신경계 손상, 행동 변화, 생식계 손상 등을 유발할 수 있다는 증거들이 제시되었습니다. 인간 연구에서는 아스파탐이 체중 감소, 당뇨병 위험 감소 등의 긍정적 효과를 가질 수 있다는 증거들도 있지만, 암 위험 증가, 심혈관계 질환 위험 증가, 우울증 위험 증가 등의 부정적 효과를 가질 수 있다는 증거들도 있었습니다.

  2.2 안정성 평가 한계점

아스파탐의 안전성 평가에는 여러 한계점이 있습니다. 예를 들면, 동물실험과 인간 연구의 결과가 일치하지 않거나, 인간 연구에서 다른 요인들의 영향을 배제하기 어렵거나, 아스파탐의 섭취량과 부작용 사이의 인과관계를 확실히 입증하기 어렵거나, 아스파탐의 대사물질들의 역할을 명확히 파악하기 어렵거나, 장기적인 영향을 평가하기 어렵거나 등입니다.

  2.2 일일섭취 허용량

그럼에도 불구하고, 아스파탐의 안전성을 판단하는 기준은 일일섭취허용량(ADI)입니다. ADI는 동물실험에서 발견된 최대 무독성 용량(NOEL)에 100배의 안전계수를 곱한 값으로, 인체에 해를 끼치지 않는다고 판단되는 최대 섭취량입니다. 아스파탐의 ADI는 40㎎/㎏/일로, FDA와 WHO 등에서 승인한 값입니다.

즉, 60㎏의 성인이라면 하루에 2400㎎의 아스파탐을 섭취해도 안전하다는 것입니다.

  2.3 일일섭취허용량도 불완전

하지만 이 ADI는 실제로 의미가 있을까요? ADI는 동물실험에서 얻은 값이기 때문에 인간에게 적용하기 어려울 수 있습니다. 또한 ADI는 개인차와 상황에 따라 달라질 수 있습니다.

• 극미량도 문제 : 예를 들어, 페닐케톤뇨증이 있는 사람이나 임신부, 어린이, 고혈압이나 신장 질환 등이 있는 사람은 ADI보다 훨씬 적은 양의 아스파탐을 섭취해도 건강에 문제가 생길 수 있습니다.
• 상호작용도 고려 : 또한 아스파탐을 함유한 음료나 음식을 섭취할 때 다른 화학물질들과의 상호작용이나 체내 환경의 변화 등도 고려해야 합니다.

따라서 일일섭취허용량( ADI)은 아스파탐의 안전성을 보장하는 척도가 아닙니다. ADI보다 적게 섭취해도 건강에 유해할 수 있으며, ADI보다 많이 섭취해도 건강에 무해할 수 있습니다. 결국 아스파탐의 안전성은 개인별로 다르게 판단해야 하며, 정확한 평가를 위해서는 더 많은 인간 연구가 필요합니다.

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< 서울신문 기사 : '제로 음료' 마셔? 말아?…홍혜걸 "아스파탐 발암 등급, 소고기보다 낮아" >

홍혜걸 "아스파탐 발암등급은 김치와 같은 등급 - 기사 바로가기

3. 아스파탐의 건강 영향

아스파탐이 건강에 미치는 영향은 다양하고 복잡합니다. 아스파탐은 세포막의 무결성을 손상시키고, 산화/환원 균형을 깨뜨리고, 산화적 스트레스를 유발하며, 다양한 세포와 조직에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 영향은 아스파탐의 섭취량이 일일섭취허용량(ADI)을 초과하든 그렇지 않든 발생할 수 있습니다. 특히 임신부와 어린이에게 위험할 수 있습니다. 태내 노출 시에는 태아의 발달에 영향을 미칠 수 있으며, 어린이의 경우에는 신경계와 내분비계에 영향을 미칠 수 있습니다.

  3.1 암

• 쥐실험-발암물질 확인 : 아스파탐이 암을 유발한다는 가장 큰 증거는 라마찌니 연구소(RI)의 연구입니다. RI는 2006년과 2007년에 아스파탐이 쥐와 쥐의 자손에게 다양한 장기에서 악성 종양을 유발한다고 보고했습니다. 이 연구는 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)가 아스파탐을 발암 가능 물질로 분류할 것이라는 보도를 낳았습니다.
• 반론 : 하지만 이 연구는 비판을 받기도 했습니다. 비판자들은 RI의 혈액 및 림프 조직 종양(HLT) 진단의 정확성에 의문을 제기했습니다. 그들은 아스파탐에 노출된 쥐의 폐 병변이 악성 신생물이 아니라 마이코플라즈마 감염에 의한 염증 병변이라고 주장했습니다.
• 발암물질 확인 : RI는 이에 대해 면역조직화학 분석과 형태학적 재평가를 통해 원래의 악성 진단을 92.3% 확증했습니다. 마이코플라즈마 감염의 증거도 없었습니다. 이 결과에 따라 아스파탐이 쥐에서 발암물질임을 확인할 수 있습니다. 태내 노출 시 쥐 자손의 암 위험을 증가시킨다는 매우 우려스러운 결과입니다.
• 인간에게도 암 위험 높인다 : 인간 연구에서도 아스파탐과 암 사이의 관련성을 보여주는 연구들이 있습니다. 예를 들어, 2012년에 발표된 한 연구에서는 아스파탐을 함유한 음료를 많이 마시는 여성들이 난소암, 자궁내막암, 혈액 및 림프 조직 종양 등의 위험이 높다고 보고했습니다.

  3.2 신경계

• l-아스파르트산과 메탄올의 독성 : 아스파탐이 신경계에 미치는 영향은 l-아스파르트산과 메탄올의 독성 때문입니다. l-아스파르트산은 신경전달물질로 작용하며, 과량 섭취 시에는 신경세포를 과도하게 자극하거나 손상시킬 수 있습니다. 이는 뇌의 기능과 행동에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 동물실험-해악성 : 예를 들어, 동물실험에서는 아스파탐이 학습능력, 기억력, 인지능력 등을 저하시키고, 불안, 우울, 공격성 등을 유발한다고 보고되었습니다.
• 인간연구-질병 가능성 : 인간 연구에서도 아스파탐이 우울증, 불안증, 두통, 편두통, 간질 등을 일으킬 수 있다는 증거들이 있습니다.
• 메탄올 독성 우려 : 메탄올은 독성 알코올로, 과량 섭취 시에는 시력 장애, 신경계 손상, 산증 등을 일으킬 수 있습니다. 메탄올은 인체에서 포름알데히드와 포름산으로 분해되며, 이들은 강력한 독성을 가집니다. 포름알데히드는 DNA와 단백질에 결합하여 세포의 기능을 방해하고, 암을 유발할 수 있습니다. 포름산은 미토콘드리아의 기능을 저해하고, 에너지 대사를 방해하고, 산화적 스트레스를 유발합니다.

  3.3 내분비계

• l-페닐알라닌 과다 섭취시 문제 야기: 아스파탐이 내분비계에 미치는 영향은 l-페닐알라닌의 영향 때문입니다. l-페닐알라닌은 필수 아미노산으로, 인체에서 합성할 수 없으므로 음식을 통해 섭취해야 합니다. 하지만 과량 섭취 시에는 뇌에서 세로토닌과 같은 신경전달물질의 합성을 방해할 수 있습니다. 세로토닌은 기분과 행복감에 관여하는 중요한 신경전달물질입니다. 세로토닌의 합성이 저하되면 우울증, 불안증, 식욕 증가 등의 증상이 나타날 수 있습니다.
• 인간연구-우울증 증가 가능성 : 인간 연구에서도 아스파탐이 세로토닌 수준을 감소시키고, 우울증 위험을 증가시킨다는 증거들이 있습니다.
• 인간연구-당뇨, 비만 유발 가능성 : 아스파탐은 인슐린과 같은 호르몬의 분비와 작용에도 영향을 미칠 수 있습니다. 인슐린은 혈당 조절에 관여하는 중요한 호르몬입니다. 인슐린의 분비와 작용이 방해되면 당뇨병이나 비만 등의 질환을 유발할 수 있습니다.
• 동물실험-인슐린 저항성 유발 : 동물실험에서는 아스파탐이 인슐린 저항성을 유발하고, 혈당 조절에 문제를 일으킨다고 보고되었습니다. 인간 연구에서도 아스파탐이 당뇨병 위험을 증가시킨다는 증거들이 있습니다.

4. 아스파탐의 안전한 섭취 방법

 

아스파탐이 건강에 유해할 수 있다는 증거들이 많이 제시되었습니다. 그렇다면 우리는 아스파탐을 완전히 피해야 할까요? 그것은 아닙니다. 아스파탐은 여전히 FDA와 WHO 등에서 승인한 인공 감미료입니다. 적절한 용량과 방법으로 섭취한다면 건강에 큰 문제가 없을 수 있습니다. 다만, 다음과 같은 점들을 주의해야 합니다.

• 일일섭취허용량(ADI)을 넘지 않도록 하세요: 아스파탐의 ADI는 40㎎/㎏/일로, FDA와 WHO 등에서 승인한 값입니다. 즉, 60㎏의 성인이라면 하루에 2400㎎의 아스파탐을 섭취해도 안전하다는 것입니다. 하지만 이 값은 동물실험에서 얻은 값이기 때문에 인간에게 적용하기 어려울 수 있습니다. 또한 개인차와 상황에 따라 달라질 수 있습니다.
  
  예를 들어, 페닐케톤뇨증이 있는 사람이나 임신부, 어린이, 고혈압이나 신장 질환 등이 있는 사람은 ADI보다 훨씬 적은 양의 아스파탐을 섭취해도 건강에 문제가 생길 수 있습니다. 따라서 ADI를 넘지 않도록 하고, 가능하면 그보다 적게 섭취하는 것이 좋습니다.
• 아스파탐을 함유한 음료나 음식을 과도하게 섭취하지 마세요: 아스파탐은 저칼로리 음료, 과자, 빵, 건강기능식품 등에 널리 사용됩니다. 이러한 제품들을 과도하게 섭취하면 아스파탐의 용량도 증가하게 됩니다. 또한 아스파탐을 함유한 음료나 음식을 섭취할 때 다른 화학물질들과의 상호작용이나 체내 환경의 변화 등도 고려해야 합니다.
  
  예를 들어, 아스파탐은 열에 약하고, pH가 낮은 환경에서 쉽게 분해됩니다. 분해되면 l-아스파르트산, l-페닐알라닌, 메탄올로 나뉩니다. 이러한 분해물들은 과량 섭취 시에는 건강에 유해할 수 있습니다. 따라서 아스파탐을 함유한 음료나 음식을 과도하게 섭취하지 않고, 가능하면 신선하고 자연적인 음식을 섭취하는 것이 좋습니다.
• 아스파탐에 민감한 사람은 피하세요: 아스파탐은 일부 사람들에게 알레르기 반응이나 부작용을 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 페닐케톤뇨증이 있는 사람들은 페닐알라닌을 대사할 수 없기 때문에 아스파탐을 피해야 합니다. 페닐알라닌이 혈액과 뇌에서 축적되면 신경계와 인지능력에 문제를 일으킵니다.
  
  또한 임신부나 어린이도 아스파탐을 피하는 것이 좋습니다. 태내 노출 시에는 태아의 발달에 영향을 미칠 수 있으며, 어린이의 경우에는 신경계와 내분비계에 영향을 미칠 수 있습니다. 아스파탐에 민감한 사람들은 아스파탐을 함유한 제품의 표시를 잘 확인하고, 가능하면 다른 감미료를 사용하는 것이 좋습니다.

5. 결론

아스파탐은 세계에서 가장 널리 사용되는 인공 감미료 중 하나입니다. 하지만 아스파탐이 건강에 유해하다는 주장이 계속 제기되고 있습니다. 특히 아스파탐이 암을 유발한다는 논란은 오랫동안 이어져 왔습니다. 이 논란은 최근에 발표된 두 개의 논문으로 다시 불거졌습니다. 이 논문들은 아스파탐이 쥐와 쥐의 자손에게 다양한 장기에서 악성 종양을 유발한다고 보고했습니다. 이러한 결과들은 인간의 건강에도 위험하다는 결론을 내렸습니다.

그렇다면 우리는 아스파탐을 완전히 피할 수 있을까요? 쉽지 않습니다. 일일섭취허용량(ADI)를 넘지 않도록 하고, 아스파탐을 함유한 음료나 음식을 과도하게 섭취하지 않는 길 뿐입니다.

아스파탐의 부작용들을 예방하고 감소시키기 위한 사회적 방안도 모색할 필요가 있습니다.

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< 참고자료 >

• Aspartame and cancer – new evidence for causation: Landrigan PJ, Straif K. Aspartame and cancer – new evidence for causation. Environ Health. 2021;20(1):42. 
• Revisiting the safety of aspartame: Magnuson BA, Burdock GA, Doull J, Kroes RM, Marsh GM, Pariza MW, Spencer PS, Waddell WJ, Walker R, Williams GM. Aspartame: a safety evaluation based on current use levels, regulations, and toxicological and epidemiological studies. Crit Rev Toxicol. 2007;37(8):629-727.