과학자들이 7일간의 단식이 인체에 어떤 변화를 가져오는지 밝혀냈습니다.

사흘 동안 음식을 섭취하지 않으면 인체는 지방 연소를 훨씬 뛰어넘는 강력한 새로운 생물학적 모드로 전환되는 것으로 보입니다. (사진 제공: Shutterstock)

며칠 동안 음식을 섭취하지 않으면 단순히 몸이 지방을 태우도록 유도하는 것 이상의 효과가 있습니다. 네이처 메타볼리즘(Nature Metabolism) 에 발표된 연구 에 따르면 장기간 단식은 뇌, 신진대사, 면역 체계를 포함한 신체 전반에 걸쳐 광범위한 생물학적 변화를 일으킵니다.

과학자들은 가장 중요한 영향 중 상당수가 즉시 나타나지 않는다는 사실을 발견했습니다. 오히려 신체는 약 3일 동안 음식을 섭취하지 않은 후에야 완전히 다른 생물학적 상태에 들어가는 것으로 보였습니다.

이번 연구 결과는 장기간 단식이 인체 내에서 분자 수준에서 어떤 영향을 미치는지에 대한 가장 명확한 그림 중 하나를 제시합니다. 연구진은 이 연구가 궁극적으로 사람들이 며칠 동안 음식을 끊지 않고도 단식의 효과를 모방하는 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있다고 말합니다.

장기간 단식하면 신체에는 어떤 변화가 일어날까요?

인류는 식량 부족 시기를 견뎌낼 수 있도록 진화해 왔습니다. 식량이 부족해지면 신체는 식사를 통해 얻은 포도당 대신 저장된 지방을 에너지원으로 사용하게 됩니다.

단식은 종교적, 문화적, 의학적 이유로 수천 년 동안 행해져 왔습니다. 또한 최근에는 단식과 간헐적 단식이 체중 감량, 신진대사 건강 개선, 세포 복구 과정과 관련이 있다는 연구 결과가 나오면서 더욱 주목받고 있습니다.

하지만 과학자들은 장기간 단식 중에 신체가 정확히 어떻게 반응하는지에 대해 아직 제한적인 이해만 가지고 있습니다.

이를 조사하기 위해 런던 퀸 메리 대학교 정밀의료연구소(PHURI)와 노르웨이 스포츠과학대학의 연구진은 건강한 자원자 12명을 대상으로 7일간 물만 섭취하는 단식을 진행했습니다. 혈액 샘플은 단식 전, 단식 중, 단식 후에 매일 채취했습니다.

연구팀은 첨단 단백질체학 기술을 이용하여 혈액 속에 순환하는 약 3,000개의 단백질을 추적했습니다. 이러한 단백질은 신체 전반의 장기와 조직에서 어떤 일이 일어나고 있는지에 대한 단서를 제공할 수 있습니다.

가장 큰 변화는 3일차 이후에 시작되었습니다.

예상대로, 신체는 단식 시작 후 2~3일 이내에 포도당 연소에서 지방 연소로 빠르게 전환했습니다.

참가자들은 지방과 근육량을 포함하여 평균 5.7kg(약 12.5파운드)을 감량했습니다. 참가자들이 3일 동안 식사를 재개한 후, 근육량은 대부분 회복되었지만 지방은 상당 부분 그대로 남아 있었습니다.

하지만 연구원들은 더욱 놀라운 사실을 발견했습니다.

신체 전반의 단백질 활동에 있어서 대규모 변화는 즉시 나타나지 않았습니다. 오히려 주요 분자 수준의 변화는 칼로리 섭취를 중단한 후 약 3일이 지나서야 훨씬 더 뚜렷하게 나타났습니다.

단식 기간 동안 측정된 단백질의 3분의 1 이상이 유의미한 변화를 보였습니다. 가장 큰 변화를 보인 단백질 중 일부는 세포외 기질과 관련된 단백질이었는데, 이는 뇌의 뉴런을 포함한 조직과 장기에 구조적 지지대를 제공하는 데 도움을 줍니다.

참가자들 사이에서 단백질 변화가 놀라울 정도로 일관되게 나타났는데, 이는 신체가 장기간 금식에 대해 고도로 조직화된 반응을 보일 수 있음을 시사합니다.

"이번 연구를 통해 우리는 처음으로 단식할 때 신체 전반에서 분자 수준에서 어떤 일이 일어나는지 확인할 수 있게 되었습니다."라고 퀸 메리 정밀 건강 연구소(PHURI) 소장인 클라우디아 랑겐버그가 말했습니다.

"안전하게 시행하는 단식은 효과적인 체중 감량 방법입니다. 간헐적 단식처럼 단식을 포함하는 인기 있는 다이어트 방법들은 체중 감량 외에도 건강상의 이점이 있다고 주장합니다. 저희 연구 결과는 체중 감량 외에도 단식이 건강에 도움이 된다는 증거를 제시하지만, 이러한 효과는 총 칼로리 섭취를 3일 동안 제한한 후에야 나타났으며, 이는 기존에 생각했던 것보다 늦은 시점입니다."

체중 감량 외의 잠재적 이점

연구진은 대규모 인체 연구에서 얻은 유전자 데이터를 활용하여 단식 중에 관찰되는 단백질 변화가 장기적인 건강에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 조사했습니다.

연구 결과는 질병 위험 및 염증과 관련된 여러 생물학적 경로의 개선과의 연관성을 시사했습니다. 과학자들은 또한 뇌 지지 구조에 관여하는 단백질과 관련된 변화도 확인했습니다.

이번 연구 결과는 단식이 언젠가 연구자들이 신진대사, 노화, 염증 또는 신경 건강과 관련된 질환에 대한 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있을지에 대한 관심을 불러일으켰습니다.

2024년 연구 발표 이후 단식 연구에 대한 관심은 꾸준히 증가해 왔습니다. 최근 연구 결과들은 간헐적 단식이 인슐린 민감도 개선, 건강한 지질 수치 유지, 뇌 기능 및 심혈관 건강 증진과 관련이 있음을 시사합니다.

장기간 단식에 대한 최근의 다른 연구 에서도 신체가 며칠 동안 단식하는 동안 깊은 케토시스 상태에 들어가 세포가 연료를 사용하는 방식이 극적으로 변화한다는 사실이 밝혀졌습니다.

과학자들은 또한 잠재적인 위험 요소를 발견했습니다.

단식이 유익한 생물학적 효과를 가져올 수 있지만, 연구자들은 장기간의 단식이 완전히 안전한 것은 아니라고 경고합니다.

장기간 물만 섭취하는 단식을 대상으로 한 후속 단백질체학 연구에서는 장기간 단식 동안 염증 증가, 혈소판 활성화, 혈액 응고 관련 경로의 변화가 나타난다는 증거를 발견했습니다. 연구진은 이러한 영향이 일시적인 스트레스 반응일 수 있다고 밝혔지만, 극단적인 단식이 장기적으로 건강에 미치는 영향에 대한 추가 연구의 필요성도 강조했습니다.

전문가들은 장기간 단식이 탈수, 전해질 불균형, 현기증, 근육 손실 및 기저 질환이 있는 사람들의 합병증 위험을 증가시킬 수 있다고 경고합니다.

이러한 위험 때문에, 특히 당뇨병, 섭식 장애, 심혈관 질환 또는 기타 만성 질환이 있는 사람들은 의사의 지도 없이 장기간 단식을 시도해서는 안 됩니다.

과학자들이 이번 연구 결과에 열광하는 이유는 무엇일까요?

연구진은 이번 연구에서 가장 중요한 발견 중 하나는 신체의 반응 시점을 파악한 것이라고 말합니다.

널리 알려진 단식 방법들은 대부분 짧은 단식 시간에 초점을 맞추지만, 이 연구는 신체의 더욱 극적인 분자적 변화를 위해서는 며칠 동안 완전한 칼로리 제한이 필요할 수 있음을 시사합니다.

"이번 연구 결과는 단식이 특정 질환에 사용되는 이유에 대한 오랜 지식에 대한 근거를 제공했습니다."라고 베를린 샤리테 보건 연구소의 전산 의학 그룹 공동 책임자이자 PHURI의 건강 데이터 책임자인 마이크 피에츠너가 말했습니다.

"단식이 특정 질환 치료에 도움이 될 수 있지만, 종종 질병으로 고통받는 환자들에게 단식은 선택 사항이 아닐 수 있습니다. 이번 연구 결과가 특정 경우에 단식이 유익한 이유에 대한 정보를 제공하고, 이를 바탕으로 환자들이 실천할 수 있는 치료법을 개발하는 데 도움이 되기를 바랍니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/05/260517030404.htm