간헐적 단식은 뇌에 놀라운 변화를 일으킨다.

체중 감량은 예상치 못한 협력 관계, 즉 변화하는 장내 미생물군과 재구성된 뇌의 상호 작용에 의해 이루어질 수 있습니다. (사진 제공: Shutterstock)

전 세계적으로 10억 명이 넘는 사람들이 비만으로 고통받고 있으며, 비만은 심혈관 질환, 당뇨병, 그리고 여러 종류의 암 발병 위험을 높입니다. 하지만 체중 감량과 유지는 매우 어려울 수 있습니다. 우리 몸은 단순히 칼로리 섭취 감소에 반응하지 않습니다. 장, 호르몬, 신진대사, 그리고 뇌에서 오는 신호들이 모두 허기, 음식에 대한 갈망, 그리고 체중 재증가에 영향을 미칠 수 있습니다.

최근 관심이 높아지고 있는 접근법 중 하나는 간헐적 에너지 제한(IER)입니다. 이는 칼로리 섭취를 줄이는 기간과 평소와 같은 식사 기간을 번갈아 가며 진행하는 다이어트 방식입니다. 2023년에 발표된 연구에 따르면 이러한 전략은 단순히 체중 감량 이상의 효과를 가져올 수 있다고 합니다. 장내 세균과 뇌 활동 간의 관계를 변화시켜 식욕 및 식습관과 밀접한 관련성을 갖도록 유도할 수 있다는 것입니다.

"본 연구에서는 IER 식단이 인간의 뇌-장-미생물 축을 변화시킨다는 것을 보여줍니다. 체중 감량 중 및 감량 후 관찰된 장내 미생물과 식이 관련 뇌 영역 활동의 변화는 매우 역동적이며 시간에 따라 서로 연관되어 있습니다."라고 베이징 인민해방군 총병원 건강관리연구소의 연구원이자 마지막 저자인 쩡창 박사는 말했습니다.

간헐적 단식과 뇌

체중 감량 과정에서 신체 내부에서 어떤 변화가 일어나는지 알아보기 위해 연구진은 중국의 비만 성인 25명을 대상으로 연구를 진행했습니다. 참가자들의 평균 연령은 약 27세였으며, 체질량지수(BMI)는 28에서 45 사이였습니다.

연구팀은 시간 경과에 따른 변화를 추적하기 위해 여러 가지 도구를 사용했습니다. 대변 샘플은 메타게놈 분석을 통해 장내 미생물 군집의 구성을 측정하는 데 사용되었고, 혈액 검사는 대사 및 생리적 변화를 모니터링하는 데 활용되었습니다. 또한, 기능적 자기공명영상(fMRI)을 이용하여 식욕, 감정, 주의력, 학습, 억제 및 보상과 관련된 뇌 영역의 활동을 조사했습니다.

"건강하고 균형 잡힌 장내 미생물군은 에너지 항상성 유지와 정상 체중 유지에 매우 중요합니다. 반대로, 비정상적인 장내 미생물군은 중독과 관련된 특정 뇌 영역에 영향을 미쳐 식습관을 변화시킬 수 있습니다."라고 중국 허난성 인민병원 건강관리과 소속 공동 저자인 리용리 박사는 설명했습니다.

체계적으로 관리되는 체중 감량 프로그램

이 연구는 32일간의 고강도 단식 단계로 시작되었습니다. 이 기간 동안 참가자들은 영양사가 설계한 식단을 제공받았습니다. 칼로리 섭취량은 기초 에너지 필요량의 약 4분의 1에 도달할 때까지 단계적으로 감소되었습니다.

이후 30일간의 저칼로리 단식 단계가 이어졌습니다. 이 단계에서 참가자들에게는 완전히 조리된 식사가 아닌 권장 식품 목록이 제공되었습니다. 계획을 정확히 따른 참가자들은 여성은 하루 500칼로리, 남성은 하루 600칼로리를 섭취했습니다.

프로그램 종료 시점에 참가자들은 평균 7.6kg을 감량했는데, 이는 초기 체중의 약 7.8%에 해당합니다. 또한 체지방과 허리둘레도 감소했습니다.

체중 감소뿐 아니라 대사 기능 개선에도 효과가 나타났습니다. 혈압, 공복 혈장 포도당, 총 콜레스테롤, HDL, LDL 수치 및 주요 간 효소 활성도가 모두 감소했습니다. 연구진에 따르면 이러한 변화는 간헐적 에너지 제한이 고혈압, 고지혈증, 간 기능 장애와 같은 비만 관련 문제를 줄이는 데 도움이 될 수 있음을 시사합니다.

뇌와 장의 변화는 함께 일어났다.

연구진은 체중 감량 프로그램이 식욕 및 중독 관련 행동에 관여하는 여러 뇌 영역의 활동 감소와 연관이 있음을 발견했습니다. 이러한 변화는 다이어트가 체형뿐만 아니라 음식에 대한 갈망, 자제력, 그리고 먹고 싶은 욕구에도 영향을 미치는 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.

동시에 장내 미생물군에도 변화가 생겼다. Faecalibacterium prausnitzii , Parabacteroides distasonis , Bacterokles uniformis 의 개체 수가 급격히 증가했고, Escherichia coli는 감소했다.

추가 분석 결과 특정 미생물이 특정 뇌 영역의 활동과 연관되어 있음이 밝혀졌습니다. 대장균 , 코프로코커스 코메스 , 유박테리움 할리 의 풍부함은 체중 감량 중 실행 기능 및 의지력과 관련된 영역인 좌측 안와하 전두엽이랑의 활동과 음의 상관관계를 보였습니다.

다른 박테리아는 정반대의 양상을 보였다. P. distasonis 와 Flavonifractor plautii는 주의력, 운동 억제, 감정 및 학습과 관련된 뇌 영역과 양의 상관관계를 나타냈다.

이러한 연구 결과는 놀라운 가능성을 시사합니다. 즉, 체중 감량 과정에서 장내 미생물군과 뇌가 함께 변화할 수 있다는 것입니다. 이 연구는 장내 세균이 뇌 변화를 유발하는지, 뇌가 미생물 변화를 유발하는지, 아니면 다른 요인이 둘 다에 영향을 미치는지 증명할 수는 없습니다. 하지만 이 결과는 체중 조절이 단순히 의지력이나 칼로리 섭취의 문제가 아니라는 점을 뒷받침하는 근거를 더해줍니다. 체중 조절에는 장과 뇌 사이의 생물학적 상호작용 변화가 관여할 수 있습니다.

몸 안에서의 양방향 대화

"장내 미생물군은 복잡한 양방향 방식으로 뇌와 소통하는 것으로 여겨집니다. 미생물군은 신경전달물질과 신경독소를 생성하여 신경과 혈액 순환을 통해 뇌에 전달합니다. 이에 따라 뇌는 식습관을 조절하고, 우리가 섭취하는 영양소는 장내 미생물군의 구성을 변화시킵니다."라고 중국 인민해방군 총병원 노인병연구소의 샤오닝 왕 박사는 설명했습니다.

이러한 양방향 소통은 비만 치료가 왜 그렇게 어려운지를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 배고픔, 식욕, 기분, 보상, 신진대사는 모두 생물학적 신호에 의해 조절됩니다. 장내 미생물은 염증, 신진대사, 신경계 활동에 영향을 미치는 화합물을 생성할 수 있습니다. 그리고 뇌는 음식 선택과 식습관을 조절하는 데 도움을 줍니다.

2023년 연구 결과는 성공적인 체중 감량이 특정 장기 하나만의 변화가 아니라 신체 전체에 걸친 변화를 수반할 수 있음을 시사합니다.

후속 연구가 추가하는 내용

2023년 연구 이후 발표된 연구들은 단식이 장내 미생물군에 영향을 미칠 수 있다는 생각을 계속해서 뒷받침하고 있지만, 그 증거는 여전히 복잡합니다. 2024년에 발표된 인체 연구에 대한 체계적인 검토에서는 간헐적 단식이 장내 미생물의 풍부도, 다양성 및 구성에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 그러나 연구 저자들은 연구 결과가 연구마다 크게 다르며, 어떤 변화가 실제로 건강에 유익한지 판단하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다고 지적했습니다.

2024년에 실시된 또 다른 임상 연구에서는 과체중 또는 비만 성인을 대상으로 간헐적 단식과 단백질 섭취 조절을 병행하는 방법과 지속적인 칼로리 제한을 비교했습니다. 두 방법 모두 칼로리 섭취량을 줄였지만, 단식과 단백질 섭취 조절을 병행한 그룹은 더 큰 체중 감량 효과와 장내 미생물 환경의 뚜렷한 변화를 보였습니다. 연구진은 체성분 개선 및 체지방 감소와 관련된 미생물과 대사 신호의 증가를 보고했습니다.

이러한 후속 연구 결과들을 종합해 보면, 단식 기반 중재가 장내 미생물군에 의미 있는 변화를 가져올 수 있다는 전반적인 그림이 더욱 확고해집니다. 하지만 이러한 연구 결과들은 세부적인 요소들이 중요하다는 점도 보여줍니다. 단식의 종류, 칼로리 섭취량, 단백질 섭취량, 섬유질 섭취량, 식사 시간, 그리고 개인의 생물학적 특성 모두 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.

체중 감량 연구의 다음 질문은 바로 이것이다.

2023년에 발표된 기존 연구는 규모가 작고 상관관계에 기반한 연구였기 때문에 인과관계를 입증할 수 없습니다. 또한 특정 참가자 집단과 단기적인 개입에 초점을 맞추었습니다. 특정 미생물이나 뇌 영역이 체중 감량 성공률, 감량 체중 유지율, 그리고 개인별 맞춤형 다이어트 방법 등을 예측하는 데 효과적인지 여부를 판단하려면 더 규모가 크고 장기간에 걸친 연구가 필요합니다.

베이징 건강관리연구소의 공동 저자인 리밍 왕 박사는 "다음으로 답해야 할 질문은 비만인 사람, 특히 체중 감량 과정에서 장내 미생물과 뇌가 어떤 메커니즘으로 상호작용하는지 정확히 밝히는 것입니다. 성공적인 체중 감량과 건강한 체중 유지를 위해 중요한 특정 장내 미생물과 뇌 영역은 무엇일까요?"라고 말했습니다.

현재까지의 연구는 간헐적 단식 중에 일어날 수 있는 일들을 보다 자세히 보여줍니다. 체중 감량은 단순히 지방 감소에만 그치지 않을 수 있습니다. 장내 세균총, 신진대사, 뇌 활동의 동시적인 변화를 통해 신체가 음식에 반응하는 방식이 바뀔 수도 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/05/260530004622.htm