패스트푸드를 나흘 연속 먹으면 장내 세균이 바뀔까

버거, 감자튀김, 단 음료를 며칠 계속 먹으면 장 속 세균이 어떻게 바뀌는지 측정한 연구가 있습니다. 기간을 2주로 늘려, 지방은 많고 섬유질은 적은 식단을 먹였을 때 장에서 만들어지는 물질과 장 벽이 어떻게 되는지도 다른 연구가 보여 줍니다.

무엇을 봤는지

2020년 Chenghao Zhu 연구팀은 건강한 어른 10명에게 두 식단을 번갈아 먹였습니다. 나이는 18–25세, 평균 22.1세(표준편차 2.33)였고, 평균 BMI는 24.39(표준편차 3.71, 범위 21.2–32.9)였습니다.

순서는 무작위로 정했습니다. 4일은 패스트푸드, 4일은 지중해식이고, 그사이에 4일을 쉬었습니다. 칼로리는 각자 필요한 양에 맞췄고, 음식은 연구에서 제공했습니다. 패스트푸드는 지정한 식당의 버거, 감자튀김, 단 음료였습니다. 임상시험 등록번호는 NCT03205254입니다.

평소 하루 섭취는 평균 2526kcal(표준편차 951)였고, 두 식단의 칼로리는 서로 같게 맞췄습니다. 지방이 차지하는 비율은 패스트푸드 44.6%(표준편차 4.0), 지중해식 33.2%(표준편차 2.5)였습니다. 식이섬유는 패스트푸드가 하루 12.9g(표준편차 2.8), 지중해식이 58.0g(표준편차 8.6)이었습니다. 단백질은 패스트푸드 89.9g, 지중해식 105.0g으로, 평소 102.0g과 통계적으로 다르지 않았습니다(p > 0.05).

결과

장 속 세균 종류의 다양성은 두 식단에서 의미 있게 달라지지 않았습니다(p = 0.576, 10명). 누가 먹었는지에 따른 차이가, 나흘 메뉴에 따른 차이보다 컸습니다.

세균은 종류가 많아서, 여러 개를 한꺼번에 비교하면 우연히 의미 있어 보이는 결과가 나오기 쉽습니다. 그래서 연구팀은 통계를 더 엄격하게 다시 봤습니다. 그 뒤에도 남은 변화는 두 가지였습니다. 섬유질을 발효하는 세균은 패스트푸드 뒤에 줄고 지중해식 뒤에 늘었습니다(여러 비교를 감안한 p = 0.019, 감안하기 전 p = 0.0001). 다른 장내 세균 하나는 반대였습니다(감안한 p = 0.028, 감안하기 전 p = 0.0004).

논문에서는 줄어든 세균을 Butyricicoccus, 늘어난 세균을 Collinsella라고 부릅니다. Butyricicoccus는 식이섬유를 발효하는 장내 세균이고, Collinsella는 장에 사는 또 다른 세균입니다.

엄격하게 다시 보기 전에는 다른 세균도 오르내렸습니다. 섬유질과 자주 함께 언급되는 세균은 패스트푸드에서 줄고, 담즙이 많은 환경에서 잘 사는 세균 등은 늘었습니다. 다만 여러 비교를 감안하면 이 차이는 남지 않았습니다.

피 속의 물질도 바뀌었습니다. 장내 세균이 단백질의 재료로 만드는 물질은 패스트푸드 뒤에 줄고, 지중해식 뒤에 늘었습니다. 그 재료가 되는 아미노산 자체는 패스트푸드 뒤에 늘었습니다(감안한 p = 0.014). 몸이 같은 아미노산을 쓰는 다른 경로의 물질은 그대로였고, 둘의 비율만 패스트푸드 뒤에 줄었습니다(p = 0.005). 담즙산과, 장내 세균이 만들어 혈관 건강 연구에서 자주 나오는 물질은 나흘 안에 두 식단의 차이가 확인되지 않았습니다.

그 재료는 트립토판이라는 아미노산입니다. 세균이 트립토판으로 만드는 물질은 인돌-3-락트산(감안한 p = 0.003), 인돌-3-프로피온산(감안한 p = 0.021), 인돌-3-아세트산(감안한 p = 0.021)입니다. 몸이 트립토판을 쓰는 다른 경로의 물질은 키누레닌입니다. TMAO는 장내 세균이 만들고, 혈관 건강과 연관돼 연구되는 물질입니다.

사람마다 반응도 달랐습니다. 담즙이 많은 환경에서 잘 사는 세균이, 네 번 측정에서 한 번도 나오지 않은 사람이 2명이었습니다. 평소 포화지방을 많이 먹을수록 연구 시작 때 이 세균도 많은 편이었습니다(r = 0.708, p = 0.022).

논문에서는 이 세균을 Bilophila라고 부릅니다. 담즙이 많은 환경에서도 사는 장내 세균이고, 논문이 예로 든 Bilophila wadsworthia도 그 종류입니다. 여러 비교를 감안하기 전 p는 0.0347이었고, 감안한 뒤에는 의미 있는 차이로 남지 않았습니다.

나흘을 2주로 늘리면

2015년 Stephen O’Keefe 연구팀은 식당 메뉴가 아니라, 지방은 많고 섬유질은 적은 서구식과 그 반대인 아프리카식을 2주 동안 지켜 보며 바꿔 먹였습니다. 장 벽의 세포가 얼마나 빨리 늘어나는지, 염증이 있는지는 아프리카계 미국인 20명과 농촌 남아프리카 참가자 12명에서 봤습니다. 장이 섬유질로 만드는 물질은 각 집단 20명에서 쟀습니다.

서구식으로 바꾼 쪽은 대장 안의 그 물질이 절반으로 줄었고, 아프리카식으로 바꾼 쪽은 2.5배가 되었습니다. 세포가 늘어나는 속도는 섬유질이 많은 식단에서 느려지고, 지방은 많고 섬유질은 적은 식단에서 빨라졌습니다. 염증에 관여하는 면역세포도 같은 방향으로 움직였습니다. 세균 구성 자체의 변화는 작았습니다. 체중은 2kg 안에서 유지되었습니다.

논문에서는 이 물질을 부티레이트라고 부릅니다. 장내 세균이 식이섬유를 발효할 때 만드는 짧은 지방산입니다.

한계

Zhu 연구는 10명, 식단당 4일, 젊은 어른을 대상으로 칼로리를 맞춘 소규모 예비 연구입니다. 몇 명을 봐야 차이가 나는지 미리 계산하지는 않았습니다. 세균의 다양성이 무너졌다는 결과도, 병이 생겼다는 결과도 아닙니다. 통계를 다시 본 뒤에 남은 세균은 두 종류입니다. 담즙산이 나흘 안에 안 바뀐 것은, 논문에서도 말하듯 몇 주에서 몇 달을 본 다른 연구와 보는 시간이 다르기 때문입니다.

O’Keefe 연구의 서구식은 실험을 위해 차린 식단입니다. 지방은 많고 섬유질은 적지만, 버거 가게에서 시킨 메뉴와 같지는 않습니다. 참가자도 평소 식사가 다른 두 집단입니다. 2주 동안 본 장내 물질과 장 벽의 변화를, 나흘짜리 패스트푸드에 그대로 적용하면 안 됩니다.

기록할 때

두 연구에서 세균과 세균이 만드는 물질이 따라간 것은, 맞춰 둔 칼로리보다 섬유질과 지방의 비율이었습니다. Zhu 연구에서 하루 섬유질은 12.9g과 58.0g으로 크게 달랐습니다. 사진에 음료, 감자튀김, 빠뜨린 채소가 없으면 그 차이가 기록에서 사라집니다. 나흘짜리 소규모 연구에서 나온 세균 이름을 하루 목표로 삼으면 안 됩니다.