By SABRINA WEISS, WIRED UK

크리스마스 저녁 식사가 맛있는 이유를 충분히 이해할 수 있다. 칠면조 요리와 그레이비, 감자 요리, 장식 모두 1년 내내 섭취한 음식 중 염분이 가장 높은 편에 해당하는 식사를 완성하기 때문이다. 바삭한 식감을 낸 요리와 치즈, 그 외 여러 스낵을 더한다면, 연휴 내내 식욕을 자극한다. 그리고 연휴 기간 염분 섭취량이 인체에 필요한 수준이나 권장량을 넘어선다.

과도한 염분 섭취가 신체에 미치는 영향은 널리 알려졌다. 염분 수치와 함께 혈압도 상승하면서 심장병이나 뇌졸중 위험성도 증가한다. 그러나 많은 과학자가 염분이 신체 이외에 행동에도 영향을 미칠 수 있다고 생각한다. 특히, 스트레스와의 관련성을 더 집중하여 살펴보고 있다.

비교적 최근까지만 하더라도 염분 섭취량과 스트레스 수치 간 상관관계 연구가 이루어지지 않았다. 인간의 염분 섭취량은 연구하기 어려운 대상이기 때문이다. 염분 자체는 인간이 섭취하는 음식에 보편적으로 존재하므로 통제된 조건에서도 인간의 염분 섭취량을 관찰하기 어렵다. 게다가 염분이 시간이 지날수록 혈압 상승으로 이어질 수 있어, 피실험자의 식단에 염분을 추가하는 일은 윤리적으로 문제가 될 수 있다.

따라서 에딘버러대학교 연구팀의 연구는 인간 실험 대신 선택할 수 있는 차선책인 실험 쥐를 이용한 실험을 채택했다. 에딘버러대학교 신장생리학 교수 매튜 베일리(Matthew Bailey)는 실험 쥐와 인간의 과학 연구 시 신체 구조와 심리적 요소, 유전적 요소 등이 인간과 매우 비슷해, 식단을 포함한 외부 요소를 다룰 때 스트레스 반응도 비슷하다고 설명했다. 또, 쥐는 일반적으로 염분을 섭취하지 않아, 염분 섭취가 미치는 영향을 연구하기 더 쉽다.

베일리 교수 연구팀은 염분 섭취와 스트레스 지수의 관계를 조사하려 수컷 쥐에 인간의 일반적인 염분 섭취량과 비슷한 수준으로 염도가 높은 식단을 주었다. 다만, 염도가 높은 식단 섭취 기간 2주와 8주로 나누어 실험 쥐 집단을 분리했다. 연구팀은 쥐의 혈액 샘플을 분석한 뒤 염분 섭취량이 상대적으로 많은 실험 쥐의 스트레스 호르몬 코르티솔의 수치가 더 높다는 사실을 확인했다. 염도가 낮은 음식을 섭취한 실험 쥐 집단과 염도가 높은 음식을 섭취한 실험 쥐 집단 모두 정지 상태 이후 스트레스를 유발하는 플렉시글라스 튜브(Plexiglas tube)로 제한된 공간에 있었다. 스트레스 반응 자체는 염분 추가와 염분 공급 중단에 따라 바뀌지 않았으나 염분 섭취에 따라 스트레스 수치가 상승했다. 베일리 교수는 “희미한 빛의 조명과 같다. 스트레스 체계는 조명 강도를 변경하는 것과 같은 변화를 보인다”라고 말했다.

쥐의 체내에 투입된 염분과 스트레스를 유발하는 플렉시글라스 환경이라는 두 가지 다른 스트레스 유발 요인이 각각의 실험 쥐 집단에 미치는 영향과 스트레스 수치 변화 혼합 효과는 특히 흥미롭다. 이와 관련, 베일리 교수는 인간도 여러 스트레스 요인에 한 번에 노출되기 때문이라고 설명을 이어갔다. 따라서 실험 쥐의 스트레스 수치 변화 연구 결과와 비슷한 현상이 인체에도 발생할 수 있다. 크리스마스 저녁 식사 도중 선물을 주고받는 짧은 시간이나 혈압 상승 원인이 되는 성가신 언행을 하는 친척과 흥분한 상태에서 벌이는 논쟁을 생각해보아라. 그리고 연휴 내내 염도가 높은 음식을 섭취한다는 조건을 추가로 생각해보아라. 베일리 교수는 “음식의 염도가 스트레스에 미치는 영향이 일부 인간에게는 평균 수준보다 적을 수 있다고 생각한다”라고 말했다.
 
연구팀은 연구 도중 일부 실험 쥐를 안락사한 뒤 조직 샘플을 확보했다. 그리고 스트레스 반응을 담당하는 뇌의 단백질을 생성하는 유전자 활동이 증가한 사실을 확인했다. 베일리 교수 연구팀의 연구와는 관련이 없는 코넬대학교 의과대학원 신경과학 부교수 쥐세페 파라코(Giuseppe Faraco)는 “2주간 염분 과다 섭취 상태에 노출된 후 스트레스 수치 상승과 관련된 유전적 행동 증가를 제시하는 연구를 접하게 돼 흥미롭다”라고 말했다. 그러나 파라코 부교수는 실험 쥐의 행동 반응과 관련된 핵심 유전자의 과도한 행동 변화 데이터를 확인하고 싶다고 덧붙여 전했다.

현재 베일리 교수는 염분 섭취량과 핵심 유전자 활동 변화 간 상관관계를 입증할 데이터를 제시하기 위한 연구를 진행 중이다. 베일리 교수는 추후 몇 주 동안 신경과학자팀과 협력해, 실험 쥐를 특수 설계한 미로에 두었을 때 염분 섭취량과 스트레스 수치가 공격성이나 불안감과 관련된 행동을 강화하는 방식을 관측하여 기록하고자 한다. 예를 들어, 불안감을 느끼는 실험 쥐는 외부 환경에 더 노출된 개방적인 환경을 찾으려 탐험하기보다는 불투명한 벽 뒤에서 안전한 공간을 찾고는 폐쇄된 공간에서 더 오랜 시간을 보내려 할 것이다.

행동 신경과학 부교수 리 길만(Lee Gilman)은 이미 오하이오주 켄트주립대학교 실험실에서 염분 섭취량이 상황에 따른 공포심 형성이라고 알려진 현상을 확인할 실험을 진행했다. 경험한 상황에 따른 위협의 반응으로 생성된 조건부 공포 반응을 기억하고 안전 자극 확장이 될 때 발생한다. 불안감과 관련된 장애의 일반적인 증상이다. 길만 부교수는 “뇌의 불안감 처리 과정과 직접적인 관련성이 있다”라고 말했다.

공포를 느낀 실험 쥐는 과거의 경험과 똑같이 위협 유발이라는 요소가 발생할 때 얼어붙어 꼼짝하지 못하는 상태가 될 것이다. 그러나 통제 조건에 놓인 실험 쥐 집단은 더 나아가 과거에 경험한 적이 없는 새로운 환경에서도 얼어붙은 모습을 보일 것이다. 길만 부교수는 그 이유로 “공포심을 생성하기 때문”이라고 설명했다. 길만 부교수 연구팀이 논문 게재 예고 글로 밝힌 바와 같이 수컷 실험 쥐와 암컷 실험 쥐를 형태가 있는 배경과 에탄올 기반 향, 조명이 있는 방에 두고 바닥의 스테인리스 스틸 그리드로 가끔 약한 전기 충격을 가하면서 실험을 진행했다.

길만 부교수는 4주 동안 통제 조건에 따라 연구한 뒤 염도가 높은 음식을 섭취한 암컷 실험 쥐의 공포 반응 형성 수준이 증가한 사실을 발견했다. 반면, 똑같이 염도가 높은 음식을 섭취한 수컷 실험 쥐의 공포 반응은 감소해, 신경과학 측면에서 놀라운 결과를 얻었다. 그러나 염분 섭취량에 따른 행동 연구를 진행한 적이 있는 대다수 연구팀은 수컷 쥐만 실험 객체로 선택해, 길만 부교수 연구팀의 연구가 염분 섭취량과 공포 반응의 성별 차이를 더 분명하게 설명할 수 있을 것이다.

베일리 교수 연구팀과 길만 부교수 연구팀의 연구 모두 염분 과다 섭취가 뇌에 미치는 영향을 더 자세히 이해하는 데 도움이 된다. 다만, 파라코 부교수는 실험 쥐로 진행한 연구 결과를 인간의 영향으로 이해할 때, 더 신중하게 분석해야 한다고 경고한다. 동물과 인간의 염분 섭취 방식, 사용 방식, 대사 작용 방식 등이 다르기 때문이다. 파라코 부교수는 “실험 쥐의 필요한 최소 염분 섭취량 측정 기준의 불확실성과 동물 실험 모델의 염분 노출 정도가 인간의 평생 염분 노출 정도보다 훨씬 더 적은 점, 인간의 염분 섭취 방식 저평가 등을 고려해, 실험 쥐와 인간을 비교할 때 신중하게 해석해야 한다”라고 주장했다.

염분 섭취 조건을 고려한 행동 연구는 여전히 걸음마 수준에 머무르고 있다. 그러나 베일리 교수와 길만 부교수 모두 실험 결과를 개선하고 실험 쥐의 행동을 장기간 추적하는 방식으로 실험 기간을 연장하고자 한다. 또, 지금 당장 실험 쥐로 진행한 연구 결과를 인간의 스트레스 수치 변화 이해에 바로 적용할 수는 없다. 그러나 베일리 교수와 길만 부교수 연구팀 모두 크리스마스 연휴와 같이 염분 섭취량이 증가할 때와 평소 모두 염분 섭취량을 더 의식해야 한다고 생각한다. 현재, 대다수 소비자는 손님 접대 시 식탁에 올리는 음식의 칼로리와 당을 집중적으로 신경 쓴다. 길만 부교수는 “많은 이들이 음식의 염도를 크게 신경 쓰지 않는다”라고 언급했다. 그러나 염분 과다 섭취가 인간의 기분과 스트레스 수치 변화에 영향을 미친다는 사실이 알려진다면, 달라질 것이다.

** 위 기사는 와이어드UK(WIRED.co.uk)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
Eating Too Much Salt Could Cause Stress Levels to Rise