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펜실베이니아 대학교 의과대학(Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania)의 연구진이 주도한 다기관 연구에 따르면 위장 또는 장은 당류가 간에 도달하기 전에 분해하여, 과당으로 인한 손상으로부터 간을 보호하는데 도움을 준다고 함. 과당(fructose)은 과일, 꿀, 옥수수에서 발견되는 당류의 형태임.

그러나 연구진은 과량의 과당을 특히 짧은 시간 내에 섭취하면 장을 제압하여 과당이 간으로 흘러가게 되며, 막대한 피해를 입히고 지방간을 일으키는 것을 발견했음.

과도한 과당의 섭취가 비알코올성 지방간 질환, 비만 및 당뇨와 관련이 있다는 연구에도, 지난 세기에 걸쳐 과당의 소비는 100배가 증가했음.

연구에 따르면 과도한 과당의 섭취는 간에 독성이 될 수 있음. 많은 양의 과당이 간에 도달하면, 간이 지방을 형성하기 위하여 과량의 과당을 사용하며 이 과정을 지방형성(lipogenesis)이라고 함. 결국 과량의 과당을 섭취한 사람은 비알코올성 지방간 질환이 발생하며 이는 간세포에 너무 많은 지방이 저장된 상태를 말함.

연구진은 과당이 얼마나 빨리 소비되는지 통제하는 케토헥소인산화효소(ketohexokinase)라는 주요 효소를 연구했음.

연구진은 유전자재조합 생쥐를 이용해 장의 효소 수준을 낮추면 쥐에서 지방간을 유발한다는 것을 보여주었음. 반대로 장내 케토헥소인산화효소 수준을 높이자 지방간으로부터 보호되는 것을 보여주었음. 따라서 연구진은 장에서의 과당의 분해가 쥐의 간세포에서 여분의 지방 생성을 완화하는 것을 발견했음.

또한 장이 과당을 제거할 수 있는 속도가 과당을 안전하게 섭취할 수 있는 속도를 결정함을 발견했음.

연구진은 동일한 양의 과당을 식품 대신 음료로 섭취하였을 때 지방간 발생 가능성이 높음을 보여주었음.

동 연구는 'Nature Metabolism'에 게재되었음.

(*) https://www.nature.com/articles/s42255-020-0222-9