오토파지와 간헐적 단식의 연관성

글, 사진 / 김쓰

 

현대의 사람들은 지나친 칼로리에 노출되어 있다. 그로인해 세포의 자정작용을 방해하기도 하는데, 세포의 자정작용이라고 할 수 있는 오토파지와 이 오토파지를 정상적으로 돌리기 위한 간헐적 단식에 대해 말해보겠다.

 

오토파지란 무엇인가?

 

오토파지라는 개념이 널리 퍼지게 된 것은 2016년 일본 도쿄 공업대학의 오스미 요시노리 교수가 노벨상을 수상하면서 알려지게 되었다. 오토파지란 무엇인가? 우리 몸은 수십조개의 세포로 구성되어 있다. 이러한 세포들의 활동으로 인해 기능이 저하되는 세포소기관, 세포질의 노폐물과 같은 일종의 폐기물이 발생하게 된다. 이러한 폐기물들이 세포 속에 쌓이게 되면 기능이 계속 떨어지게 된다. 이 세포 안의 폐기물을 치워버리고 세포를 재활용하는 시스템을 오토파지라고 한다.

 

오토파지는 자가포식으로 해석될 수 있는데, 우리 몸은 오토파지를 통해 몸 속에 침투한 세균이나 바이러스 등을 제거하기도 한다. 단식이나 제한식을 통해 오토파지 기능을 활성화 할 수 있다고 한다.

 

더불어 알아둘만한 것으로는 세포의 구조와 기능에 관한 연구로 노벨상을 수상한 벨기에 과학자 크리스티앙 드 뒤브가 1960년대에 미토콘드리아 등의 세포소기관이 이중 막으로 둘러쌓인 것을 발견하였고 이를 오토파지 액포라고 불렀다는 정도일 것이다.

 

오토파지와 간헐적 단식의 연관성

 

오토파지와 간헐적 단식은 어떤 연관성이 있을까? 그건 우리가 단식을 함으로써 일어나는 변화를 관찰해보면 알 수 있다. 단식을 하게 되면 아래와 같은 현상이 우리 몸에서 이루어지게 된다.

 

단식, 소식 >> ATP 적어지게 된다 >> AMPK 를 활성화 >> PGC-1∝ 증가시킴 >> 미토콘드리아 재합성을 촉진 하는데 이러한 과정을 오토파지라고 한다. 

 

오토파지가 활성화되면 다양한 장점이 있다. 지방산대사를 증가시켜서 체중감량에 도움이 되고, 인슐린 민감도를 높여 혈당을 안정화시키고 염증까지 억제시킬 수 있다고 한다. 다만, 이때 지나친 단식을 하게되면 몸에 필요한 영양소가 부족해질 수도 있다. 부족한 영양소로 인해 되려 세포의 재생이 안되는 상황이 올 수도 있다. 

 

* 미토콘드리아 : 미토콘드리아는 에너지 대사와 세포사 조절에 관여하는 기능을 가지는 진핵세포에 존재하는 세포성 소기관이다. 우리 몸에 에너지를 필요로 하는 신체주요 장기와 근육세포에 주로 존재하고 있다. 

 

간헐적 단식 방법

 

일반적으로 간헐적 단식에는 하루 한끼 혹은 16시간 공복의 방법(16 : 8 단식)이 있다. 하루 한끼만 먹는 방법은 오히려 미토콘드리아를 재합성할때의 영양분을 부족하게 할 수 있어 16 : 8 단식이 더 괜찮은 방법으로 보인다. 이름에 단식이 들어가는만큼 8시간 내에 3끼를 먹는다는 의미는 아니며, 평소에 먹던대로 시간과 양은 유지하면서 아침이나 저녁을 먹지 않는 방법이다. 

 

보통 저녁을 먹지 않는 다이어트 방법은 오래전부터 있어왔는데, 이와 다른점이라면 16시간의 공복시간을 엄격하게 지킨다는 정도의 차이가 있다. 주의할점으로는 폭식을 하지 않는 것과 운동을 병행하는것이 좋다는 것 정도가 있다.

 

간헐적 단식을 통해서만 미토콘드리아를 활성화시킬 수 있을까?

 

그렇지 않다. 오토파지의 기능에 관여하는 AMPK는 굶거나 에너지가 부족할때 오히려 증가하는데, 이로인해 인슐린 민감도를 높이고 지방도 잘 태우게 한다. 이 신호를 높여주는 대표적인 것으로 당뇨치료제인 메트포민이 있으나 이건 아무래도 약이다보니 사용하기는 그럴것이다. 이를 도와주는 다른 영양소가 있으니 레스베라트롤이다. 레스베라트롤은 포도씨나 호장근뿌리에 들어있다고 한다. 이 레스베라트롤과 관련된 영양제를 먹으면 AMPK를 활성화시키는데 도움을 줄 수 있어 미토콘드리아를 재합성하는데 도움을 준다고 한다. 미토콘드리아를 재합성하는데 도움을 주는 또 하나의 영양제는 아르기닌이다. 다만, 아르기닌의 경우에는 만성질환이나 염증성 질환을 앓고 있을때 먹으면 오히려 산화적 스트레스를 증가시킬 수 있어 운동 혹은 소식을 할때 먹을 것을 권하고 있다.

 

미토콘드리아도 스스로 보호할 수 있는 수단을 가지고 있는 수단이 있는데 그게 바로 UCP 단백질 채널이다. 너무 많은 칼로리가 들어와 미토콘드리아가 과부하가 걸리게 되면 미토콘드리아는 ATP를 만드는 대신 UCP를 통해 열을 방출해 칼로리를 소모하게 만들고 활성산소의 축적도 막는다고 한다. 이 UCP를 활성화하는데 도움을 주는 영양소도 있는데 퀘르세틴, 녹차추출물 EGCG이 도움을 줄 수 있다고 한다. 더불어 항산화를 도와주는 영양제들도 미토콘드리아를 건강하게 만드는데 도움을 준다고 하니 참고하면 좋겠다.

 

지금도 과학자들은 오토파지를 활성화하기 위한 약을 개발하기 위해 노력하고 있다고 한다. 이 약이 개발된다면 세포 안에 폐기물들이 쌓여 발생하는 여러 질병들을 치료할 가능성을 높일 수 있을 것이다. 반대로 오토파지의 기능을 억제해 질병을 치료하려는 연구도 진행되고 있다고 한다. 오토파지 억제로 치료할 수 있는 질환의 예로 암세포의 오토파지 기능을 억제하여 암세포를 재생산하지 못하게 하는 것을 들 수 있다. 오토파지에 대한 본격적인 연구가 시작된지 몇년이 되지 않은 시기이다. 오토파지와 관련된 다양한 연구 진행을 기대해본다. 끝.