Metabolic and hormonal responses to nutritional ketosis differ by sex and metabolic phenotype in adults

수십 년 동안 의사들과 공중 보건 관계자들은 체중 관련 질환의 위험을 측정하기 위해 체질량 지수(BMI)라는 단순한 자에 의존해 왔습니다. 사람의 몸무게를 키로 나누어 계산하는 이 방식은 사람들을 정상 체중, 과체중, 또는 비만과 같은 깔끔한 범주로 분류합니다. 하지만 정확히 같은 BMI를 가진 두 사람이 있더라도 외견과 느낌은 완전히 다를 수 있습니다. 한 사람은 대부분의 무게를 근육으로 지탱하고 있는 반면, 다른 한 사람은 장 주변에 지방을 축적하고 있을 수 있습니다. 또한 한 사람은 식사 후 혈당이 위험할 정도로 치솟는 반면, 다른 한 사람은 혈당이 안정적으로 유지될 수도 있습니다. 이러한 숨겨진 변수 때문에, 차트 위의 단 하나의 숫자는 인간 신체의 진정한 대사적 실체를 포착하는 데 종종 실패합니다. 더욱이 남성과 여성은 음식을 처리하고 지방을 저장하는 방식이 서로 다르며, 이는 우리 몸이 변화에 반응하는 방식에 또 다른 복잡성을 더합니다. 이 때문에 연구자들은 특정 개인의 체성분과 생물학적 성별에 따라 한 사람에게 효과적인 식단이 다른 사람에게는 다르게 작용할 수 있는지에 대해 점점 더 질문을 던지고 있습니다.

최근 한 연구는 탄수화물을 획기적으로 줄이고 그 대신 지방으로 대체하는 식사법인 케토제닉 식단을 사용하여 이 아이디어를 테스트하고자 했습니다. 몸에 당분이 부족해지면 몸은 연료원을 전환하여 지방을 태우고 케톤이라고 불리는 분자를 생성합니다. '영양적 케토시스'라고 알려진 이 상태는 이 식단의 목표이며, 체중 관리와 대사 건강 개선을 위해 자주 사용됩니다. 그러나 이러한 전환에 대한 신체의 반응이 모든 사람에게 동일한지는 여전히 불분명했습니다. 이를 알아내기 위해 폴란드의 연구팀은 34명의 성인을 대상으로 60일 동안 추적 관찰을 진행했습니다. 그들은 모든 참가자를 하나의 집단으로 취급하지 않았습니다. 대신, 남성인지 여성인지, 그리고 신체가 마른 편인지, 과체중인지, 혹은 비만인지에 따라 참가자들을 6개의 뚜렷한 범주로 세심하게 분류했습니다. 이를 통해 과학자들은 서로 다른 유형의 신체가 동일한 식단 규칙에 따라 시간이 흐름에 따라 어떻게 적응하는지를 관찰할 수 있었습니다.

연구진은 이 식단이 연구에 참여한 모든 이들에게 의도한 대로 작동했음을 확인했습니다. 2주 이내에 모든 참가자는 성공적으로 영양적 케토시스 상태에 진입했으며, 체내 케톤 수치가 높아졌습니다. 하지만 출발점은 같았을지라도, 그 과정은 걷고 있는 사람에 따라 매우 달랐습니다. 가장 극적인 케톤 수치의 변화는 비만인 남성들에게서 나타났는데, 이들의 신체는 다른 어떤 그룹보다 더 공격적이고 일관되게 생산량을 높이는 듯 보였습니다. 반면, 혈액으로 방출되어 연료로 사용되는 작은 지방 입자인 유리 지방산의 반응은 혼란스럽고 매우 다양했습니다. 어떤 여성들에게는 이 지방 수치가 일정하게 유지된 반면, 다른 여성들에게는 급격히 상승했다가 떨어지기도 했습니다. 남성들의 경우, 연구 후반부에 수치가 떨어지는 경향을 보였습니다. 이는 단순히 케토시스 상태에 있는 것이 신체가 지방을 균일한 방식으로 처리한다는 것을 의미하지 않으며, 대사의 내부 기계가 사람마다 다르게 조율되어 있음을 시사합니다.

또한 이 식단은 신체가 당과 인슐린(세포가 당을 흡수하도록 돕는 호르몬)을 관리하는 방식에도 명확한 영향을 미쳤습니다. 식단 시작 직후 모든 이들의 혈당 수치가 떨어졌습니다. 그러나 인슐린 기능의 개선은 모두에게 평등하게 나타나지 않았습니다. 특히 당 조절에 가장 큰 어려움을 겪었던 참가자들, 즉 과체중이나 비만이었던 사람들에게서 가장 유의미한 혜aft(이득)가 나타났습니다. 이들의 신체는 인슐린을 처리하는 능력이 훨씬 좋아진 반면, 이미 마른 상태였던 사람들은 변화가 작고 일관되지 않았습니다. 이는 이 식단이 대사 문제가 있는 사람들에게는 강력한 '리셋' 역할을 하지만, 이미 시스템이 잘 작동하고 있는 사람들에게는 그 효과가 덜 뚜렷하다는 것을 보여줍니다.

혈액 화학 수치를 넘어, 연구는 이 식단이 허기와 스트레스에 어떤 영향을 미치는지도 살펴보았습니다. 연구진은 허기를 느끼는 정도가 모두에게 같지 않다는 것을 발견했습니다. 비만인 사람들은 마른 체형이나 과체중인 사람들에 비해 배고픔을 덜 느끼거나 포만감을 더 많이 느낀다고 보고한 반면, 후자의 그룹은 주가 지날수록 오히려 더 배고픔을 느꼈습니다. 이러한 차이는 포만감을 알리는 호르몬인 렙틴과 관련이 있었습니다. 참가자들이 체지방을 줄임에 따라 렙틴 수치는 낮아졌지만, 지방 감소와 허기 신호 사이의 연결 고리는 성별과 초기 체중이 누구냐에 따라 크게 달랐습니다. 흥-미롭게도, 또 다른 허기 호르몬인 그렐린은 누구에게도 큰 변화를 보이지 않았는데, 이는 식단이 식욕에 미치는 영향이 즉각적인 허기 신호보다는 체지방량에 의해 주도된다는 것을 시사합니다.

식단의 정서적 측면에서도 놀라운 차이점이 드러났습니다. 엄격한 식단 계획을 시작하면서 어떤 이들은 스트레스를 더 많이 느낀 반면, 어떤 이들은 스트레스를 덜 느꼈습니다. 마른 체형의 여성과 비만인 남성은 연구가 진행됨에 따라 스트레스 수치가 높아진 반면, 마른 남성들은 결국 스트레스를 덜 느끼게 되었습니다. 신체의 스트레스 호르몬인 코르티솔은 대부분의 그룹에서 처음 2주 동안 일시적인 급증을 보인 후 안정되었는데, 이는 새로운 식사 방식으로의 전환이 신체에 일종의 생리적 충격을 주며, 신체가 결국 이에 적응하게 됨을 시사합니다.

신체적으로 이 식단은 모든 이에게 체중 감소를 가져왔지만, 그 감소의 구성은 미묘한 이야기를 들려주었습니다. 모든 그룹이 체질량을 감소시켰으나, 남성이 여성보다 같은 기간 동안 더 많은 지방을 소실하는 경향을 보였습니다. 또한 이 식단은 심장병과 당뇨병의 주요 위험 요인인 내장 지방(장기 주변에 저장된 위험한 지방)을 줄였습니다. 간에 가해지는 스트레스를 나타낼 수 있는 간 효소 수치는 높은 수치로 시작한 남성들에게서 유의미하게 개선되었으며, 이는 이 식단이 도움이 가장 절실한 사람들의 간에서 지방을 제거하는 데 도움을 주었음을 시사합니다.

본 연구는 케토제닉 식단이 거의 모든 사람에게 성공적으로 지방 연소 상태를 유도할 수 있지만, 신체의 반응은 결코 '원 사이즈 피츠 올(one-size-fits-all, 모두에게 똑같이 적용되는)' 경험이 아니라고 결론짓습니다. 호르몬, 허기, 스트레스 및 체성분의 변화는 개인의 시작 단계 대사 건강과 성별에 의해 깊게 형성됩니다. 이는 이 식단이 균일한 생물학적 사건이 아니라, 매우 개별화된 적응 과정임을 의미합니다. 이러한 식단 변화를 고려하는 사람들에게, 이번 연구 결과는 그 결과가 개인의 고유한 생물학적 출발점에 크게 좌우될 것이며, 한 사람에게 가장 잘 맞는 방식이 다른 사람에게는 매우 다르게 보일 수 있다는 점을 시사합니다.