충치 발생 위험 감소에 도움을 주는 자일리톨 효과 및 주의 사항(feat.이슈 정리)

충치 발생 위험 감소에 도움을 주는 것으로 식품의약품안전처에서 개별인정형 기능성 원료로 인정한 자일리톨에 대해 알아보도록 하겠습니다.

자일리톨은 주변에 껌이나 식품의 기타 첨가물로 자주 볼 수 있으며 세계 여러 나라에서 식품, 의약품 및 화장품 등으로 활용되고 있습니다. 엄마들 사이에선 양치 안 하는 우리 아이 자일리톨 껌이라도 씹게 하자는 식으로 활용되지만, 실제 효과가 있는지에 대해선 의견이 분분합니다. 이번 포스팅에서는 자일리톨의 기능성 효과와 주의 사항 등에 대해서 살펴보도록 하겠습니다.

자일리톨(xylitol)이란?

자일리톨은 5개의 탄소 원자를 포함하는 단당류인 자일로스를 가공하여 만든 알코올계의 당으로 설탕을 대용하거나 치아 관리 용품 등에 이용되는 물질입니다. 자일리톨은 제 2차 세계대전 중 핀란드에서 설탕을 대체할 물질로 개발되었고 주로 자작나무나 떡갈나무에서 추출됩니다. 설탕과 비슷한 정도의 단맛이 나지만 칼로리는 낮으며 이후 충치 예방 효과가 있다는 사실이 발표되면서 더욱 주목받기 시작하였습니다. 이는 자당, 포도당 등의 육탄당과는 달리 오탄당인 자일리톨은 충치의 주요 원인균인 뮤탄스균(S.mutans)이 당을 발효시키지 못해 산의 생성이 불가능하게 하여 충치를 예방하는 효과이며, 또한 인슐린이 소모되지 않아 당뇨병 환자에게 설탕 대용으로 사용합니다. 

 

충치의 발생 원인

치아의 외부는 조밀하게 침착된 수산화인산칼슘으로 실제로는 썩기 힘든 조직입니다. 하지만 구강 내에는 인산칼슘이 많은 환경을 좋아하는 균인 S.mutans가 상주하고 있으며, 이 세균은 당분을 젖산으로 분해해서 에너지를 얻는 세균입니다. 설탕과 같은 당 성분이 입안으로 들어오면 S.mutans균은 그 당을 분해하여 젖산으로 만들고 이때 생성된 젖산이 수산화인산칼슘을 녹이면서 중화되기 때문에 치아는 부식하고, 녹은 치아에 S.mutans와 같은 충치균이 다시 달라붙어 더 빠르게 증식하게 되면서 충치가 발생하게 됩니다. 

 

자일리톨의 기능성 효과

자일리톨은 구강 내에서 S.mutans에 의해 자일리톨-5-인산으로 대사됩니다. 이것이 해당과정에 관여하는 효소 중 PFK(phosphofructokinase)와 경쟁하여 세균의 해당과정(당을 분해하여 에너지를 얻는 물질대사의 과정)을 억제하고 세균의 사멸을 유도하게 되면서 충치를 예방한다고 알려져 있습니다.

2006년 발표된 성인 132명 대상의 무작위 통제 임상 연구에 의하면, 자일리톨 껌을 씹는 것이 구강 내 S.mutans균을 효과적으로 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다. 즉, 매일 약 6~10g의 자일리톨 껌을 5주 간 씹은 실험군은 대조군에 비해 치태 내 S.mutans 수가 10배 감소하였고, 6개월 뒤 측정 결과 침 속 균의 수도 8~9배 감소하였습니다. 2014년 발표된 리뷰 논문에서는 껌 제형 뿐만 아니라 젤리, 시럽, 구강헹굼제, 치약 등 다양한 제형 내 자일리톨의 충치 예방 효과를 인정하였습니다. 

입과 코, 귀는 내부를 통해 구조적으로 연결되어 있습니다. 따라서 구강 내 세균이 내부 통로를 따라 귀로 이동하면 때에 따라 급성 중이염 등의 감염을 일으킬 수 있습니다. 구강 내 세균이 억제된다면 급성 중이염 등의 귀 감염을 줄일 수 있을 것이라는 가정하에 어린이 대상의 이중맹검 무작위 연구가 두 달간 진행되었고 그 결과, 자일리톨 껌을 씹게 한 실험군은 설탕 함유 껌을 씹은 대조군보다 급성중이염 발생률이 낮다는 것이 확인되었습니다.

자일리톨은 혈당을 급격히 올리는 설탕과는 달리 혈당에 거의 영향을 주지 않습니다. 또한 대사 과정이 인슐린과 무관하기 때문에 자일리톨을 먹어도 인슐린 분비가 거의 증가하지 않아 당뇨병 환자의 포도당 대체 의료용 에너지 보급제로 사용되기도 합니다. 더불어 자일리톨은 칼로리가 설탕 대비 40%나 낮기 때문에 체중 조절이 필요한 환자의 설탕 대체제로도 사용합니다. 

자일리톨은 비강 세척용 생리식염주에 첨가되기도 하는데 콧속 점막을 진정시키고 수분을 제공하는 보습 효과를 보였으며, 만성 부비동염 증상 완화에 효과가 있다는 연구 결과가 있었습니다. 

 

자일리톨 사용 시 주의 사항

미국 FDA에서 자일리톨을 인간이 섭취하는 음식에 직접 첨가하는 것이 허용된 특수 식이 및 영양 첨가제로 명시하고 있을 만큼 자일리톨의 안전성은 보장되어 있습니다. 임산부와 수유부를 포함한 참가자들을 대상으로 장기간 섭취에 대한 이상 반응 관찰 결과에서도 안전성 관련 문제가 발생하지 않았기 때문에 식약처 허용량인 5~10g/day 내 섭취는 매우 안전할 것으로 생각됩니다. 

그러나 자일리톨이 모든 동물에게 안전한 것은 아닙니다. 특히 개에게는 치명적인데, 개의 경우 체중(kg)당 100mg의 자일리톨만으로도 인슐린 분비를 촉진하며, 고용량의 자일리톨 섭취는 개의 생명을 위협할 정도의 저혈당을 야기할 수 있습니다. 따라서 반려견이 있다면 자일리톨을 먹지 않도록 주의가 필요합니다.

자일리톨은 장내 세균에 의해 발효되면서 가스를 과잉 생성할 수 있고 삼투성 설사를 일으키기도 합니다. 적정량은 문제가 없지만 과량의 자일리톨과 장운동을 촉진하는 약물을 함께 복용한다면 장 불편감이나 설사가 심해질 수 있습니다. 따라서 변비 치료제, 장운동 촉진제 등을 복용하는 환자나 과민성 대장증후군이 있는 분은 자일리톨 섭취에 주의하여야 합니다. 

 

자일리톨 껌이나 사탕은 아이들이 거부감을 느끼지 않는 제형이고 달콤한 맛을 내기 때문에 접근성이 좋습니다. 따라서 양치를 잘하지 못해 충치가 걱정되는 아이들에게 추천되기도 하는데, 다만 주의할 점은 자일리톨이 충치 예방에 있어 양치를 절대 대신할 수는 없다는 것입니다. 그리고 충치 예방 효과를 얻고자 한다면 기준 및 규격에 따라 안전하게 제조된 충분한 용량의 자일리톨이 함유된 건강기능식품을 섭취하셔야 합니다. 

[관련 이슈 정리]

☆ 최근(2024년 6월) 자일리톨 섭취가 심장병, 뇌졸중 위험을 높인다는 제목의 기사들이 많이 작성되었습니다. 관련 내용은 미국 클리블랜드 클리닉 연구진이 저칼로리 설탕 대체제인 자일리톨이 심장마비와 뇌졸중 또는 심혈관 관련 사망 위험 증가와 관련이 있다는 연구 결과를 '유럽 심장 저녈'에 발표하면서 퍼지기 시작하였습니다. 결론부터 말씀드리면, 다른 건강 문제가 없으시고 자일리톨 적정량을 드시는 분들이라면 연관이 없을 것 같다는 전문가들의 의견입니다. 그 이유는 이 연구에서 혈중 자일리톨 수치를 측정한 참가자들이 심장병 위험이 높거나 심장병이 기록된 사람들이었기 때문에 건강한 사람들에게 같은 결과가 적용될지에 대해서는 의문이라는 점에 있습니다. 또한 인체 내에서 포도당 대사의 중간 물질로 생성되는 자일리톨이 직접적으로 심장마비나 뇌졸중 또는 사망의 발생률을 높인다는 것까지는 보여주기 힘들고 당알코올과 심장 위험 사이의 연관성만을 보여줄 수 있다는 한계때문입니다. 

시중에서 판매되는 자일리톨 껌이나 사탕류는 매우 적은양의 자일리톨을 함유하고 있기 때문에 우려할 만한 대상이 되진 않습니다. 다만 설탕을 인공 감미료로 대체하는 것이 아니라 채소나 과일과 같은 고품질의 식이 성분을 천연 당분으로 섭취하는 것이 좋다는 것은 당연한 내용이기 때문에 이 점 유의하시어 슬기로운 당 섭취 하시길 바랍니다.