유전자의 차이가 개개인이 얼마나 질병에 대해 강하고 약한지를 결정짓듯이, 유전자는 우리 몸이 식품 속의 각종 영양소와 항영양소에 어떻게 반응하는지를 결정한다. 영양소와 유전자가 어떻게 상호작용하며 우리의 식생활에 어떠한 영향을 미치는지를 연구하는 분야를 “영양유전학” (nutrigenomics)이라고 한다. 작년 4월 완성된 인간 게놈 프로젝트는 인간의 유전자가 어떻게 작용하며 우리가 섭취하는 음식을 포함한 주변 환경에 어느 정도 영향을 받는지 밝혀내고 있다. 머지 않은 미래에 영양사와 의사가 개인 유전자 프로파일에 근거해서 개인의 필요에 맞는 식이요법을 처방 할 수 있는 날이 올 것으로 기대된다.

유전자 연관성
지난해, 위스컨신 대학의 연구팀은 쥐로부터 SCD-1 유전자를 제거해, 모든 미식가들이 꿈꾸는 ‘아무리 먹어도 살찌지 않는’ 꿈의 쥐를 만드는데 성공했다. 뿐만 아니라 일반적으로 많은 양의 음식을 섭취할 경우 간과 다른 조직에 지방이 축적되는데 이 쥐는 그러한 현상이 전혀 없었다. 인간에게도 쥐의 SCD-1에 해당하는 유전자가 존재하는데, 이 유전자를 통해서 과체중 및 비만의 원인과 일부 사람들이 건강에 해가 되는 비만 합병증에 더 잘 노출될 수 있는 이유를 설명해 줄 것이다.

또 다른 예로 대장암을 들 수 있다. 대장암의 5% 정도는 부모에게서 물려받는 유전적인 요인과 직접 관련이 있는 것으로 알려져 있으나, 한편으로 유전과 관계없이 간접적으로 대장암에 영향을 주는 유전자도 있다. 이 유전자는 섭취하는 음식에 영향을 받으며, 암으로부터 인체를 방어할 수도 있고 암을 오히려 악화시킬 수 도 있다.

유전자 변이는 체내의 철분흡수를 변화시키고 어떤 사람의 경우, 철분의 과잉 축적을 초래하기도 한다. 이런 유전자 변이는 음식섭취를 통한 철의 장내 흡수를 10% 정도 증가시킨다. 이런 유전자 변이 현상을 가진 사람은 다른 사람에 비해 일일 철분 요구량이 적으며, 이러한 증상을 초기에 발견하면 자신에게 알맞은 음식을 섭취할 수 있다.

이렇게 사람들마다 다른 유전자의 차이는 왜 비슷한 음식을 섭취해도 사람들마다 심장병, 고혈압, 당뇨병 등의 질병에 걸리는 경향이 다른지를 설명해준다.

**********************************************************************************************************
개개인의 유전자 차이는 어떤 사람에게는 득이 되지만 다른 사람에게는 아무런 영향을 주지 못하거나 오히려 해가 될 수도 있다. 이는 식이 섬유소의 섭취를 늘리거나 소금을 제한하는 것과 같은 일반적인 식생활 지침이 어떤 사람에게는 잘 적용되지만 다른 사람에게는 별로 바람직하지 않을 수도 있다는 것을 말해준다.
**********************************************************************************************************

뿐만 아니라, 연구원들은 식품이 다른 유전자와 직접 상호 반응하여, 유전자가 신체에 보내는 지시사항에 영향을 미칠 수 있다는 증거를 찾아냈다. 다양한 유전자 구성은 대사량에 영향을 미치며, 체내에서 유독 물질이나 발암물질을 합성하거나 또는 심장을 보호하는 단백질 합성을 증가시킨다.

하지만, 영양유전학의 초기적인 연구결과로 인해 기존의 건강한 식사지침을 버리는 오류를 범해서는 안 된다. 우리가 먹는 대부분의 식품은 신체의 다양한 기능에 영향을 주며, 특히 식품의 어떠한 성분이 신체기능에 어떤 영향을 주는지 과학자들이 아직 밝혀내지 못한 부분이 많다. 예를 들어, 혈압이 정상이거나 혹은 고혈압인 사람의 경우 소금 함유량이 적은 식단을 통해서 혈압이 낮아지지는 않지만 다른 효과를 얻을지도 모른다. 마찬가지로, 저지방 식단이 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추지 못할지라도, 보다 효과적인 체중관리는 물론 낮은 포화지방산의 섭취로 대장암, 췌장암, 유방암 등의 위험요인이 감소되는 유익한 효과를 확실히 얻을 수 있다.

**********************************************************************************************************
가까운 미래에, 영양유전학은 보다 효과적이고 구체적인 맟춤형 식단개발을 가능하게 할 것이다. 미국의 영양게놈향상센터(Center of Excellence for nutritional Genomics)에 의하면, 영양유전학을 통해 우리가 바라는 성과는 질병발병을 지연하거나 방지하며 건강을 최적화하고 유지하기 위한 개별화된 식단, 영양상태, 영양필요량과 유전자 프로파일의 활용에 있다고 한다.
**********************************************************************************************************

식품연구 및 개발의 미래

식품의 유전자 연구는 개인이 좋아하는 음식의 맛을 향상시키거나 좋아하는 식품을 개발할 수 있는 방법을 찾는데 도움을 줄 수 있다.

최근 몇 년간 기능성식품이 개인 건강에 있어서 어떠한 역할을 하는지에 대한 우리의 이해와 관심은 증가하고 있는 실정이다. 건강증진을 돕거나 질병의 발병을 감소시키는 물질을 포함하고 있는 기능성 식품은, 특정 유전자의 작용을 도와주며 만성질병으로의 진전을 막을 수 있을 것으로 기대된다. 그러므로, 영양유전학과 기능성식품 분야의 연구는 상호 발전을 보완해준다고 할 수 있겠다.

마찬가지로, 미래의 식품생명공학분야에 대한 연구는 가공식품의 영양증진에만 그치는 것이 아니라, 개인의 유전자에 따라 각각 다른 요건을 충족시키기 위해 설계된 맞춤식 식단개발로 이어질 것이다.

유전자를 통한 개발은 인간게놈에만 국한된 것은 아니다. 식물과 미생물의 유전자를 자세히 조사해 봄으로써 과학자들은 건강에 유익한 효과를 가진 물질이나 새로운 단백질을 찾을 수 있다.

이와 동시에, 이러한 유전자들이 각기 어떻게 작용하는가에 대한 지식은 우리가 어떤 물질을 추출물로 사용해야 하며, 어떤 물질이 실제 식품에서 더 좋은 효과를 발휘하는 지에 대한 정보를 말해줄 수 있을 것이다. 과학자들은 알약 형태로 만들어진 노화 방지제가 천연물질과 똑같이 잘 작용하는지, 익히지 않은 식품이나 조리가 된 식품, 또는 특정한 조리법 등 어떠한 방식으로 사용될 때 가장 좋은 효과를 나타내는지를 알아낼 지도 모를 일이다.

미래의 바람직한 식생활은?

머지않아, 영양사가 개인의 식단을 짜기 위해 가장 먼저 하는 일은 유전자 검사가 될 지도 모르겠다. 인간 유전자 정보는 의사나 영양사가 개별화된 식사계획을 짜는데 있어서, 개인의 나이, 영양상태, 필요량과 생활습관에 의존해왔던 기존의 방식에서 병에 대한 개인의 면역력 등에 대한 유추를 가능하게 할 수 있을 것이다.

영양유전학 연구가 매우 흥미 있는 이유 중 하나는 중풍, 심장병, 당뇨병 등 만성적인 질병이 그 증상을 나타내기도 전에 알아낼 수 있다는 점과 이런 질병의 발생을 미연에 방지하기 위해서 식생활과 식단을 조절하고 디자인할 수 있다는 데 있다. 아직까지는 어느 누구도 자신의 질병이 얼마나 위험한 상태인지 알 수 없고, 단지 증상이 발견되면 그 때부터 치료를 받게 되는데 이 시기는 이미 질병을 고치기엔 너무 늦는 경우가 많다. 증상이 생기기 전에 미리 병의 위험을 인식하고 예방을 위한 생활습관과 식단을 알 수 있다면 효과적으로 질병을 예방하고 공중보건에 책정된 예산을 절약할 수 있을 것이다.

또한 특정한 단기 목표를 위한 식단이 있을 수 있다. 예를 들면, 운동선수는 경기성적의 향상을 위해서 그의 유전자 프로파일에 근거한 적절한 식이요법을 처방 받을 수 있다.

이미 일부 기업들은 식품과 건강보조제 섭취에 따라 사람의 유전자가 어떻게 작용하고 건강에 어떠한 영향을 미치는지를 추적하는 시스템 개발을 위한 연구를 진행중이다. 이런 정보는 개인의 건강을 증진시키고 질병으로부터 보호하기 위한 식품을 생산하는 데 이용될 것이다.