매일 마시는 오렌지주스 한 잔이 사람의 체중에 따라 몸속에서 전혀 다른 유전적 반응을 일으킨다는 흥미로운 연구 결과가 나왔다. 똑같은 주스를 섭취하더라도 과체중인 사람의 몸에서는 지방 대사와 관련된 유전자가, 정상 체중인 사람에게서는 염증 반응을 조절하는 유전자가 선택적으로 활성화되는 등 개인의 신체 조건에 따라 그 효과가 판이하게 나타난 것이다. 브라질 상파울루대와 미국 노스캐롤라이나주립대 공동 연구팀이 발표한 이번 연구는, 음식이 단순히 영양소를 공급하는 것을 넘어 우리 몸의 유전자 발현을 조절하는 '스위치' 역할을 할 수 있다는 사실을 구체적으로 증명하며 개인 맞춤형 영양학의 새로운 가능성을 제시했다.

 

연구팀은 건강한 성인 20명을 대상으로 60일간 매일 오렌지주스 두 컵을 마시게 한 뒤, 혈액 속 면역세포의 유전자 활성 패턴 변화를 추적했다. 그 결과, 오렌지주스는 단백질 생성을 조절하는 1,700개 이상의 유전자 활동에 변화를 일으켰다. 연구진이 참가자들을 체중별로 나누어 분석하자 놀라운 차이점이 드러났다. 과체중 그룹에서는 지방세포의 생성 및 분해와 관련된 유전자들이 집중적으로 활성화되었는데, 특히 GSK3B와 GRK6 같은 유전자는 이 그룹에서만 뚜렷한 활동 변화를 보였다. 이는 오렌지주스가 과체중인 사람들의 몸에서는 지방 대사 시스템에 집중적으로 작용하여 비만 관련 유전자와 백색 지방세포 생성 유전자의 활동을 억제하는 방향으로 기능한다는 것을 의미한다.

 

반면, 정상 체중 그룹에서는 전혀 다른 유전자들이 반응했다. 이들에게서는 체내 염증 반응과 관련된 유전자들, 특히 인터루킨 계열의 신호전달 물질과 연결된 유전자들에서 주요 변화가 관찰되었다. STAT3, MAPK1, BCL2 등의 유전자가 영향을 받았으며, 오렌지주스는 체내 주요 염증 조절자로 알려진 NF-κB의 활동을 억제함으로써 전반적인 염증 경로를 진정시키는 효과를 나타냈다. 물론 두 그룹 모두에게서 공통적으로 나타난 긍정적 변화도 있었다. 약 950개의 유전자는 체중과 관계없이 동일하게 변화했으며, 특히 혈압 조절과 관련된 유전자들이 영향을 받았다. 혈압 상승을 억제하는 데 도움이 될 수 있는 SGK1 유전자의 활동이 두 그룹 모두에서 감소한 것은 오렌지주스의 보편적인 건강 효과를 시사하는 부분이다.

 

연구팀은 한 걸음 더 나아가 이러한 유전자 변화를 일으키는 핵심 성분과 그 작동 원리를 규명했다. 오렌지주스에 풍부한 '플라바논'이라는 화합물이 체내에서 작은 분자로 분해된 뒤, 유전자 발현을 조절하는 '스위치 단백질'에 직접 결합한다는 사실을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인한 것이다. 이 작은 분해 산물들이 NF-κB나 PPAR-α와 같은 조절 단백질에 결합함으로써, 소량의 성분만으로도 마치 도미노처럼 수많은 유전자에 동시다발적으로 영향을 미칠 수 있다는 원리다. 이번 연구는 오렌지주스가 단순히 개별 유전자를 넘어 전체 유전자 조절 네트워크에 광범위하게 영향을 미친다는 사실을 밝혀내며, 식품이 인체와 상호작용하는 방식에 대한 이해를 한 단계 끌어올린 것으로 평가받는다.