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뇌기능 및 정신건강과 식품

- Changing Diets, Changing Minds -

○ 뇌기능 및 정신건강의 개념 및 중요성세계보건기구(WHO, World Health Organisation)에서는 건강(health)을‘단순히 질병(disease)이나 쇠약(infirmity)이 없는 것이 아니라 신체적(physical), 정신적(mental), 사회적(social) 안녕(well-being)이 완벽한 상태’라고 정의하고 있다. 즉, 질병이 없을 뿐만 아니라 신체 및 정신적인 상태가 완벽하여 사회적으로 정상적인 생활이 가능한 상태를 건강의 개념으로 보고 있다. 하지만 대부분의 사람들은 단지 질병이 없으면 단순히 건강한 것으로 받아들이며, 특히 신체적인 측면에서의 건강만을 중시하고 정신적인 건강을 등한시하는 경향이 있다. WHO 보고서(Investing in Mental Health, 2003)의‘정신건강은 너무 오래 동안 오명과 차별의 커튼 뒤에 가려져 있었다.’는 말처럼 정신건강의 중요성에 대한 개인 및 사회적인 인식은 그 동안 매우 부족한 것이 현실이다. 대부분의 국가에서 정신건강은 신체건강과 동일한 중요성을 가지고 있지 못하며, 오히려 무시되고 방치되어 왔다. 하지만 최근 우울증과 같은 정신건강의 문제가 세계적으로 크게 대두되기 시작하면서 WHO는 정신건강(mental health)을‘자신의 능력을 자각하고 생활에서 나타나는 일반적인 스트레스에 대처하고 생산적으로 일함으로써 사회에 기여할 수 있는 안녕한 상태’로 정의하고 이를 극복하기 위해 Mental Health Global Action Programme을 만드는 등 많은 노력을 기울이고 있다.세계적으로 4억 5천만 명이 정신질환을 가지고 있으며, 2001년 WHO의 세계 질병부담 보고서에 따르면 정신질환이 전체 YLD(years lived with disability, 장애로 잃은 건강 년수)의 33%를 차지 할 정도로 정신건강의 문제는 이미 세계 사회의 중요한 도전이 되고 있다. 또한 YLD가 가장 높은 상위 6개 질환 중 정신질환이 4개(우울증, 알콜의존 장애, 정신분열증, 양극성 장애)나 포함되어 있다. 이렇듯 사회의 다양화 및 복잡화와 함께 빠른 고령화로 인해 우울증, 치매와 같은 정신질환은 우리의 생활 속에 가까이 다가와 있다. 정신질환이라고 하면 흔히 우울증이나 정신분열증과 같은 질병만이 그 대상이라 생각하기 쉬운데 행동장애, 수면장애, 기억장애, 인지장애 등도 정신질환의 범주에 포함된다. 그리고 정신건강은 마음의 문제로만 치부할 대상이 아니라 40종이 넘는 신경전달물질(neurotransmitter)을 가지고 있고 수억 개의 신경세포(neuron)들이 연결되어 있는 뇌의 건강이기도 하다. 따라서 본고에서는 뇌기능 및 정신건강이라고 표현하였으며, 정신질환에 대한 인식이 유달리 좋지 못한 우리나라의 분위기도 이러한 표현의 또 다른 이유가 될 수 있을 것이다.

 

대표적인 정신질환 중 하나인 우울증은 전세계 1억 5천만 명이 앓고 있을 만큼 결코 쉽게 간과할 수 없는 질환으로 WHO는 우울증을 2020년에 인류를 괴롭힐 3대 질병으로 선정하기도 하였다. 우리나라의 경우도 우울증 환자수가 2001년 37만 명에서 2005년 55만 명으로 4년간 무려 50%나 증가하였으며, 자살률이 OECD 국가 중 1위로 이미 우울증은 심각한 사회병리적 문제로 자리잡았다.그리고 각박하고 복잡한 현대를 살아가는 우리가 일상적으로 접할 수 있는 스트레스도 중요한 문제가 아닐 수 없다. 국민건강보험공단의 자료에 따르면 2001년 정신장애 치료를 받은 130만 명 중 50%가 스트레스성 신경정신질환으로 밝혀져 스트레스가 정신질환의 가장 큰 요인임을 알 수 있다. 필자가 2007년 대한스트레스학회에 투고한 연구결과에 따르면, 측정 대상자 가운데 43%가 육체적 스트레스를 겪고 있었으며, 3명 중 1명은 심한 스트레스를 받고 있어 우리나라의 스트레스 수준이 심각한 것으로 나타났다. 또한, 사회가 빠르게 고령화되면서 문제가 되고 있는 것이 바로 치매인데, WHO에서는 세계 치매 환자수가 1,800만 명에 달하며 2025년에는 두 배에 가까운 3,400만명에 이를 것으로 예상하고 있다. 우리나라의 경우는 2006년 기준으로 65세 이상 노인의 8.3%인 39만 명이 치매로 고생하고 있으며 2020년에는 약 70만 명에 이를 것으로 내다보고 있다.

정신건강은 직˚간접적으로 신체건강에 영향을 미치는데 이는 하버드대학교 의과대학의 데이빗 맥클랜드(David McClelland) 박사 연구팀이 1998년 발표한 흥미로운 연구결과를 통해 알 수 있다.바로‘테레사 효과(Theresa effect)’라고 하는 것인데 학생들에게 테레사 수녀가 환자를 돌보는 다큐멘터리 영화를 보여준 후 타액을 분석한 결과 영화를 보기 전에 비해 바이러스에 대한 저항력을 높여주는 면역글로블린 A(immunoglobulin A)가 크게 증가한 것으로 나타났다. 이렇게 정신건강이 신체건강에 긍정적인 영향을 미치는 현상을 연구팀은‘테레사 효과(Theresa effect)’라 명명하였다. 반면에 정신질환의 경우 발암, 노화, 비만, 당뇨 등 광범위한 신체질환을 유발하거나 악화시킬 수도 있다는 많은 연구결과들이 학계에 보고되었다. 일상적으로 쉽게 접하게 되는 스트레스도 면역력 약화, 소화력 감소, 대사 장애, 심혈관 장애 등을 유발하는 만병의 근원으로 잘 알려져 있다. 따라서 만성 스트레스에 시달리는 각박한 현대사회에서는‘A sound mind in a sound body(건전한 신체에 건전한 정신)’라는 말보다‘Asound body in a sound mind(건전한 정신에 건전한 신체)’라고 하는 것이 적절할 것이며, ‘만병의 근원’인 스트레스를‘만병 통치약’인 웃음으로 다스리는 삶의 지혜가 필요할 것이다. 정신건강도 신체건강과 함께 온전한 건강을 구성하는 매우 중요한 요소라는 인식의 전환이 필요할 것이다.

 

○ 뇌기능 및 정신건강에 대한 식품의 영향뇌기능 및 정신건강은 앞서 말한 바와 같이 신체건강에 비해 등한시 되는 경향이 있는데 특히 식품학적 측면에서는 더더욱 그러하다. 사실 대부분의 사람들은 경험적으로 식품이 정신에 미치는 영향을 느끼고 있으면서도 일상적으로 섭취하는 식품이 사람의 감정을 조절하거나 정신건강에 영향을 미칠 수 있다는 사실을 인식하지 못하고 있다. 더구나 적절한 식품의 섭취를 통해 자신의 뇌기능 및 정신건강을 증진시키고자 노력하는 사람은 매우 드물 것이다. 근래에 들어 식품이 뇌기능 및 정신건강에 영향을 미친다는 과학적인 연구결과들이 많이 보고되고 있지만, 이미 오래 전부터 인간은 정신에 대한 식품의 영향을 알고 활용하기 시작했다.

 

고대에는 환각작용이 있는 식물성분이 종교의식에 사용되거나 진통제로 사용되기도 하였다. 인류의 역사만큼이나 오래된 술도 정신건강에 영향을 미치는 대표적인 것 중 하나로 중추신경계의 통제기능을 억제하여 흥분, 공격성, 충동성 등의 행동장애를 야기시킨다. 고대부터 이러한 술의 위험성을 알았는지 기원전 바빌로니아의 함무라비왕 시대와 고대 로마시대에는 와인을 규제했다는 기록이 있다. 중세시대에는 기분을 좋게 하기 위해 마르멜로(quince), 대추야자(dates), 딱총나무(elderberries) 열매를 먹었으며, 양상추(lettuce)와 치커리(chicory)는 마음을 진정시켜 주는 음식으로 이용되었다. 1차 세계대전에서는 군인들이 폭탄성 쇼크를 줄이기 위해 밸러리안(valerian)이라는 식물의 뿌리를 먹었으며, 현재에도 긴장, 불안, 불면증을 줄여주는 안정제로 널리 사용되고 있다. 정신건강에 영향을 미치는 식품 중 우리가 가장 일상적으로 접할 수 있는 것이 바로 커피이다. 커피는 세계인의 음료로 물 다음으로 많이 소비되고 있으며 석유 다음으로 교역량이 많은 상품이기도 하다. 커피의 카페인 성분은 일시적으로 집중력을 높이고 기분을 좋게 하는 긍정적인 효과가 있는데 만성적 또는 일시에 다량으로 섭취하게 되면 불안, 수면장애, 두통 등의 현상이 나타나기도 한다. 최근까지 커피에 대한 유해성과 적정 섭취량에 대한 의견이 분분하였지만, 정신건강에 미치는 긍정적인 영향으로 서양에서는 커피가 유명한 인물들에게 많은 사랑을 받아왔다. 일례로 나폴레옹은 커피가 없으면 침대에서 일어나지 않았으며, 베토벤은 아침식사로 커피만을 마셨다고 한다.

 

● 내게 정신을 차리게 만드는 것은 진한 커피, 아주 진한 커피이다. 커피는 내게 온기를 주고, 특이한 힘과 쾌락과 그리고 쾌락이 동반된 고통을 불러일으킨다 - 나폴레옹 보나파르트

● 사람의 정신력은 바로 그가 마신 커피의 양에 비례한다 - 제임스 매킨토시

● 커피는 우리를 진지하고, 엄숙하고, 철학적으로 만든다 - 조나단 스위프트

● 이해력을 높이고 싶다면 커피를 마셔라. 커피는 인텔리전트 음료다 - 시드니 스미스

 

과거에 경험을 통해 알게 된 식품의 뇌기능 및 정신건강에 대한 영향은 오늘날 과학적인 연구를 통해 밝혀지고 있다. 최근 학계에 보고된 식품성분의 뇌기능 및 정신건강 증진효과에 관한 연구결과들을 간단히 살펴보고자 한다. 미국 하버드대학교 맥린병원 연구팀은 생선, 호두, 당밀 등에 함유 되어 있는 오메가-3 지방산과 우리딘을 스트레스에 노출된 쥐에게 공급한 결과 항우울제를 투여한 실험군과 같은 수준의 항우울 효과가 있다고 보고하였다.영국 런던대학교의 연구팀은 홍차 섭취를 통해 스트레스 호르몬의 양을 감소시킴으로써 스트레스 해소에 큰 도움을 받을 수 있다는 연구결과를 발표하기도 하였다. 미국 매사추세츠대학의 토마스교수 연구팀은 사과에 많이 함유되어 있는 항산화 물질들이 뇌세포의 손상을 억제하는 효과가 있어 사과의 섭취를 통해 고령으로 인한 신경계 퇴행과 기억력 저하를 예방할 수 있다고 보고하였다. 영국의 뉴캐슬대학의 연구팀에서는 꾸준히 차를 마시는 경우 기억력이 향상될 수 있다는 연구결과를 발표하였는데 녹차와 홍차가 뇌의기억과 관련된 일부 효소들의 활성에 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌다. 또한, 녹차의 경우 알츠하이머병에서 뇌에 단백질 축적물을 형성시키는 효소인 베타-시크리타아제(beta-secretase)의 활성도 억제하는 것으로 나타났다.이러한 실험적인 연구결과 외에도 식품의 섭취를 통해 정신건강을 증진시킬 수 있다는 흥미로운 조사결과가 2002년 영국 BBC 뉴스에 소개되었다. 이러한 결과는 영국의 정신건강 자선단체인 ‘Mind’의 후원으로 이루어진‘Food and Mood Project’에서 나온 것이다. 조사 결과에 따르면, 대상자의 88%가 식이조절을 통해 정신건강이 월등히 개선된 것으로 나타났다. 특히, 대상자의 24%는 우울증이, 26%는 공포감이나 불안감이 크게 완화된 것으로 조사되었다. 또한, 설탕 및 카페인을 섭취하지 않을 경우 대상자의 80% 및 79%가 정신건강이 개선되어 설탕 및 카페인이 정신 건강에 좋지 못한‘Food Stressor’인 것으로 나타났다. 반면에 정신건강에 도움을 주는‘Food Supporter’에는 물(80%), 채소(78%), 과일(72%), 생선(52%) 등이 있었다. 이러한 조사결과는 식품이 정신건강을 개선하는데 있어서 효율적인 수단이 될 수 있음을 단적으로 보여주고 있다.

 

한편, 신경계의 총수로써 우리의 정신을 좌우하는 뇌의 생화학적 특징을 알아보는 것도 뇌기능 및 정신건강에 대한 식품의 영향을 이해하는데 도움이 될 것이다. 뇌는 수억 개의 신경세포로 이루어져 있으며 각각의 신경세포들은 시냅스(synapse)로 연결되어 다양한 신경회로망을 구성하고 있는데 신경세포간의 신호전달은 신경세포의 핵에서 합성되는 신경전달물질을 통해서 이루어진다.이러한 신경전달물질은 대부분 아미노산을 통해서 만들어지는데 세로토닌(serotonin)은 트립토판(tryptophan)에서, 도파민(dopamine)은 페닐알라닌(phenylalanine)에서 각각 유도된다. 따라서 뇌에서 일어나는 일련의 신경전달이 제대로 이루어지고 조화를 이루기 위해서는 신경세포 및 신경전달물질의 생성과 유지에 필요한 탄수화물, 필수지방산, 아미노산, 비타민 및 미네랄 등의 영양성분들이 충분히 공급되어야 한다. 정신건강과 상관성이 높은 신경전달물질에는 아세틸콜린(acetylcholine), 세로토닌(serotonin), 도파민(dopamine) 및 가바(GABA, gamma-aminobutyric acid) 등이 있는데 이러한 신경전달물질들이 결핍되면 기억력 약화, 수면장애, 우울증 등 뇌기능 및 정신건강에 나쁜 영향을 미치게 된다. 이러한 신경전달물질의 결핍에 의한 정신건강의 문제는 생선, 과일과 같은 식품의 섭취를 통해 충분히 개선할 수 있다. 흔히 섭취가 부족하기 쉬운 비타민이나 미네랄과 같은 미량 성분들도 뇌기능 및 정신건강을 유지하는데 필수적이다. 비타민과 미네랄은 아미노산이 신경전달물질로 전환되고 필수지방산이 뇌의 구성성분으로 자리 잡는데 보조 인자로써 결정적인 역할을 하기 때문에 이들의 결핍은 우울증, 스트레스, 기억력 저하, 불면증 등 정신건강의 장애를 초래하게 된다. 이러한 미량 성분들은 생체에서 합성되지 않기 때문에 필수적으로 식품을 통해서 보충해야 정상적인 뇌기능 및 정신건강의 유지가 가능하다.

 

표 2. 신경전달물질 결핍에 도움이 되는 식품

 신경전달물질  결핍 증상  피해야 되는 식품  도움이 되는 식품
 세틸콜린(Acetylcholine)  기억력 저하, 정신착란,
 혼란과 건망증 증가
 설탕, 튀긴 식품, 튀긴
식품, 가공식품, 알코올
 유기농 달걀, 자연산 생선
 (연어, 고등어, 정어리, 참치)
 세로토닌(Serotonin)  우울증, 불면증, 행복감
 결여
 알코올  생선, 과일, 달걀, 아보카도,
 맥아, 저지방치즈, 가금류
 도파민(Dopamine)  흥분제 갈망, 의욕 부족  차와 커피등 카페인을
 함유하는 음료와 약
 과일, 채소, 맥아, 발효식품
 가바
 (GABA)
 무기력, 불안 및 걱정
 증가, 자기비판
 설탕, 알코올, 카페인
 함유 음료
 암녹색 채소, 감자, 종자 및
 견과류, 바나나, 달걀
(출처:Holford P. Optimum Nutrition for the Mind, 2003)

 

표 3. 정신건강에 영향을 미치는 미량 성분 및 함유식품

성분결핍  증상  함유 식품
 비타민 B1  집중력과 주의력 부족  전곡, 채소
 비타민 B3  우울증  전곡, 채소
 비타민 B5  스트레스 및 기억력 저하  전곡, 채소
 비타민 B6  기억력 저하, 스트레스, 우울증  전곡, 바나나
 비타민 B12  기억력 저하  육류, 생선, 유제품, 달걀
 비타민 C  우울증  채소, 과일
 엽산  근심, 우울증, 정신이상  녹색잎채소
 마그네슘  불면증, 우울증  녹색 채소, 견과류, 종자
 셀레늄  우울증  맥아, 간, 생선, 마늘
 아연  우울증, 식욕 감소, 동기부족  굴, 견과류, 종자, 생선

(출처:Holford P. Optimum Nutrition for the Mind, 2003)

 

 

○ 뇌기능 및 정신건강 기능성식품의 미래식품의 뇌기능 및 정신건강 증진 효과에 대한 연구가 활발하게 진행되고 소비자들의 요구가 높아지면서 최근 다양한 제품들이 출시되고 있다. 미국의 기능성식품 회사인 뉴트리셔널 인스티튜트(Nutritional Institute)사가 출시한 뇌기능 증진식품인‘브레인 부스트(Brain Boost)’는 천연 허브들을 이용한 제품으로 각성 효과와 함께 정신적인 에너지, 창조성, 집중력 등을 향상시키고 커피나 인공 흥분제와 같은 두통 등의 부작용이 없다는 것을 내세워 주목받기도 하였다. 이 외에도 미국에서는 Vinpocetine, Bacopa, Ginko Biloba 등 뇌기능을 향상시키는 다양한 기능성식품들이 시장을 형성하고 있으며 꾸준히 그 규모가 커지고 있다. 일본에서는 수면촉진 우유 및 항스트레스 초콜릿 등의 제품이 출시되었고, 국내에서는 기억력과 집중력을 돕기 위한 음료가 최근 출시되기도 하였다. 미국의 식품 동향 분석회사인 Sloan Trends &Solutions에서 2006년 세계 400대 식품기업들을 대상으로 기능성식품 개발동향을 조사한 결과, 뇌기능 및 정신건강 증진식품이 주요 제품으로 활발하게 연구되고 있는 것으로 나타났다. 최근 스트레스, 우울증, 불면증 등 정신장애가 늘어감에 따라 정신적 웰빙에 대한 선호 추세가 확산되고 있어 뇌기능 및 정신건강 증진식품(Mental Health Food, Brain Food)은 유망한 기능성식품 분야로 떠오를 것으로 전망된다.최근 유럽, 일본 등 선진국에서는 식품의 뇌기능 및 정신건강 증진효과에 대한 연구가 정부의 지원 하에 활발하게 진행되고 있다. 유럽의 대형 연구 이니셔티브 공동체인 ETP(Europe TechnologyFlatform)‘ Food for Life’에서‘뇌기능 및 정신건강에 대한 식품성분의 영향’에 대한 연구가 기능성식품 분야의 3대 전략적 연구의제 중 하나로 선정되었다. 가까운 일본에서는 RIKEN BSI(BrainScience Institute) 및 OBI(Osaka Bioscience Institute)에서 관련 연구가 이루어지고 있으며, 선구적인 대학의 연구에 예산을 중점 배정해주는‘The 21st century COE program’의 일환으로 토쿠시마대학교에서는‘Human Nutritional Science on Stress Control’연구가 진행되고 있다. 우리나라의 경우 스트레스 및 치매와 관련된 식품에 대한 연구가 산발적으로 이루어졌으나 선진국에 비하면 미흡한 실정이다. 식품의 뇌기능 및 정신건강 증진효과에 대한 연구 영역은 밝혀지지 않은 부분도 많아 아직까지 초기단계에 있다고 볼 수 있으나 매우 빠르게 발전하고 있어 우리나라도 이에 대한 국가 차원의 지원이 시급히 이루어져야 할 것으로 생각된다.

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