칼로리 제한

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1. 개요

칼로리 제한은 비만인 개인의 체중 감량, 당뇨병 및 당뇨병 전 단계 환자의 질병 진행 예방을 위해 권장되는 식단 관리 방법이다. 칼로리 섭취를 줄여 영양실조를 유발하지 않도록 설계되어야 하지만, 과도한 제한은 근육량 감소, 골밀도 감소, 호르몬 불균형 등의 부작용을 초래할 수 있다. 칼로리 제한은 동맥경화증 위험 요소를 감소시키고 기억력 향상에 도움을 줄 수 있다는 연구 결과도 있지만, 성장기 어린이, 청소년, 임산부에게는 권장되지 않는다. 연구에 따르면 칼로리 제한은 수명 연장과 노화 관련 질병 예방에 잠재적인 효과가 있을 수 있으며, 간헐적 단식과 함께 연구가 진행되고 있다.

2. 식단 지침

미국 식단 지침과 과학 기반 단체들은 비만인 사람들에게 칼로리 섭취를 조절하고 줄일 것을 권장한다.^[3]^[4]^[5]^[6]^[7]^[8] 칼로리 제한은 당뇨병^[9]^[10] 및 당뇨병 전 단계 환자에게도 권장된다. 운동과 함께 당뇨병 환자는 5-15%, 당뇨병 전 단계 환자는 7-10%의 체중 감량을 목표로 하여 당뇨병으로 진행되는 것을 예방한다.^[10] 임산부의 경우, 경미한 칼로리 제한은 체중 증가를 줄이고 (체중 감소 없이) 산모와 자녀 모두에게서 주산기 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.^[11]^[12] 비만 관리에서 칼로리 제한은 체중 감소를 통해 건강을 개선할 수 있지만, 연간 1kg에서 2kg 정도의 점진적인 체중 회복이 발생할 수 있다.^[4]^[6]

2. 1. 영양실조의 위험

노인학에서 "칼로리 제한"은 영양실조를 유발하지 않으면서 칼로리 섭취를 줄이는 식단 관리를 의미한다.^[1] 필수 영양소를 포함하도록 식단을 설계하지 않으면, 미네소타 기아 실험에서 나타난 것처럼 영양실조로 인해 심각한 해로운 결과가 초래될 수 있다.^[14]

제2차 세계 대전 중, 마른 체형의 남성들을 대상으로 한 미네소타 기아 실험에서는 6개월 동안 칼로리 섭취를 45%로 제한^[13]하고, 식단의 약 77%를 탄수화물로 구성했다.^[14] 그 결과, 체지방 감소, 지질 프로필 개선, 안정 시 심박수 감소와 같은 대사 적응이 나타났다. 그러나 빈혈, 부종, 근육 위축, 무력감, 어지럼증, 과민성, 무기력증, 우울증과 같은 부정적인 영향도 발생했다.^[14]

일반적인 저칼로리 식단은 칼로리 제한 식단에 필요한 충분한 영양소를 제공하지 못할 수 있다.^[15]^[16]^[17]

미네소타 기아 실험은 제2차 세계 대전 중의 식단 조건을 모방하여, 32명의 젊고 마른 24세 남성을 대상으로 6개월 동안 에너지 섭취를 40% 줄이는 극심한 칼로리 제한이 신체적, 심리적 영향에 미치는 영향을 연구했다. 참가자들은 하루 1800 칼로리만 섭취하고, 매일 5km를 걸어 3000 칼로리를 소모해야 했다.^[21] 남성들은 체중의 약 25%를 감량했는데, 이 중 67%는 지방량, 17%는 무지방량이었다.^[21] 단백질, 과일 및 채소 섭취 부족으로 인해 이 식단의 질은 전쟁 당시의 식단을 정확하게 나타내기에 불충분했다. 이 실험은 다량 영양소와 미량 영양소의 섭취 지침을 준수하는 진정한 칼로리 제한 식단을 대표하지 못했다.^[21] 만성적인 쇠약, 감소된 유산소 능력, 고통스러운 하지 부종은 영양 부족 칼로리 제한 식단에 의해 발생했다.^[21]^[22] 정서적 고통, 혼란, 무관심, 우울증, 히스테리, 건강 염려증, 자살 충동, 성욕 감퇴는 6주 이내에 발생한 비정상적인 심리적 행동 중 일부였다.^[21]

2. 2. 부작용 가능성

극심한 칼로리 제한은 매우 유해한 효과를 초래할 수 있다. 제2차 세계대전 중 마른 남성들을 대상으로 실시된 '미네소타 기아 실험'에서는 6개월간 칼로리 섭취를 45%로 줄였다. 그 결과, 체지방과 혈압 감소, 지질 농도 개선, T3 혈청 농도 감소, 안정시 심박수 및 전신 휴식시 에너지 소비 감소 등 긍정적인 대사적응이 일어났다. 그러나 빈혈, 하지 부종, 근육 소모, 쇠약, 신경 결손, 어지러움, 과민, 졸음증, 우울증 등 광범위한 부정적 효과도 초래되었다.^[55]

; 근골격 상실

단기 연구에서 근육량과 힘, 골밀도가 감소되었다.^[56] 2007년 보고서에서는 체지방이 매우 적은 마른 사람에게는 중간 정도의 칼로리 제한도 해로울 수 있다고 경고했다.^[57]

; 낮은 체질량지수, 높은 사망률

칼로리 제한 식사는 보통 체중 감소로 이어지지만, 체중 감소는 다른 원인으로 발생할 수 있으며 반드시 건강한 것은 아니다. 일부 연구에서 적은 체중은 사망률 증가와 관련이 있으며, 중장년층에서 특히 그렇다. 장년층의 체중 감소는 노화 관련 질병 때문일 수 있으며, 높은 사망률(예: 암, 만성폐쇄폐병, 우울증) 또는 악액질(소모성 증후군)과 근육감소증(근육의 양, 구조, 기능 상실)의 원인이 된다.^[58]

; 식사 장애 유발

폭식증을 겪은 경우, 칼로리 제한이 폭식증을 유발할 수 있다는 연구가 있다.^[59]

; 성장기와 임신

어린이, 청소년, 21세 이하의 청장년에게 노화를 늦추기에 충분한 장기적인 칼로리 제한은 권장되지 않는다. 이는 신체 성장을 방해하고, 두뇌의 정신적, 신체적 변화에 부정적 영향을 줄 수 있기 때문이다.^[60] 임신한 여성과 임신 희망 여성은 칼로리 제한을 하지 않는 것이 좋다. 낮은 체질량지수는 배란 기능 장애 불임을 유발하고, 표준 체중 이하면 조기 분만 위험이 커진다.^[60]

; 기타 우려들

칼로리 제한으로 체중이 감소하면 저온에 민감해지거나, 생리 불순, 불임, 호르몬 변화를 초래할 위험이 있다.^[61]^[18]

3. 인체에 미치는 영향

영양소가 충분히 공급되는 가벼운 칼로리 제한이 장기적으로 인체에 어떤 영향을 주는지는 아직 명확하게 알려지지 않았다.^[48] 칼로리 제한은 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 모두 가질 수 있으며, 개인의 건강 상태 및 특성에 따라 다르게 나타날 수 있다.

3. 1. 긍정적인 영향

칼로리 제한은 비만인 사람들의 칼로리 섭취를 조절하고 줄이는 것을 권장한다.^[3]^[4]^[5]^[6]^[7]^[8] 당뇨병^[9]^[10] 및 당뇨병 전 단계 환자에게도 권장되며, 운동과 함께 체중 감량을 통해 당뇨병으로의 진행을 예방한다.^[10] 임산부의 경우, 경미한 칼로리 제한은 체중 증가를 줄이고 산모와 자녀 모두에게서 주산기 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.^[11]^[12] 비만 관리에서 칼로리 제한은 체중 감소를 통해 건강을 개선할 수 있지만, 점진적인 체중 회복이 발생할 수 있다.^[4]^[6]

칼로리 섭취를 20~30% 줄이면서 영양 요구량을 충족시키는 것은 암, 심혈관 질환, 치매, 당뇨병을 포함한 노화 관련 질병을 치료하고 평균 7.9kg의 체중 감소를 가져오는 것으로 밝혀졌다. 그러나 인간의 긴 수명 때문에 칼로리 제한이 인간의 노화 관련 질병을 예방할 수 있다는 증거는 아직 예비 연구 단계에 있다.^[1]^[19] 칼로리 제한은 체중과 지방 감소로 이어지지만, 인간의 최적 건강을 위한 정확한 칼로리 섭취량과 관련된 지방량은 알려져 있지 않다.^[1] 적당한 양의 칼로리 제한은 체지방이 적은 마른 사람과 같은 특정 인구 집단에 해로운 영향을 미칠 수 있다.^[1]

3. 1. 1. 심혈관 위험 감소

몇몇 연구는 칼로리 제한이 동맥경화증의 위험 요인들을 감소시킨다는 것을 확인했다.^[49]

작은 연구에서 평균적인 서구 식단에 비해 10-25% 낮은 칼로리의 식단이 장기간에 걸쳐 어떤 영향을 주는지 실험했다. 그 결과 칼로리 제한을 한 그룹의 중간 BMI는 19.6인 반면, 일반적인 서구식 식단을 한 그룹의 BMI는 25.9를 나타냈다.^[50] 칼로리 제한을 한 그룹의 중간 BMI는 3-15년 만에 24(19.4~29.6)에서 19.5(16.5~22.8)로 떨어졌다. 칼로리 제한을 시작한 지 1년도 안 되어 거의 모든 실험자의 BMI와 심혈관 위험 요인들이 감소하였다. 평균 총 콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤 수치는 인구에 비해볼 때 약 하위 10% 수준으로 낮았다. 평균 HDL 콜레스테롤 수준은 미국의 보통 중년 남성의 85%에서 90% 수준이었다.^[50]

칼로리를 제한한 그룹은 또한 통제집단에 비해 혈압(100/60 vs 130/80 mmHg), 공복시 혈당, 공복시 인슐린 (65% 감소), BMI(19.6 ± 1.9 vs. 25.9 ± 3.2 kg/m²), 체지방률 (8.7% ± 7% vs. 24% ± 8%), C-반응성 단백, 경동맥 IMT (40% 감소), 혈소판유래증식인자-AB 지수에 있어서 훨씬 더 긍정적인 결과를 보였다.^[51]

칼로리를 제한한 그룹의 트리글리세리드 지수는 20세기 미국인의 하위 5% 수준이었다. 공복시 혈장 인슐린 농도는 65% 정도 낮았으며 공복시 혈장 당 수치 또한 낮았다.

이 분야의 주요한 연구자는 명백히 드러나는 낮은 진행 심혈관계의 노화 속도, 특히 동맥경화증 진행 지표가 느려진 것에 대해 주목하였다.

3. 1. 2. 기억력 향상

2009년 한 논문에서는 칼로리를 제한하는 식단이 정상 체중 또는 과체중인 노인들의 기억력을 향상시킬 수 있다고 밝혔다.^[52] 높은 수치의 인슐린은 일반적으로 낮은 기억력 및 인지 장애와 관련이 있기 때문에, 과학자들은 이 실험에서 나타난 기억력 향상이 낮은 인슐린 수치 때문이라고 추정한다.^[53] 그러나 이러한 상관관계는 특정 연령층에만 적용되는 것으로 보인다. 다른 연구에 따르면, 65세 이상 노인을 대상으로 분석했을 때 저체중인 사람은 정상 체중 또는 과체중인 사람보다 치매 발병률이 더 높았다.^[54]

3. 2. 부정적인 영향

칼로리 제한은 체중 감소를 유도할 수 있지만, 여러 부정적인 영향도 함께 나타날 수 있다. 영양실조를 유발하지 않으면서 칼로리 섭취를 줄이는 것이 중요하지만, 제한된 식단에 필수 영양소가 부족하면 심각한 문제가 발생할 수 있다.^[1]

체중 감량을 위해 칼로리 제한을 하는 사람들은 추위에 민감해짐, 생리 불순, 불임, 호르몬 변화 등의 부작용을 겪을 위험이 있다.^[18] 일반적인 저칼로리 식단은 충분한 영양소 섭취를 제공하지 못할 수 있으므로 주의가 필요하다.^[15]^[16]^[17]

미네소타 기아 실험은 극심한 칼로리 제한이 신체 및 심리적 영향에 미치는 영향을 연구한 실험이다. 제2차 세계 대전 당시의 식단 조건을 모방하여 6개월 동안 에너지 섭취를 40% 줄인 결과, 참가자들은 체중의 약 25%를 감량했지만, 만성적인 쇠약, 유산소 능력 감소, 하지 부종과 같은 신체적 문제와 정서적 고통, 혼란, 무관심, 우울증, 히스테리, 건강 염려증, 자살 충동, 성욕 감퇴 등의 심리적 문제를 겪었다.^[21] 이는 영양 부족 상태에서의 칼로리 제한 식단이 얼마나 위험한지를 보여준다.

칼로리 섭취를 20~30% 줄이면서 영양 요구량을 충족시키는 방법은 암, 심혈관 질환, 치매, 당뇨병 등 노화 관련 질병 치료에 도움이 될 가능성이 있다. 그러나 인간의 수명이 길기 때문에, 칼로리 제한이 실제로 노화 관련 질병을 예방하는지에 대한 증거는 아직 예비 연구 단계에 머물러 있다.^[1]^[19]

3. 2. 1. 근골격 상실

인체에 대한 단기 연구에 따르면, 칼로리 제한은 근육량과 힘의 상실, 골밀도 감소를 초래한다.^[56] 2007년의 한 보고서에서는 체지방이 매우 적은 마른 사람과 같은 특정 환자 집단에게는 중간 정도의 칼로리 제한도 해로울 수 있다고 경고했다.^[57]

3. 2. 2. 낮은 체질량지수와 사망률 증가

극심한 칼로리 제한은 미네소타 기아 실험(Minnesota Starvation Experiment)에서처럼 매우 해로운 영향을 줄 수 있다. 제2차 세계 대전 중 마른 남성들을 대상으로 한 이 실험에서, 대상자들은 6개월간 칼로리 섭취를 45% 줄였다. 그 결과, 체지방과 혈압 감소, 지질 농도 개선, T3 혈청 농도 감소, 안정시 심박수 및 전신 휴식시 에너지 소비 감소 등 긍정적인 대사 적응이 일어났다. 그러나 빈혈, 하지 부종, 근육 소모, 쇠약, 신경 결손, 어지러움, 과민, 졸음증, 우울증 등 광범위한 부정적 효과도 초래되었다.^[55]

칼로리 제한 식사는 보통 몸무게 감소로 이어지지만, 몸무게 감소는 다른 원인으로 발생할 수 있으며, 본질적으로 반드시 건강한 것은 아니다. 일부 연구에서 적은 몸무게는 사망률 증가와 관련되어 왔고, 중장년층에서 특히 그러하다. 장년층에서의 몸무게 감소는 노화와 관련된 병리학적 상태(예: 암, 만성폐쇄폐병, 우울증 등)에 의한 것일 수 있으며, 더 높은 사망률 또는 악액질(소모성 증후군)과 근육감소증(근육의 양, 구조, 기능 상실)의 원인이 된다.^[58]

3. 2. 3. 식사 장애 유발

칼로리 제한은 폭식증을 이미 겪은 대상자에게 폭식증을 유발할 수 있다는 연구 결과가 있다.^[59]

3. 2. 4. 성장기 및 임신 중 영향

어린이, 청소년, 21세 이하의 청장년에게 노화 과정을 늦추기에 충분한 수준으로 장기적인 칼로리 제한을 하는 것은 일반적으로 권장되지 않는다. 이러한 식습관은 실험 동물에서도 관찰되었듯이 자연스러운 신체 성장을 방해할 우려가 있기 때문이다.^[60] 또한, 청소년기 후기와 성인 초기에는 두뇌에 정신적 성장과 물리적(신체적) 변화가 일어나는데, 심각한 칼로리 제한에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있다.^[60]

임신한 여성과 임신을 희망하는 여성은 칼로리 제한을 하지 않는 것이 좋다. 체질량지수가 낮으면 배란 기능 장애로 불임이 될 수 있고, 표준 체중 이하이면 조기 분만의 위험이 커지기 때문이다.^[60]

3. 2. 5. 기타 우려

극심한 칼로리 제한은 '미네소타 기아 실험'에서처럼 매우 해로운 영향을 줄 수 있다. 제2차 세계 대전 중 마른 남성들을 대상으로 한 이 실험에서, 대상자들은 6개월간 칼로리 섭취를 45% 줄였다. 이러한 극심한 칼로리 제한은 체지방과 혈압 감소, 지질 농도 개선, T3 혈청 농도 감소, 안정 시 심박수 및 전신 휴식 시 에너지 소비 감소 등 긍정적인 대사 적응을 야기했지만, 빈혈, 하지 부종, 근육 소모, 쇠약, 신경 결손, 어지러움, 과민, 졸음증, 우울증 등 광범위한 부정적 효과도 초래했다.^[55]

;근골격 상실

인체에 대한 단기 연구에서는 근육량과 힘이 상실되고, 골밀도가 감소되었다.^[56] 2007년의 칼로리 제한에 대한 한 보고서에서는 '체지방의 양이 아주 적은 마른 사람과 같은 특정한 환자 집단에서는 중간 정도의 칼로리 제한도 해로울 수 있다'고 경고했다.^[57]

;낮은 체질량지수, 높은 사망률

칼로리가 제한된 식사는 보통 몸무게 감소로 이어지지만, 몸무게 감소는 다른 원인에서 올 수 있으며, 본질적으로 반드시 건강한 것은 아니다. 일부 연구에서 적은 몸무게는 사망률 증가와 연관되어 왔고, 중장년층에서 특히 그러하다. 장년층에서의 몸무게 감소는 노화와 관련된 병리학적 상태에 의한 것일 수 있으며, 더 높은 사망률(예를 들면, 암, 만성폐쇄폐병, 우울증 등) 또는 악액질(소모성 증후군)과 근감소증(근육의 양, 구조, 기능 상실)의 원인이 된다.^[58]

;식사 장애 유발

대상자가 폭식증을 이미 겪은 경우, 칼로리 제한이 폭식증을 유발할 수 있다는 연구가 있다.^[59]

;성장기와 임신

어린이, 청소년, 21세 이하의 청장년에 노화 과정을 둔화시키기에 충분한 수준으로 장기적인 칼로리 제한을 하는 것은 일반적으로 권장되지 않는데, 이는 이러한 유형의 식습관은 실험 동물에서도 관찰되었듯이 자연스러운 신체 성장을 간섭할 우려가 있기 때문이다. 또한, 청소년기 후기와 성인 초기에는 두뇌에 정신적 성장과 물리적(신체적) 변화가 일어나는데, 심각한 칼로리 제한에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있다.^[60] 임신한 여성과 임신을 희망하는 여성은 칼로리 제한을 하지 말 것이 권고되는데, 이는 체질량지수가 낮으면 배란 기능 장애 불임이 될 수 있고, 표준 체중 이하이면 조기 분만이 되기 쉬워지기 때문이다.^[60]

;기타 우려들

칼로리 제한으로 체중이 감소하면 저온에 민감해지거나, 생리 불순, 불임, 호르몬 변화를 초래할 위험이 있음이 언급되어 왔다.^[61] "칼로리 제한"이라는 용어는 노인학에서 사용될 때, 영양실조를 유발하지 않으면서 칼로리 섭취를 줄이는 식단 관리를 의미한다.^[1] 제한된 식단이 필수 영양소를 포함하도록 설계되지 않으면, 미네소타 기아 실험에서 나타난 바와 같이 영양실조로 인해 심각한 해로운 결과가 초래될 수 있다.^[14] 이 연구는 제2차 세계 대전 중, 마른 체형의 남성들을 대상으로 실시되었으며, 이들은 6개월 동안 칼로리 섭취를 45%로 제한하고, 식단의 약 77%를 탄수화물로 구성했다.^[13]^[14] 예상대로, 이러한 영양실조는 감소된 체지방, 개선된 지질 프로필, 감소된 안정 시 심박수와 같은 대사 적응을 초래했다. 또한 이 실험은 빈혈, 부종, 근육 위축, 무력감, 어지럼증, 과민성, 무기력증, 그리고 우울증과 같은 부정적인 영향도 야기했다.^[14]

전형적인 저칼로리 식단은 칼로리 제한 식단에 일반적으로 포함된 충분한 영양소 섭취를 제공하지 못할 수 있다.^[15]^[16]^[17] 칼로리 섭취를 20~30% 줄이면서 영양 요구량을 충족시키는 것은 인간에게서 암, 심혈관 질환, 치매, 당뇨병을 포함한 노화 관련 질병을 치료하고 평균 7.9kg의 체중 감소를 가져오는 것으로 밝혀졌지만, 인간의 긴 수명 때문에 칼로리 제한이 인간의 노화 관련 질병을 예방할 수 있다는 증거는 여전히 예비 연구 단계에 있다.^[1]^[19] 칼로리 제한은 체중과 지방 감소로 이어지지만, 인간의 최적의 건강을 위한 정확한 칼로리 섭취량과 관련된 지방량은 알려져 있지 않다.^[1] 적당한 양의 칼로리 제한은 체지방이 적은 마른 사람과 같은 특정 인구 집단에 해로운 영향을 미칠 수 있다.^[1]

4. 연구

칼로리 섭취를 20~30% 줄이면서 영양 요구량을 충족시키는 것은 인간에게서 암, 심혈관 질환, 치매, 당뇨병을 포함한 노화 관련 질병을 치료하고 평균 7.9kg의 체중 감소를 가져오는 것으로 밝혀졌다.^[1]^[19] 그러나 인간의 긴 수명 때문에 칼로리 제한이 인간의 노화 관련 질병을 예방할 수 있다는 증거는 여전히 예비 연구 단계에 있다.^[1]^[19] 칼로리 제한은 체중과 지방 감소로 이어지지만, 인간의 최적 건강을 위한 정확한 칼로리 섭취량과 관련된 지방량은 알려져 있지 않다.^[1] 적당한 양의 칼로리 제한은 체지방이 적은 마른 사람과 같은 특정 인구 집단에 해로운 영향을 미칠 수 있다.^[1]

2021년 현재, 간헐적 단식과 칼로리 제한은 노화 과정에서 질병 부담과 수명 연장에 미치는 영향을 평가하기 위한 예비 연구가 진행 중이며, 장기간의 단식 또는 칼로리 제한과 관련된 상대적인 위험은 아직 결정되지 않았다.^[1]

예비 연구에 따르면 서투인은 단식에 의해 활성화되고 대사 과정에서 "에너지 센서" 역할을 한다.^[35] Sir2는 효모에서 발견되는 서투인의 일종으로 효모의 노화와 관련이 있으며,^[36] NAD⁺에 의존적인 히스톤 탈아세틸화 효소 효소의 일종으로 보존된 서열을 가지고 있다.^[37] Sir2 동족체는 박테리아에서 인간에 이르기까지 다양한 유기체에서 확인되었다.^[36]^[38]

4. 1. 인간 대상 연구

칼로리 섭취를 20~30% 줄이면서 영양 요구량을 충족시키는 것은 인간에게서 암, 심혈관 질환, 치매, 당뇨병을 포함한 노화 관련 질병을 치료하고 평균 7.9kg의 체중 감소를 가져오는 것으로 밝혀졌다. 하지만 인간의 긴 수명 때문에 칼로리 제한이 인간의 노화 관련 질병을 예방할 수 있다는 증거는 여전히 예비 연구 단계에 있다.^[1]^[19] 칼로리 제한은 체중과 지방 감소로 이어지지만, 인간의 최적의 건강을 위한 정확한 칼로리 섭취량과 관련된 지방량은 알려져 있지 않다.^[1] 적당한 양의 칼로리 제한은 체지방이 적은 마른 사람과 같은 특정 인구 집단에 해로운 영향을 미칠 수 있다.^[1]

4. 2. 수명 연장 연구

2021년 현재, 간헐적 단식과 칼로리 제한은 노화 과정에서 질병 부담과 수명 연장에 미치는 영향을 평가하기 위한 예비 연구가 진행 중이며, 장기간의 단식 또는 칼로리 제한과 관련된 상대적인 위험은 아직 결정되지 않았다.^[1]

간헐적 단식은 음식 섭취 없이 맑은 액체만 섭취하는 기간을 의미하며, 하루 중 8~12시간 동안 칼로리 섭취를 허용하는 시간 제한 식사와 같은 형태로 이루어진다. 이는 전반적인 칼로리 제한 및 지중해식 식단의 변형과 결합될 수 있으며, 장기적인 심혈관 건강과 수명 연장에 기여할 수 있다.^[20]

4. 2. 1. 미네소타 기아 실험

제2차 세계 대전 중에 마른 체형의 남성들을 대상으로 진행된 미네소타 기아 실험은 6개월간 칼로리 섭취를 45%로 줄이는 극심한 칼로리 제한이 신체에 미치는 영향을 연구했다.^[55] 이 실험에서 대상자들은 빈혈, 하지 부종, 근육 소모, 쇠약, 신경 결손, 어지러움, 과민, 졸음증, 우울증 등 광범위한 부정적 영향을 경험했다.^[14]

이 실험에는 32명의 젊고 마른 24세 남성이 참여했으며, 이들은 하루 1800 칼로리만 섭취하고 매일 5km를 걸어 3000 칼로리를 소모해야 했다.^[21] 그 결과, 남성들은 체중의 약 25%를 감량했으며, 이 중 67%는 지방, 17%는 무지방이었다.^[21]

또한, 만성적인 쇠약, 유산소 능력 감소, 고통스러운 하지 부종이 발생했으며,^[21]^[22] 정서적 고통, 혼란, 무관심, 우울증, 히스테리, 건강 염려증, 자살 충동, 성욕 감퇴와 같은 심리적 문제도 6주 이내에 나타났다.^[21]

4. 2. 2. 중환자 치료

현재 임상 지침은 병원이 환자에게 에너지 소비량의 80~100%를 공급하도록 권장하며, 이를 정상 칼로리 공급이라고 한다. 체계적인 검토를 통해 중환자실 환자가 정상 칼로리 공급 또는 저칼로리 공급을 받을 때 다른 결과가 나타나는지 조사했으며, 차이점을 발견하지 못했다.^[23] 그러나 한 논평에서는 단백질 섭취의 부적절한 관리를 비판하며, 저체중의 위중한 환자를 대상으로 저칼로리 공급의 안전성을 추가로 평가해야 한다는 우려를 제기했다.^[24]

4. 3. 비인간 영장류 연구

1987년 미국 국립 노화 연구소(National Institute on Aging)에서 시작된 칼로리 제한 연구에서는 비만하지 않은 붉은털 원숭이에게서 칼로리 제한이 수명을 연장하거나 노화 관련 사망을 줄이지 못한다는 결과가 나왔다.^[25] 그러나 특정 건강 지표는 개선되었다.^[26] 이는 같은 해에 시작된 위스콘신 붉은털 원숭이 칼로리 제한 연구에서 칼로리 제한 후 붉은털 원숭이의 수명이 연장된 것과는 다른 결과였다.^[25]

2017년 붉은털 원숭이에 대한 보고서에 따르면, 적절한 영양 공급 상태에서 칼로리 제한은 노화의 영향을 늦추는 데 효과적이었다.^[27]^[28] 노화 관련 질환 감소 및 생존율 개선과 관련된 요인으로는 더 높은 발병 연령, 여성, 낮은 체중과 지방량, 감소된 음식 섭취, 식단 질, 낮은 공복 혈당 수치 등이 있었다.^[27] 특히, 음식 섭취 감소는 성체 및 노령 영장류에게 유익했지만, 어린 원숭이에게는 그렇지 않았다.^[27] 이 연구는 칼로리 제한이 노령 원숭이에서 노화 관련 질환을 줄여 건강상의 이점을 제공하며, 붉은털 원숭이가 인간과 유전적으로 유사하기 때문에 칼로리 제한의 이점과 메커니즘이 노화 과정에서 인간의 건강에도 적용될 수 있음을 시사했다.^[29]^[30]

4. 4. 활동 수준

칼로리 제한은 비인간 영장류^[31]^[32]와 설치류의 근육 조직을 보존한다.^[33] 근육 조직은 자극을 받으면 성장하므로, 칼로리 제한을 받은 실험 동물들이 더 높은 칼로리를 섭취한 동물들보다 더 많이 운동했을 가능성이 제기되었다. 이는 아마도 동물들이 칼로리 제한 동안 먹이를 찾는 상태에 들어가기 때문일 것이다. 그러나 연구에 따르면, 전반적인 활동 수준은 젊은 시절 칼로리 제한 상태의 동물과 자유 섭취 상태의 동물 간에 더 높지 않다.^[34]

4. 5. 서투인 매개 메커니즘

예비 연구에 따르면 서투인은 단식에 의해 활성화되고 대사 과정에서 "에너지 센서" 역할을 한다.^[35] Sir2는 효모에서 발견되는 서투인의 일종으로 효모의 노화와 관련이 있으며,^[36] NAD⁺에 의존적인 히스톤 탈아세틸화 효소 효소의 일종으로 보존된 서열을 가지고 있다.^[37] Sir2 동족체는 박테리아에서 인간에 이르기까지 다양한 유기체에서 확인되었다.^[36]^[38]

참조

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