유럽에서 금지됐음에도 티타늄디옥사이드가 미국 식품에 여전히 사용되는 이유

📝 한눈에 보는 정보

• 유럽에서 금지된 티타늄디옥사이드는 미국에서는 여전히 사탕, 아이싱, 기타 식품에 사용되고 있으며, 세포의 정상적인 작동 과정을 방해하는 미백제로 작용
• 여러 연구에서 티타늄디옥사이드 나노입자가 혈류로 유입돼 조직에 축적되며, 그 결과 DNA에 손상을 유발한다는 점이 확인됨
• 연구에 따르면 티타늄디옥사이드 입자는 장 염증을 유발 이는 가공 간식을 매일 섭취하는 사람들에게 잦은 소화 불편을 초래
• 껌이나 선명한 색상의 간식처럼 흔한 제품에 티타늄디옥사이드가 포함된 경우가 많기 때문에, 다양한 명칭을 숙지하는 것이 중요
• 성분표를 확인하고 대체 브랜드를 익혀 의심스러운 첨가물로부터 자신을 보호하고, 건강을 해치는 화합물에 불필요하게 노출되는 일을 줄여야

🩺 Dr. Mercola

DNA 손상과 염증과의 연관성으로 유럽에서 금지된 티타늄디옥사이드는 여전히 수많은 미국 식품에 포함돼 있다. 유럽연합은 2020년 프랑스가 선제 조치를 취한 이후, 티타늄디옥사이드 나노입자가 체내에 축적돼 심각한 건강 문제를 일으킨다는 증거가 축적됐다는 점을 근거로 사용을 금지했다.

국제암연구소(IARC) 역시 티타늄디옥사이드를 ‘인체에 발암 가능성이 있는 물질’로 분류해 2B군 물질로 지정했다. 반면 미국 식품의약국(FDA)은 이를 여전히 ‘일반적으로 안전한 물질’로 분류하고 있어, 미국 소비자들은 색소 첨가물에 그대로 노출돼 있다. 더 큰 문제는 멘토스와 스키틀즈처럼 성인과 어린이 모두가 즐기는 인기 간식에 티타늄디옥사이드가 포함돼 있다는 점이다.

티타늄디옥사이드가 체내로 유입되는 방식에 대한 자세한 분석

'미국 알권리(US Right to Know)’ 보고서는 티타늄디옥사이드가 일상 식품에 어떻게 포함되는지와 소비자들이 간과하기 쉬운 건강 위험을 중심으로 다양한 연구를 분석했다.

이들의 분석에 따르면, 이 미백 색소의 인위적으로 제작된 미세 입자는 케이크나 사탕 같은 제품에 숨어 있으며 장기적인 건강 영향에 대한 우려를 낳고 있다. 티타늄디옥사이드는 단순한 색소 첨가물로 언급되는 경우가 많지만, 보다 면밀한 조사에서는 장, 세포 DNA, 나아가 신경 경로에까지 영향을 미친다는 사실이 드러났다.

먼저 주목할 점은 티타늄디옥사이드가 지름 1~100나노미터 크기의 나노입자를 포함하고 있다는 사실이다. 이 크기는 사람 머리카락 한 올보다 수천 배나 얇아, 신체의 보호 장벽을 쉽게 통과한다.

입과 소화관을 통과한 뒤 일부 연구에서는 이 입자들이 혈류에 도달해 여러 장기에 축적되고 산화 스트레스를 유발하는 것으로 나타났다. 특히 이 보고서는 ‘유전독성(genotoxicity)’을 언급하며, 이러한 나노입자가 DNA를 손상시키고 돌연변이에 기여한다고 설명했다.

티타늄디옥사이드가 혈류로 유입된다는 증거를 제시한 연구는 2023년 나노톡시콜로지(Nanotoxicology)에 게재됐다. 해당 연구에서 연구진은 DNA 손상과 세포 재생 저해를 확인했다. 그러나 이러한 결과를 보여주는 연구가 이것만은 아니었다. 카이로의 사이언티피카(Scientifica)에 발표된 동물실험 연구에서 미국 알권리는 다음과 같은 결과를 전했다.

“그 결과, 노출은 '시간 의존적으로 뇌 조직의 세포 구조에 경미하거나 중등도의 변화를 유발했다.'

또한 ‘코멧 분석에서는 세포사멸성 DNA 분절이 확인됐으며, PCR-SSCP 패턴과 직접 염기서열 분석에서는 유전성 알츠하이머병과 연관된 프리세닐린 1 유전자 엑손 5에서 점돌연변이가 확인됐다.’

연구진은 ‘이러한 결과를 바탕으로 본 연구는 TiO2 나노입자가 뇌 조직에 유전독성과 돌연변이 유발 효과를 가지며, 이는 알츠하이머병 발생으로 이어질 수 있다고 결론지었다’"고 밝혔다.

장 건강에 미치는 티타늄디옥사이드의 영향

또 다른 연구에서는 ‘나노톡시콜로지(Nanotoxicology)’에 발표된 동물실험을 통해 티타늄디옥사이드가 간 기능과 장 건강에 미치는 영향을 분석했다. 연구진은 장기별 영향을 분석한 결과 다음과 같은 사실을 확인했다.

“E171을 섭취한 생쥐의 간과 장에서 티타늄의 유의미한 축적이 관찰됐으며, 특히 장에서는 TiO2 입자 수가 3배 증가한 것으로 측정됐다. 간에 축적된 티타늄은 조직 내 단핵구·대식세포를 포함한 괴사성 염증 병변과 연관돼 있었다.

마지막 투여 3일 후에는 위와 장에서 초과산화물 생성 증가와 염증 반응이 관찰됐다. 종합하면, 이러한 결과는 식이를 통한 E171 노출이 인체 건강에 미치는 위험성을 신중하게 고려할 필요가 있음을 시사한다.”

유사한 연구가 또 진행됐으며, 이번에는 ‘농업식품화학저널(Journal of Agricultural and Food Chemistry)’에 발표됐다. 이 연구에서 연구진은 생쥐에게 티타늄디옥사이드 입자를 섭취시킨 결과, 3개월 후 체중 감소와 장 염증이 나타났음을 확인했다.

더 중요한 점은 장내 미생물 구성이 변화했고, 면역세포를 조율해 질병에 대응하는 CD4 T세포 수치가 감소했다는 것이다. 조절 T세포와 백혈구 수치 역시 감소했다.

파티클 앤드 파이버 테크놀로지(Particle and Fibre Technology)에 발표된 연구에서는 티타늄디옥사이드가 과민성 장 질환 발생에 기여할 가능성과 함께 장내 미생물 구성, 면역계, 상피, 점액층 등 주요 소화 기능에 미치는 영향을 분석했다. 예상대로 티타늄디옥사이드는 이 모든 요소에 영향을 미쳤으며, ‘자가면역, 신경계, 염증성, 감염성, 대사성 질환’에 기여하는 것으로 나타났다.

2023년 환경연구(Environmental Research)에 발표된 연구에서는 티타늄디옥사이드가 생쥐의 장내 미생물에 미치는 영향을 구체적으로 분석했다. 연구진은 다음과 같은 결과를 관찰했다.

“성장 억제 효과는 TiO2 나노입자가 세균 균주의 세포막을 손상시킨 것과 연관돼 있을 가능성이 있다. 대사체 분석 결과, TiO2 나노입자는 트립토판과 아르기닌 대사 등 장내 세균의 여러 대사 경로에 변화를 일으켰으며, 이는 장과 숙주 건강 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.”

그러나 연구진이 확인한 내용은 여기서 그치지 않았다. 추가로 수집된 소변 샘플 분석에서는 네 가지 대사산물이 유의미하게 감소한 것으로 나타났다. 연구진은 ‘이번 결과는 TiO2 나노입자가 네 가지 유익한 장내 세균 균주의 성장을 억제했음을 보여준다’고 결론지었다.

비만 — 티타늄디옥사이드의 또 다른 부작용

예상할 수 있듯, 장 건강에 대한 티타늄디옥사이드의 영향은 결국 신체의 대사 과정에 영향을 미쳐 체중 증가로 이어진다. 이 가설은 2023년 ‘환경오염(Environmental Pollution)’에 발표된 연구에서 검증됐으며, 연구진은 식품 착색제로 사용되는 E171, 즉 티타늄디옥사이드를 체중 증가 요인으로 분석했다. 미국 알권리(US Right to Know) 보고서는 다음과 같이 설명했다.

“장내 미생물은 면역 기능의 유지와 발달에 중요한 역할을 하며, 식품 첨가물로 사용되는 티타늄디옥사이드가 장내 미생물을 변화시키는 것으로 확인된 만큼, 연구진은 경구 TiO2 노출 이후 나타나는 장내 미생물–면역계 축의 이상을 비만 또는 당뇨병 환자에서 보고된 변화와 비교하고, 식품을 통해 섭취되는 TiO2 나노입자가 비만 관련 대사 질환 발생 취약성을 높일 수 있는 잠재적 기전을 규명하고자 했다.”

연구가 완료된 후 연구진은 티타늄디옥사이드에 노출될 경우 장내 미생물 군집에서 반복적인 변화가 나타난다고 밝혔다. 이러한 변화는 비만과 연관된 세균 불균형으로 이어졌다.

티타늄디옥사이드는 신경독성에도 영향을 미친다

이어 2025년 ‘알츠하이머병과 치매(Alzheimer’s and Dementia)’에 새로 발표된 연구에서는 티타늄디옥사이드가 신경독성에 기여하며 알츠하이머병 위험을 높인다고 지적했다. 구체적으로 티타늄디옥사이드는 신경세포 내 특정 수용체에 결합해 신호 전달을 교란하고, 산화 스트레스와 염증, 알츠하이머병의 주요 지표인 독성 아밀로이드-베타 펩타이드의 과도한 생성을 유발한다."

미국 알권리 보고서는 또 다른 연구도 인용했으며, 해당 연구는 ‘나노스케일 리서치 레터스(Nanoscale Research Letters)’에 발표됐다. 이 연구에서 연구진은 티타늄디옥사이드가 뇌 건강에 미치는 영향과 뇌 질환 위험 증가 가능성을 분석했다. 연구진은 티타늄이 체내에 축적되며, 반복적인 노출이 문제 발생 가능성을 높인다는 점을 관찰했다.

“TiO2 나노입자에 장기간 또는 만성적으로 노출될 경우 뇌 내 티타늄 함량이 점진적으로 증가할 수 있으며, 이는 결국 신경세포와 교세포의 기능 장애를 유발해 중추신경계 기능 이상으로 이어질 수 있다.”

티타늄디옥사이드의 기타 부정적 영향

미국 알권리 보고서에 따르면 티타늄디옥사이드로 인한 부작용 목록은 계속 이어진다. 보고서는 ‘파티클 앤드 파이버 테크놀로지’에 발표된 연구를 인용해, 티타늄디옥사이드가 새끼 생쥐에 미치는 영향을 소개했다. 구체적으로 연구진은 “임신 기간 동안 TiO2 나노입자에 만성적으로 노출될 경우, 새끼의 호흡 활동이 변화하며 호흡 수가 비정상적으로 높아진다”고 밝혔다.

또한 호흡이 비정상적으로 가속됐고, 호흡을 조절하는 신경 기능에도 장애가 발생했다. 연구진은 “이번 결과는 임신 중 모체의 TiO2 나노입자 노출이 자손의 호흡 중추 정상 발달과 기능에 영향을 미친다는 점을 보여준다”고 결론지었다.

또 다른 연구에서는 ‘독성학 아카이브(Archives of Toxicology)’에 발표된 내용을 통해, 티타늄디옥사이드가 소아 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 연구진은 두 가지 중요한 사실에 주목했다.

“첫째, 생식독성 연구에서 이러한 나노입자의 독성이 암컷과 수컷 모두에 영향을 미치는 것으로 나타나, 수컷과 암컷을 모두 포함한 생체 내 연구의 중요성이 강조된다.

둘째, 인체 노출은 모체-태아 전달을 통해 자궁 내에서 시작되며, 출생 후에는 모유 수유를 통해 계속된다. 이후 어린이는 식습관으로 인해 만성적으로 재노출된다. 따라서 인체 생체 내 상황을 반영하기 위해서는 실험 연구에서 연구 대상 집단의 연령이나 생애 주기에 따른 나노입자 노출을 고려해야 한다.”

티타늄디옥사이드 노출을 줄이기 위한 실질적인 방법

티타늄디옥사이드로부터 건강을 보호하는 가장 중요한 전략은 식사와 간식에 어떻게 포함되는지를 제한하는 것이다. 티타늄디옥사이드로 인한 DNA 손상, 소화기 염증, 기타 만성 문제를 우려한다면, 선명한 색상의 간식과 초가공식품 속에 숨어 있는 실제 원료를 겨냥하는 것이 합리적이다. 다음은 이러한 흔한 물질을 피하는 데 도움이 되는 다섯 가지 방법이다.

1. 성분표를 확인하라 — 제품을 장바구니에 담기 전에 포장지의 성분표를 바로 확인해야 한다. ‘티타늄디옥사이드’ 또는 식품 착색료 표기인 ‘E171’이 보인다면 해당 제품은 구매하지 않는 것이 바람직하다. 이는 자녀 식단에서 논란이 있는 첨가물을 최소화하고자 하는 보호자에게 특히 도움이 된다.

2. 투명성을 중시하는 브랜드를 선택하라 — 현재 많은 기업이 클린 라벨의 중요성을 인식하고 있다. 바쁜 직장인이라면 식품 색소나 착색료를 사용하지 않는다고 명시한 브랜드를 선택하는 것이 효율적이다. 이 방법은 시간을 절약하면서도 가족이 티타늄디옥사이드가 포함된 식품을 피하도록 돕는다.

3. 가공되지 않은 식품을 선택하라 — 티타늄디옥사이드를 피하는 가장 쉬운 방법은 유기농 과일과 채소, 방목 사육 육류 등 신선한 재료로 집에서 직접 조리하는 것이다. 직접 요리하면 모든 재료를 스스로 통제할 수 있다. 이 과정에서 티타늄디옥사이드는 물론 초가공식품에 숨겨진 수많은 다른 첨가물도 자연스럽게 배제된다.

4. 외식 시 첨가물을 확인하라 — 가족이나 지인과 외식할 때는 음식 선택에 항상 주의를 기울여야 한다. 식당의 소스, 아이싱, 크림 필링 등에 미백제가 들어 있을 것으로 의심된다면, 해당 성분이 포함됐는지 문의하는 것이 현명하다. 이러한 확인 절차는 본인과 가족이 티타늄디옥사이드를 피하는 데 도움이 된다. 또는 신선한 유기농 식재료를 사용하는 식당을 선택하는 것도 방법이다.

5. 자연 대안을 선택하라 — 단맛이 필요할 때는 정제당 대신 생꿀, 마누카 꿀, 실제 과일 퓌레, 메이플 시럽 등을 활용해 볼 수 있다. 이렇게 하면 단맛을 즐기면서도 티타늄디옥사이드와 같은 논란이 있는 성분을 일상 식단에서 배제할 수 있다.