"설탕 자연식품으로 재조명 받아"

"설탕 자연식품으로 재조명 받아"

과다섭취할 경우 성인병을 유발하는 식품으로만 알려졌던 설탕이 자연식, 건강식품으로 새로운 조명을 받고 있다. 특히 최근들어 미국의 주요 식품.음료 제조업체들은 그동안 단맛을 내기 위해 30여년간 주로 사용해온 고과당 콘시럽(HFCS) 대신에 피자용 토마토 소스에서부터 콜라 제조 등에 설탕을 사용하기 시작하고 있다고 뉴욕 타임스(NYT)가 21일 보도했다. 
(중략) 
소비자들이 3개 효소와 가성소다를 사용해 여러 화학적 작용과 가공을 거쳐 생산되는 고과당 콘시럽보다는 가공이 덜 된 유기농 제품을 선호하는 성향과 가격이 저렴한 점도 설탕 소비를 증가시킨 요인으로 작용하고 있다.

위의 반가운(?) 뉴스는 뉴욕타임즈의 "Sugar Is Back on Food Labels, This Time as a Selling Point" 기사를 재인용한 것으로 보입니다. 천연이라고 좋은 것은 아니지만 설탕이 천연식품인 것은 두말할 나위가 없는데 이제야 이런 조명을 받는다니 참 아이러니입니다. 

하지만 사실 바뀐 것은 하나도 없습니다. 여전히 설탕이건 HFCS건 또는 꿀이라도 과하게 섭취하면 비만이나 다른 성인병을 유발할 수 있습니다. 다만 윗 기사는 고과당옥수수시럽(HFCS)과 비교했을 때 설탕이나 HFCS나 큰 차이가 없다는 이야기입니다. 그러니까 뭐든지 적당히 먹는 것이 제일 중요합니다.

저 기사에서 3가지 효소에 대해서 나오는데 저 3가지 효소는 옥수수 전분의 액화효소 (alpha-amylase), 당화효소 (glucoamylase), 그리고 glucose isomerase (xylose isomerase)이렇게 3가지 일 것입니다. 이렇게 효소를 이용해서 만드는 공법은 환경친화적이라고 칭송을 받는 방법인데 (효소가 아니라면 염산과 양잿물로 만들어야 합니다) 저렇게 써 놓으니까 좀 이상하군요. 

나머지는 과거에 설탕에 대한 포스팅들을 참조하시기 바랍니다.

물엿과 고과당옥수수시럽 (High Fructose Corn syrup, HFCS)은 다릅니다.

어제 포스팅 ("KISTI의 과학향기"마저 이러면 안되는데...)에 대해 모기불님께서 KISTI의 과학향기의 글이 "물엿과 High-fructose corn syrup 를 같은 개념으로 쓰고 있는 것 같다."는 선의의 해석을 하셨는데, 그렇다면 말이 조금 된다고 볼 수도 있습니다. 하지만 식품공업에서는 물엿 (corn syrup)과 HFCS는 다른 것으로 취급합니다. 잘 모르는 분들이 영어로 보면 둘 다 corn syrup 이 있어서 비슷하다고 생각할 수 있겠지만 말입니다. 옛자료를 뒤져보니 물엿은 DE (dextrose equivalent)가 20이상이고 20 이하면 maltodextrins (말토올리고당)이라고 하는군요.

간단히만 적어보면 물엿은 전분을 가수분해나 산분해(요즘은 잘 사용하지 않는 것으로 압니다)하여 만드는데 완전 포도당화가 아니고 주로 maltose (맥아당)가 주성분이지만 포도당이나 작은 분자의 올리고당이 섞여 있습니다. 여기에 사용되는 효소는 알파-amylase와 베타-amylase (말토스 생산효소), pullulanase (가지치기 효소) 등입니다.

하지만 HFCS는 모깃불님이 쓰신 것처럼 알파-amylase와 glucoamylase로 일단 완전 당화하여 포도당을 만들고 xylose isomerase (XI)를 사용하여 포도당을 과당(fructose)로 전환시킵니다. 원래 XI는 미생물에서 xylose를 xylulose로 전환시키는 효소인데 기질 친화도가 낮은 포도당도 과당으로 전환시키는 성질이 발견되어 산업적으로 사용되어 왔습니다. 조금 전문적으로 말하면 aldose와 ketose를 상호 전환하여 이성질체를 만들어주는 효소죠.

최초로 발견된 XI는 포도당에 비해 xylose에 친화도가 160배 높았지만 단백질 공학적인 방법으로 최근에는 오히려 포도당에 더 기질 친화도가 높은 glucose isomerase를 만들어 내기도 했습니다.  

모깃불님이 인용하신 Wiki의 설명은 조금 부정확해서 약간의 부연 설명이 필요한데, 원칙적으로 모든 효소는 조건이 맞으면 가역적이고 이성화효소 (isomerase) 역시 상호 평형이 되면 더 이상 반응이 진행되지 않습니다. 그래서 XI가 포도당을 과당으로 전환하다가 과당이 42% -43% 정도가 되면 반응이 더 이상 진행되지 않고 평형이 됩니다. 이 상태에서 그냥 단순 refining 해서 팔면 그게 HFCS-42입니다.

그런데 그 HFCS-42를 크로마토그래피를 거쳐서 포도당과 과당을 분리하면 과당이 90% 함유된 HFCS-90이 나오게 되고 이것과 HFCS-42를 섞어서 꿀과 조성이 더 가까운 HFCS-55를 만드는 것입니다.

 

HFCS와 과당에 대해서는 "사과도 먹으면 살찐다? Fructose index"라는 포스팅에 설명을 했으니까 참고하세요. 그러고 보니 그 기사에서도 기자가 HFCS를 잘못 이해하고 썼네요. 하긴 내추럴리 데인저러스의 번역에서도 잘못 썼군요. 

사과도 먹으면 살찐다? Fructose index

오늘 재미있는(?) 기사가 눈에 띄었습니다. "사과도 많이 먹으면 살찐다"는 기사인데요. 그럼 사과를 먹으면 살이 안찝니까? 사과(국광) 200그램짜리 하나의 칼로리는 약 100kcal 정도 된다는군요. 그러니 사과도 먹으면 살이 찔 수 밖에요. 그런데, 기사의 내용은 그런게 아니었습니다.

이 기사는 아래 논문 (아직 퍼블리시 되지 않고 온라인에만 공개된 논문입니다.)을 기초로 만들어진 기사입니다. 그런데 이 논문에는 사과라는 단어가 한번도 나오지 않습니다. 그럼 논문 제목은? 보시다시피 "심혈관계질환에 과당지수 (Fructose index)가 포도당지수 (Glucose index)보다 더 연관성이 있지 않은가?" 입니다. 그럼 사과 이야기는 어디서 나온 것일까요? 그건 이 논문을 기사화한 다른 외신 (Science Daily)의 내용에 나옵니다.

그런데 괜히 제목에 사과를 강조하는 바람에 중요한 논점이 뒤로 밀린 느낌입니다. 게다가 살이 찌는 원인이 마치 사과때문인 것으로 오독될 가능성이 있지요. 이 논문의 가장 중요한 논점은 무엇일까요? 그건 바로,
 

전통적으로 당뇨 및 심혈관계 질환과 연관이 있다고 생각해왔던 포도당지수는 인슐린 분비를 촉진하는 식품을 나타내는 대신 과당지수는 인슐린 저항성을 촉진(stimulate)하는 것이기에 비만이나 심혈관계 질환에는 과당지수가 중요하다는 것입니다.

그런데 사실 과당은 포도당지수 (Glycemic index)가 22로서 아주 낮은 물질입니다. 보통 당뇨의 위험을 이야기하면서 Glycemic index를 많이 이야기하는데 그런 관점에서 보면 과당이나 설탕 모두 낮은 GI 값을 가지고 있죠 (설탕은 65정도). 하지만 실제로는 포도당지수가 높은 식품인 감자나 쌀 등 전분질류 식품보다 과당이 많이 함유된 식품이 비만이나 심혈관계 질환과 높은 연관성이 있는데, 그 이유가 바로 과당의 체내 역할에 있다는 것입니다. (여기에 대한 자세한 이야기는 다음에 해보죠).

그런데 이거 하나는 지적해야겠군요. 뉴스엔의 기사에서

"연구팀은 비만과 관련, 식품 속에 함유된 과당의 종류는 중요하지 않다며 가령 사과속의 과당이 옥수수 시럽속에 함유된 고농도 과당만큼 해로울 수 있다고 말했다."

는 것은 아마 식품 전공 기자가 아니라서 잘못쓴 것 같은데, 옥수수시럽에는 과당이 들어있지 않습니다. 대신 고과당옥수수시럽 (HFCS, High Fructose Corn Syrup)에는 과당이 들어있죠. 옥수수는 전분질인데 이 전분질의 포도당을 효소를 이용해서 과당으로 전환한 것이 고과당옥수수시럽(HFCS)입니다. 그러므로 위의 기사는  
 

"연구팀은 비만과 관련, 식품 속에 함유된 과당의 종류는 중요하지 않다며 가령 사과속의 과당이 고과당옥수수시럽속의 과당만큼 해로울 수 있다고 말했다."

가 맞는 표현이 되겠습니다. 그런데 HFCS의 과당함량은 벌꿀의 함량과 비슷하답니다.^^

참고로 사과 200그램짜리 하나의 안에는 과당(fructose)가 약 12그램, 설탕이 약  6그램, 포도당이 약 3그램 들어있다고 합니다. 설탕은 과당과 포도당의 혼합물이므로 과당이 약 15그램 들어있는 셈이군요. 과당이라는 말 자체가 과일에 들어있는 당이라는 이야기니까 제일 많이 들어있는 것은 당연한 일이죠.

사과도 많이 먹으면 살 찐다 (뉴시스)
Too Much Fructose Could Leave Dieters Sugar Shocked (Science Daily)
Is the fructose index more relevant with regards to cardiovascular disease than the glycemic index? (European Journal of Nutrition)