식품연구원 화학감각 조절 기술 설명회
우리 인체의 혀가 느끼는 단맛, 짠맛, 쓴맛, 신맛, 감칠맛 등과 같은 미각 기능이 뇌로 전달하는 맛 신경을 자극해 당뇨는 물론 비만, 후각과민증, 뇌졸중 등 다양한 질병에 효과적인 도움을 줄 수 있다는 획기적인 연구 결과가 나와 관련 업계에 비상한 관심을 모으고 있다.
특히 전통 발효식품 중 재래간장의 숙성 중 자연적으로 생겨나는 맛 물질이 설탕을 대체할 영양학적인 측면에서 칼로리가 적은 감미제로도 활용이 가능하고 흑초에서 분리한 펩타이드가 우수한 염미로 나트륨 섭취를 줄일 수 있다는 주장이 제기돼 관심을 모으고 있다.
류 박사는 “미각 연구는 이미 식품뿐 아니라 원자학, 분자학, 생리학 등 모든 분야에서 다루고 있는 중요한 과제다. 이중 식품에서는 전 세계에서 유일하게 연구된 것으로, 미각으로 사람의 건강과 삶 등에 큰 영향을 미칠 수 있는지를 중점적으로 살펴봤다”고 설명했다.
그 결과 류 박사가 개발한 감미 증강제는 우리 전통발효식품인 조선간장을 활용했는데, 간장 또는 간장분획에서 유래된 글리칸 또는 글리코펩다이드를 포함하는 조성물이 단맛 수용체를 활성화시켜 단맛을 증강시키는데 우수한 효과를 규명했다.
재래간장 맛 조성물 칼로리 적은 감미제 활용 가능
흑초 분리 펩타이드 짠맛 증강 나트륨 저감화도
연구에 따르면 우수한 감미 증강성, 특히 시중 감미제와 거의 동등하거나 보다 우수한 감미 효과를 가지면서 영양학적인 측면에서 칼로리가 적은 감미 증강용 조성을 제공하는 것으로 나타났다.
이번에 개발된 감미 증가제는 장기 숙성 재래 간장에서 분리한 글리칸 또는 글리코펩타이드를 유효성분으로 포함하고 있기 때문에 기존 화학합성 감미 증강제에서 발생하는 부작용 또는 불쾌한 맛의 유발 등의 문제점을 해결할 수 있다는 것이 류 박사의 설명이다.
실험결과 재래 간장에서 추출한 조성물이 인간 단맛 수용체 hT1R2(human taste receptor type 1 member 2), hT1R3을 조절하며 G 단백질 신호화 케스케이드를 활성화시킴으로써 단맛 향미를 증가시켰다. 또한 5% 수크로오스 표준시료에 기술이 적용된 LHe가 첨가된 용액의 단맛 강도는 5% 수크로오스 표준시료 단맛강도에 비해 유의적으로 증가한 것을 알 수 있었다.
류 박사는 “이번 기술을 식품에 적용할 경우 식품 전체적인 단맛을 크게 개선시킴으로써 식품의 단맛 증강을 위해 사용되는 당 및 화학 감미제를 대체 또는 저감시킬 수 있어 맛과 영양학적 측면에서 우수한 식품을 제공할 수 있다”면서 “특히 최근 건강에 대한 관심이 증가하면서 소비자들이 설탕 대신 당도는 높지만 칼로리가 낮은 대체 감미료를 선호하는 것처럼 향후 이러한 대체 감미료의 점유율은 증가할 것으로 예상된다”고 전망했다.
이와 함께 류 박사는 흑초 유래 펩타이드를 포함하는 염미 증강제에 대한 결과도 발표했다. 흑초에서 분리한 분자량 500Da 이하의 펩타이드 분획이 우수한 염미를 나타내고 나트륨 섭취를 줄일 수 있다는 것이다.
실험결과 3mg/ml 흑초 획분을 0.2% 염화나트륨 용액에 첨가한 경우 염화나트륨의 짠맛이 유의하게 증가된 것으로 알 수 있었다.
류 박사는 “자연 숙성된 소재 흑초로부터 수득된 소재 KKEx를 분자량에 따라 KK1(>5000Da), KK2(500<5000Da), KK3(<500Da)으로 분리하고, 이에 대한 염미 증강효과를 확인한 결과, KK1 및 KK2는 어떠한 변화도 보이지 않았으나 KK3 분획은 우수한 염미 증강효과를 보였다”고 설명했다.
또한 그는 “실험결과 흑초 유래 펩타이드는 조성물은 염미 증강 효과가 우수하고 나트륨 저감화에도 효과가 있는 것을 확인했다. 이를 식품에 적용할 경우 전체적인 관능성이 개선되고, 나트륨 대체제로 활용이 가능할 것으로 보인다”고 말했다.
세발나무 추출물 쓴맛 수용체 활성화…식욕 억제
애기나리 추출물 항당뇨 효능…기능성 소재 유망
동물실험에서도 세발나물 추출물을 섭취한 쥐의 위장이 비워지는 속도를 늦추는 효과, 식이섭취량 감소 효과 등을 통해 세발나물 추출물의 항비만 효과 또는 식욕 억제 효과를 확인했다.
김 박사는 “이번 기술은 항비만용, 치료용 약품, 식품, 건강기능식품 등에 다양한 활용이 가능하다. 특히 천연물은 오랫동안 사용돼온 임상적 경험을 바탕으로 우수한 효능을 가지고 있으면서도 부작용이 적다는 것이 이미 잘 알려져 있으므로 연구개발기간과 연구개발비를 줄일 수 있으며, 부작용 없는 고부가가치의 제품 개발도 수월하다”고 표명했다.
또한 김 박사는 애기나리 함유 추출물을 통해 항당뇨 효능도 입증했다. 김 박사는 애기나리 추출물이 장 내분비 세포에 발현된 GPR119 및 TGR5 활성화로 GLP-1의 분비를 증가시키며, GLP-1의 분비를 매개로 해 항당뇨 효과를 나타낼 수 있다는 점을 확인했다고 밝혔다.
흰쥐를 대상으로 경구 투여한 결과 30분 후 혈당치 상승분이 102.7mg/dl에서 84.5mg/dl로 23.7% 낮춰졌으며, 혈당증가곡선 아래 면적은 17465mg/dlmin에서 13960mg/dlmin으로 20% 감소했다.
김 박사는 “대한당뇨병 학회에 따르면 국내 당뇨인구는 2012년 320만명에서 오는 2020년 424만명으로 추정된다. 애기나리 추출물은 천연 추출물을 이용해 부작용이 적고 안전한 항당뇨병 조성을 제공할 수 있어 기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 매우 높을 것으로 보인다”고 전했다.
