[논문]글루탐산의 생체이용률과 기능성

이광원; 전수현; 김희은

doi:10.23093/fsi.2017.50.3.93

글루탐산의 생체이용률과 기능성
Bioavailability and functions of L-glutamic acid 원문보기

식품과학과 산업 = Food science and industry, v.50 no.3, 2017년, pp.93 - 104

이광원 (고려대학교 생명과학대학 생명공학과) , 전수현 (고려대학교 생명과학대학 생명공학과) , 김희은 (고려대학교 식품생의학안전연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

monosodium L-glutamate (MSG), composed of 88% L-glutamic acid (GLU) and 12% Na, is considered as Generally Recognized as Safe. GLU is accounting for 15% of the total amino acid content in our body. Daily GLU intake is large 3.5-10.6 g from food and 1.3 g from food additive. The daily formed GLU in the body, via degradation of the total protein, is 48-50 g (70 kg of male) and the maintained GLU in the body is total bound GLU (1.4-2.0 kg) and free GLU (10 g). About 88% GLU are consumed at digestive tract, and only 12% GLU enter the blood stream. GLU is generally known to precursors of N-acetyl glutamate and glutamine, substrates for protein synthesis, a neurotransmitter (GABA), and the active site of the enzyme. In addition to protein synthesis, GLU has these key functions within the body, thus this amino acid is critical for healthy body maintenance and function.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이 결과, 에너지 보상은 [글루탐산나트륨 + 탄수화물] 상태와 비교했을 때 [글루탐산나트륨 + 단백질] 상태에서 더 크게 나타났다. 따라서 이 연구에서는 글루탐산나트륨을 단백질과 함께 섭취하게 된다면 음식 섭취량이 감소되는 효과를 나타낸다고 보고하였다.
글루탐산나트륨에 대한 부정적인 견해로 인해 식품 및 외식업 시장에 미친 경제적 손실을 줄이기 위해서라도 올바른 정보를 제공함으로써 소비자의 인식을 개선해야 한다. 현재까지 보고된 글루탐산나트륨의 기능성을 모아 정리함으로써,향후 연구분야의 기반이 될 자료를 제공하고자 하며,글루탐산나트륨의 생체이용률 및 기능성에 초점을 두고 소비자의 인식 변화 유도를 위해 과학적인 고찰을 제공하고자 한다.

성능/효과

또한 Kitamura 연구팀(53)에 따르면, 글루탐산을 입·위·소장으로 투여했을 경우 혀의 신경 및 위·복강의 미주신경의 활동이 증가하고, 이러한 결과를 바탕으로 사람이 섭취한 글루탐산이 장-뇌 axis를 통해 위장관 조절을 위한 신호로써 작용하고 건강한 삶을 유지시키는데 도움이 된다고 하였다. 글루탐산을 섭취했을 때 앞서 말한 구역들을 통해 체온조절이나 에너지의 항상성 및 감정조절에 영향을 끼칠 수 있음을 알 수 있고, 구심 미주신경은 뇌가 글루탐산을 감지하는 것에 필수적이라는 것을 발견하였다.
당뇨병과 글루탐산나트륨과의 관계를 확인하고자 중국인을 대상으로 진행된 두 가지 연구에서 글루탐산 나트륨의 섭취량이 높을수록 고혈당 위험이 낮아지는 것으로 확인되었다. 첫번째 연구에서 당뇨를 앓고 있는 125명의 중국인을 대상으로 글루탐산나트륨 섭취량이 고혈당과 연관성이 있는지 연구하였으며(56), 그 결과 글루탐산나트륨을 적게 섭취한 당뇨환자보다 상대적으로 더 많은 글루탐산나트륨을 섭취한 당뇨환자가 고혈당을 나타낼 확률이 낮았다.
첫번째 연구에서 당뇨를 앓고 있는 125명의 중국인을 대상으로 글루탐산나트륨 섭취량이 고혈당과 연관성이 있는지 연구하였으며(56), 그 결과 글루탐산나트륨을 적게 섭취한 당뇨환자보다 상대적으로 더 많은 글루탐산나트륨을 섭취한 당뇨환자가 고혈당을 나타낼 확률이 낮았다. 두번째 연구에서는 20세 이상의 중국인을 대상으로 글루탐산나트륨 섭취와 고혈당의 상관관계를 알아내고자 하였으며(56),글루탐산나트륨 섭취량이 많은 그룹에서는 고혈당을 보이는 사람의 수가 적었으나 글루탐산나트륨 섭취량이 적은 그룹에서는 고혈당을 나타내는 사람의 수가 더 많았다.
일반적으로 글루탐산은 N-아세틸 글루타메이트 및 글루타민 전구체, GSH 및 단백질 합성을 위한 기질, 신경전달물질인 GABA의 전구체 등으로 알려져 있다. 또한, 글루탐산 나트륨의 섭취는 30%의 저염 효과 및 노인의 입맛 개선에 효능을 나타내며, 글루탐산나트륨과 단백질을 함께 섭취시 음식 섭취량을 감소시킨다. 글루탐산나트륨의 안전성 문제뿐 아니라, 글루탐산나트륨 섭취로 고혈압, 비만, 당뇨병, 천식 등의 발생이 증가한다는 부정적인 관점이 오해임(식품으로 섭취가능한 안전한 첨가물이자 고혈압, 비만 등의 질병과 관련이 없음)을 지속적으로 과학적인 입증을 통해 확인하여 보고하였다.
다카하시 사사노 일본 도호쿠대학 치과대학원 연구팀은 우마미를 느끼는 능력이 감소되면 전반적인 건강에 장애가 생길 수 있다는 연구 결과를 발표했다(44). 식욕과 몸무게 감소를 겪고 있는 44명의 노인환자 중 일부 환자들에게서 우마미를 느끼는 능력에 문제가 생겼다는 사실을 확인하였다. 우마미는 혀 뿐만 아니라 장에도 수용체가 있기 때문에 이 감각수용체에 문제가 있으면 장에서 일어나는 영양분 흡수가 정상적으로 이뤄지지 않는다.
Carvalho 연구팀(60)은 글루탐산나트륨을 첨가시 유산균의 가공 효율이 증진되며, 유익균의 동결건조 시생존률을 증진시킬 수 있음을 보고하였다. 식품에 많이 존재하는 유산균인 Lactobacilus와 Enterococcus를 동결 건조할 때 소비톨과 글루탐산나트륨을 첨가한 경우 그렇지 않은 경우보다 유산균의 생존률이 증가함을 보였다. 또한 고온의 열풍으로 건조시키는 분무건조 동안 글루탐산나트륨의 첨가가 유산균의 열 저항성을 증진시킨다고 보고하였다.
4%가 천식을 가지고 있었지만 글루탐산나트륨 섭취량은 천식과 연관이 없다고 보고하였다. 오히려 중국 전통식사인 탄수화물 중심의 식품 섭취 즉, 쌀, 밀가루 그리고 야채섭취가 천식과 관련이 있는 것으로 나타났다. 글루탐산나트륨과 천식이 서로 관련 있다는 것은 오랜 논쟁거리였다.
식전에 글루탐산나트륨 +단백질을 섭취하였을 때가 글루탐산나트륨 + 탄수화물을 섭취하였을 때 보다 본 식사에서의 음식 섭취량이 현저하게 감소하였다. 이 결과, 에너지 보상은 [글루탐산나트륨 + 탄수화물] 상태와 비교했을 때 [글루탐산나트륨 + 단백질] 상태에서 더 크게 나타났다. 따라서 이 연구에서는 글루탐산나트륨을 단백질과 함께 섭취하게 된다면 음식 섭취량이 감소되는 효과를 나타낸다고 보고하였다.
또한, 최근 연구에서 나트륨의 섭취를 줄이는 방법 중 카레나 자극적인 맛의 수프에 적절한 양의 글루탐산나트륨을 추가함으로써, 나트륨의 함량 및 섭취를 줄일 수 있는 효과를 보이고 저 나트륨 스프를 개발 할 수 있음을 제시하였다(41). 이들을 종합해 볼 때 글루탐산나트륨을 식품에 추가함으로써 입맛을 돋우는 동시에 나트륨의 섭취를 줄이는 효과가 있다는 결론을 내릴 수 있다.
또한, Matthews 연구팀(24)은 15N으로 표지된 글루탐산을 14명의 건강한 성인에게 비위관(nasogastric)을 통해 주입함으로써 글루탐산의 약 88%가 흡수되어 내장침상(splanchnic bed)에서 사용되는 것을 확인하였으며, 글루탐산 중 약 12%만이 체내 혈액을 통해 인체로 유입되는 것을 확인하였다. 이중 체내 혈액에 도달한 글루탐산의 대부분은 글루타민의 형태로 존재함을 확인하였다. 체내에 흡수된 글루탐산은 다양한 장기 조직에 유리 글루탐산의 형태로 분포하며, 장기 조직 내 존재하는 유리 글루탐산의 총량이 9,640 mg일 때, 근육에 6,000 mg, 뇌에 2,250 mg, 신장과 간에 각각 680, 670 mg이 존재하며,혈액 내에는 40 mg이 존재한다(25).
88 mg이 들어 있다. 출산 2개월 후 인간의 모유에 들어있는 글루탐산은 4.2 mg/100 mL로 감소하나, 출산 2개월 후 소의 우유에 함유된 0.64 mg/100 mL의 글루탐산보다 약 6배 이상 많이 함유하고 있다. 사람의 모유에 15-30 mg/dL의 글루탐산이 일정량 들어있지만, 글루탐산나트륨 섭취량과 모유 내의 글루탐산 농도의 상관관계를 알아보기 위해 실험한 결과, 글루탐산나트륨을 섭취하는 것은 모유의 글루탐산 농도에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다(48).

후속연구

글루탐산나트륨의 안전성 문제뿐 아니라, 글루탐산나트륨 섭취로 고혈압, 비만, 당뇨병, 천식 등의 발생이 증가한다는 부정적인 관점이 오해임(식품으로 섭취가능한 안전한 첨가물이자 고혈압, 비만 등의 질병과 관련이 없음)을 지속적으로 과학적인 입증을 통해 확인하여 보고하였다. 아울러, 아직까지 확인되지 않은 글루탐산나트륨의 기능성을 밝히고, 부정적인 견해를 과학적으로 입증함으로써 최신 연구 보고들을 기반으로 소비자들의 인식 변화를 도모하여, 식품 및 외식업 시장의 경제적 손실을 줄이고자 하는 노력이 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	글루탐산나트륨의 상품성 측면의 장점은 무엇인가?	글루탐산은 pH조건에 따라 염과 비해리 형태의 유리산의 형태로 상호 전환될 수 있는데, 글루탐산이 우마미를 내게 되는 것은 염의 형태일 때이다. 글루탐산나트륨은 빛이나 열에 안정한 특징이 있어 일반적인 식품 공정에서도 대체적으로 안정하며, 상대적으로 낮은 농도에서도 다양한 식품에서 풍미를 향상시킨다.
	글루탐산나트륨의 감칠맛(우마미)을 내기 위한 형태는 무엇인가?	67(α-아미노기)의 3개의 해리상수를 가지는데, pH가 중성조건일 때는 α-카복실기와 γ-카복실기가 해리되어 글루탐산나트륨으로 존재하며, 낮은 pH조건에서는 카복실산의 비해리형으로 존재한다. 글루탐산은 pH조건에 따라 염과 비해리 형태의 유리산의 형태로 상호 전환될 수 있는데, 글루탐산이 우마미를 내게 되는 것은 염의 형태일 때이다. 글루탐산나트륨은 빛이나 열에 안정한 특징이 있어 일반적인 식품 공정에서도 대체적으로 안정하며, 상대적으로 낮은 농도에서도 다양한 식품에서 풍미를 향상시킨다.
	조미료는 무엇인가?	국내에서 조미료는 오래 전부터 양념이라 불려왔으며, 음식의 향미를 높이는 기능을 넘어 영양을 보충하기 위해 첨가하는 식품첨가제이다. 식품첨가물은 FAO와 WHO의 식품첨가물 합동 전문위원회(Joint FAO and WHO Expert Committee on Food Additives, JECFA)에서 ‘식품의 외관, 향미, 조직 또는 저장성 향상을 위한 목적으로 식품에 미량 첨가되는 비영양성 물질’로 규정되어있으며, 국내 식품위생법 제 2조에 의하면 ‘식품의 제조, 가공 또는 보존에 있어 식품에 첨가, 혼합, 침윤, 기타 방법에 따라 사용되는 물질’로 정의한다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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