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  • [장수철의 생물학을 위하여] 식혜의 단맛, 탄수화물의 비밀

    [장수철의 생물학을 위하여] 식혜의 단맛, 탄수화물의 비밀

    어린 시절 설날 차례상의 푸짐한 식사 후 할머니께서 살얼음 살짝 덮인 식혜를 주셨던 기억을 잊을 수 없다. 그 시원하고 달콤함이란…. 생각만 해도 입안 가득 침이 괸다.사실 단맛은 탄수화물의 작품이다. 탄수화물이 단 것이 아니라 탄수화물이 단맛을 만들어 내는 것이다. 탄수화물인 녹말과 글리코겐은 다당류이다. 녹말을 입에 넣어 보면 단맛이 나지 않지만 오래 씹으면 조금씩 단맛이 나기 시작한다. 침에 있는 효소가 녹말을 분해해서 포도당을 만들기 때문이다. 단맛을 내는 포도당은 과당, 갈락토오스 같은 단당류이다. 포도당은 생물이 사용하는 에너지인 ATP를 만드는 재료이기도 하다. 과일에 들어 있는 과당이나 포도당은 분해되는 과정을 거칠 필요가 없어 바로 에너지 합성에 사용될 수 있다. 포도당 링거를 맞으면 즉각 원기를 회복하는 이유이기도 하다. 우리가 단시간에 순발력을 내야 할 운동을 하거나 빨리 처리해야 할 업무가 있다면 과일즙 같은 단당류를 섭취하는 것이 좋다. 이들을 먹으면 혈당이 크게 증가하고 그 결과로 생긴 에너지를 사용할 수 있기 때문이다. 그러나 밤샘 프로젝트를 하거나 오랜 시간 시험공부를 하는 등 지구력이 필요하다면 꾸준히 높은 혈당을 유지해 에너지가 지속 공급돼야 한다. 이럴 때는 곡물 섭취가 유리하다. 곡물 속 녹말은 분해와 흡수, 즉 소화에 시간이 걸린다. 단당류 섭취 때처럼 빠르게 혈당이 증가하지는 않지만 비교적 오랫동안 높게 혈당이 유지되면서 에너지를 꾸준히 얻을 수 있다. 탄수화물에는 독특하게 이당류도 있다. 과당과 포도당이 결합한 설탕, 포도당과 갈락토오스로 만들어진 우유 속 젖당, 포도당 두 분자로 만들어진 맥주 속 맥아당 등이다. 이당류에 대해 알아두면 좋을 것들이 있다.흔히 맥주를 많이 마시면 살이 찐다고 한다. 기본적으로 이당류들은 모두 열량이 높다. 그 자체만으로도 열량이 높은 알코올과 이당류인 맥아당이 섞인 맥주를 즐기면 비만이 될 수밖에 없다. 다음으로 젖당은 동양과 서양의 다른 삶의 방식을 보여 준다. 우유를 먹으면 대체로 동양인들은 배탈이 나는 경우가 많은데 서양인들은 그렇지 않다. 동양에서는 아기 때 젖을 떼면 모유가 아닌 다른 음식으로부터 영양분을 얻을 수 있기 때문에 특별한 이유가 없다면 나이가 들수록 젖당 분해 능력이 떨어진다. 그래서 성인 동양인은 우유를 마시면 대장에 서식하는 세균들이 젖당을 이용하는 과정에서 가스를 만들고 대장을 자극해 잦은 설사를 유발한다. 그러나 추운 곳에 살았던 유럽인들은 늦가을에서 초봄까지 농사가 거의 불가능해 이 기간 동안은 가축으로부터 먹을거리를 얻어야만 했다. 가축을 잡아먹으면 가축 수가 급격히 감소하기 때문에 가축을 보존한 채 가축으로부터 얻을 수 있는 우유를 식량으로 삼을 수밖에 없었다. 성인이 돼서까지 우유의 젖당을 분해하는 능력이 생존에 꼭 필요한 조건이 된 것이다. 단당류든 이당류든 대부분 단맛을 띤다. 단맛에 대한 사람들의 선호를 산업에서 놓칠 리가 없었던 것 같다. 그래서 각각 설탕의 200, 300, 600, 1만, 22만배 정도로 단 아스파탐, 사카린, 수크랄로스, 네오탐, 러그던에임이 개발됐다. 이들 분자 구조는 다양해 인간의 혀가 무엇을 근거로 단맛을 느끼는지 연구 주제로 주목을 받게 되었다. 사람은 단맛을 좋아하지만 선호하는 당도에는 범위가 있는 것 같다. 그래서 당도가 너무 높은 음식은 많은 사람들이 오히려 싫증 낸다. 산업적으로 만들어진 인공감미료들은 달아도 너무 달아 진저리가 쳐질 정도다. 어렸을 적 우리는 음식에서 단맛을 느꼈다. 단당류와 이당류들이 내는 단맛이었다. 과연 우리의 혀는 무엇을 근거로 단맛을 느끼고 있는 걸까? 난 아직까지 겨울에 할머니께서 떠주시던 살얼음 낀 식혜보다 더 단맛을 느껴 본 적이 없다.
  • 아침 공복에 과일주스? 오히려 장내 유익균 해친다(연구)

    아침 공복에 과일주스? 오히려 장내 유익균 해친다(연구)

    바쁜 아침, 건강을 생각해 공복에라도 과일주스를 마시고 있다면 당장 그만둬야겠다. 과학자들이 공복에 과일주스를 마시면 안 되는 이유를 공개했다. 미국 프린스턴대 연구진은 공복에 오렌지주스와 같은 과일주스를 마시면 소화기관과 장내 유익균에 악영향을 줄 수 있음을 시사하는 연구논문을 ‘셀’(Cell)의 자매지인 ‘셀 메타볼리즘’(Cell Metabolism) 최신호(6일자)에 발표했다. 연구진은 설탕의 일종인 과당과 포도당을 1대 1로 섞은 물을 쥐들에게 투여했다. 이후 설탕이 쥐들의 소화기관에서 처리되는 과정을 추적했다. 그 결과, 식후에 섭취한 과당은 소장에서 더 잘 처리되는 것으로 나타났다. 기존 여러 연구는 설탕이 간에서 처리된다고 밝혔지만, 이번 연구에서는 과당의 90% 이상이 소장에서 처리되는 것으로 나타났다. 특히 과일주스에는 과당이 많이 들어 있어 주스로 섭취한 과당은 소장에 빠르게 도달한다. 공복 시간에 소장은 한꺼번에 많은 양의 과당을 처리할 수 없어 대장으로 흘러넘친다. 일단 대장에 도달한 과당은 설탕을 분해할 수 없는 유익균과 접촉하게 된다고 연구진은 설명했다. 물론 이번 결과는 식전에 섭취한 과당이 건강에 악영향을 미치는 인과관계를 명확하게 밝혀낸 것은 아니지만 영향이 있을 것이라고 과학자들은 생각한다. 연구를 이끈 조슈아 라비노비츠 교수는 “우리는 쥐들이 먹이를 먹고 나서 설탕을 섭취하면 소장의 과당 처리 능력이 향상하고 이런 점이 설탕 노출로부터 유익균을 보호해준다는 사실을 알아냈다”고 말했다. 이어 “이번 결과는 단 음식은 식후 적당량으로 제한해야 한다는 전 세계에서 가장 오랜 충고를 뒷받침한다”고 덧붙였다. 사진=vgstudio / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • “당뇨, 치아 관리 잘하면 혈당 떨어져”

    “당뇨, 치아 관리 잘하면 혈당 떨어져”

    당뇨병 환자가 치아 관리를 잘하면 혈당이 떨어진다는 연구 결과가 나와 눈길을 끌고 있다. 치아의 건강상태도 혈당에 영향을 미친다는 얘기다.3일 메디컬 뉴스투데이에 따르면 스페인 바르셀로나대학의 미켈 비냐스 미생물학 교수 연구팀은 치아관리를 잘하면 장기 혈당인 당화혈색소(A1c)와 공복 혈당이 낮아진다는 연구결과를 발표했다. 비냐스 교수는 2형(성인) 당뇨병 환자 90명을 대상으로 6개월에 걸쳐 진행한 실험 결과 이런 사실이 확인됐다고 비냐스 교수는 밝혔다. 그의 연구팀은 이들 모두에게 구강건강 관리 지침을 설명한 뒤 두 그룹으로 나누어 한 그룹엔 스케일링을, 다른 그룹엔 치석활택술(root planing)을 시행하고 3개월과 6개월 후 당화혈색소와 공복혈당을 측정했다. 스케일링은 잇몸에 덮이지 않아 육안으로 드러나 보이는 부분의 치석만을 제거하는 것이고 치석활택술은 눈에 보이지 않는 치근에 낀 치석까지 제거하는 시술이다. 6개월 후 치석활택술 그룹은 당화혈색소 수치와 아침 공복혈당이 모두 낮아졌다. 이에 비해 스케일링 그룹은 당화혈색소 수치와 공복혈당이 별로 개선되지 않았다. 당화혈색소란 산소를 운반하는 적혈구의 혈색소(헤모글로빈) 분자가 혈액 속의 포도당과 결합한 것이다. 적혈구는 일정 기간(약 120일)이 지나면 새로운 적혈구로 대체되기 때문에 당화혈색소는 대체로 2~3개월 동안의 장기적인 혈당치를 나타낸다. 이 결과는 구강위생을 잘 관리하고 주기적으로 치과 검사를 받는 것이 혈당 관리에도 큰 도움이 된다는 사실을 보여주는 것이라고 비냐스 교수는 설명했다. 치석활택술 그룹은 구강 박테리아도 크게 줄어들었다. 구강 박테리아는 당뇨병에도 중요한 역할을 한다는 연구결과도 있다. 이 연구결과는 ‘임상 치주학 저널’(Journal of Clinical Periodontology) 최신호에 발표됐다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • [김응교 교수 작가의 탄생] 설움에 설움에 설움 더해…꺾이지 않는 긍지로 피다

    [김응교 교수 작가의 탄생] 설움에 설움에 설움 더해…꺾이지 않는 긍지로 피다

    넉넉한 가문이었지만 이미 가세가 기울어진 집에서 김수영은 제대로 공부하지 못했습니다. 일본에 가서도, 만주에 가서도, 연희전문에서도 공부를 마치지 못했어요. 맘에 들지는 않지만 시인으로 등단했고, 의용군으로 북한에 갔다가 거제도 수용소에 갇힙니다. 거제도 포로수용소에 갇혀 그는 짐승스러운 설움을 체험합니다. 거제도 포로수용소에서 “나는 벌써 인간이 아니었고 내일을 기약할 수 없는 포로가 되었다는 것, 포로는 생명이 없는 것이라는 것, 아니 그보다도 포로가 되었길래 망정이지 그렇지 않았던들 지금쯤은 이북 땅 어느 논두렁에서 구르고 있는 허다한 시체 속에 끼여 고향을 등지고 이름도 없이 구르고 있을지도”(시인이 겪은 포로생활·1953) 모른다며 “허무하고도 서러운 일뿐”이라고 썼습니다. 가장 허무하고도 서러운 일을 체험할 때 쓴 시가 ‘긍지의 날’입니다. 이 시는 1953년 9월호 ‘문예’에 처음 발표되었으니, 가장 서러웠을 전쟁 중 혹은 포로수용소에서 구상했을 듯합니다.제목이 긍정이 아니고 긍지입니다. 한자로 ‘肯志’가 아니라 ‘矜持’로 쓰여 있습니다. 긍(矜)자는 ‘창 모’(矛)와 ‘이제 금’(今)으로 이루어진 한자입니다. 긍지라는 한자는 ‘지금 자루를 쥐고 있다’는 뜻일까요. 자긍심(自矜心)이라고 하지요. 긍지를 가지면 창자루를 쥔 듯 든든할까요.누구나 매일 밥 먹고, 일하고, 잠자는 뻔한 일상을 ‘순환’하며 살아갑니다. 순환의 원리를 너무나 잘 알기에 일상은 지겹고 뻔해요. 일상의 피로를 ‘나’는 당연하게 받아들입니다. 내 삶에는 설움과 아름다움이 있습니다. 설움은 상처이고, 아름다움은 환상이죠. 상처와 환상의 증환(症幻)을 품고 우리는 살아갑니다. 사실 설움과 아름다움으로만 지친 삶을 이겨내기는 쉽지 않아요. “설움과 아름다움을 대신하여” 긍지를 만날 때 우리는 성장합니다. 설움과 아름다움이 충돌하여 긍지에 이릅니다. 긍지가 없는 사람은 상황에 복종하는 노예가 됩니다. 긍지가 있는 사람이 창조하고 책임지고 모진 운명에 맞섭니다. 우리는 힘든 나날을 “몇 개의 번개 같은 환상”으로 견뎌 왔지요. 나의 꿈은 교훈이며 청춘이며 물이며 구름입니다. 스쳐 지나가는 것들이죠. 다만 사라지지 않는 것이 있습니다. 긍지입니다. “피로들이 몇 배의 아름다움을 가하여 있을 때도” 나의 원천과 나의 최종점은 긍지입니다. 내가 얼마나 귀한 존재인지 견뎌야 합니다. 파도처럼 흔들려서(혹은 흔들려도), 소리가 없고, 퍼붓는 비에도 젖지 않는 강한 긍지로 화자는 살아가겠다고 합니다.당연히 모든 피로는 내가 만듭니다. 멋진 모습을 보이기 위해, 자본주의 사회에서 노동의 도구가 되기 위해 퇴근 후에도 헬스클럽에 다니고 운동장을 뜁니다. 포도당 링거를 맞아 가며 일하고 공부하는 도핑(doping) 사회입니다. 성과를 올리기 위해 내가 나를 착취합니다(한병철·피로사회). 피로도 내가 만들지만, 진짜 해야 할 일은 긍지를 스스로 만드는 겁니다. 오스트리아 극작가 페터 한트케는 사람들을 고립시키는 ‘고독한 피로’와 반대되는 ‘우리-피로’라는 개념을 내놓습니다. 내 성공만을 위해 미친 듯 살아가는 삶을 넘어, 내 삶을 나누는 피로를 그는 ‘우리-피로’라고 명명했습니다. 나만을 위한 ‘분열적인 피로’와 달리 ‘우리-피로’는 ‘화해시키는 피로’라고 합니다. 긍정적인 피로겠죠. 이 겨울에 독거노인 댁에 도시락이나 연탄이라도 나를 때 나의 지겨운 피로는 의미 있는 긍지로 변합니다. ‘우리-피로’를 나누는 순간 회춘(回春)한다고 합니다.내 설움과 피로를 극복하는 순간, 그때 “그러할 때면은 나의 몸은 항상/한치를 더 자라는 꽃”으로 핍니다. 긍지의 날은 꽃이 피는 날입니다. 설움에서 싹튼 긍지는 꽃으로 피어납니다. 가장 피로한 ‘오늘’이야말로 긍지의 날이다. 첫 연에서 말했던 지겹게 피로한 “순환의 원리”를 깨달은 이후에는 새로운 순환, 풍성한 반복으로 변합니다. “모든 설움이 합쳐지고 모든 것이 설움으로 돌아가는”. 거울 앞에서 “나는 잘할 수 있다”고 수십 번 자기세뇌하는 ‘아Q정전’식 사이비 정신승리에 반해, 김수영의 긍지는 전혀 다릅니다. 설움을 망각하려는 긍정과 달리, 김수영의 긍지는 설움을 설움으로 이겨내는 단독자의 긍지입니다. 어제 겪은 설움의 힘으로 오늘 겪는 설움을 이겨나가는 포월(匍越), 기어서 넘어가는 경지입니다. 그 설움은 다시 아름다움을 만나 새로운 긍지의 꽃을 피워낼 설움이지요.“나는 너무나 자주 설움과 입을 맞추었기 때문에/ 가을바람에 늙어가는 거미처럼 몸이 까맣게 타버렸다.” (거미·1954) 전쟁 후에도 김수영은 설움을 겪었습니다. “늙어가는 거미처럼 몸이 까맣게 타”버릴 만치 그는 설움 속에 살아갑니다. 사랑하던 여자가 지인과 함께 살고 있고, 남동생은 월북이 아니건만 월북으로 오해받아 연좌제 때문에 가족은 어려움을 겪습니다. 아내에게 포르노 소설까지 쓰게 했던 숨기고 싶은 비루한 순간은 얼마나 서러웠을까요. 비단 개인적인 설움으로 그가 이렇게 괴로워했을까요. 그를 낳고 기른 이 나라는 그야말로 서러운 눈물의 나라였습니다. 지지리도 못난 식민지 시대를 거쳐 해방된 줄 알았더니 미군정이라는 새로운 식민지에서 좌우가 싸웁니다. 거의 3차 세계대전이라 할 수 있는 민족상잔을 겪습니다. 전쟁 후에도 닭장 앞에서 모이를 주며, 까마득히 사라져 가는 민주주의를 서럽게 그리워하는 그의 처지는 안팎으로 설움과 피로 자체였습니다. 그를 버티 게 한 것은 눈물을 곱씹으며 설움을 오히려 긍지로 승화시키는 다짐이었습니다. 이제는 절대로 더러운 글은 쓰지 않겠다고 그는 다짐합니다. “곧은 소리를 곧은 소리를 부른다”(폭포)며 곧은 글만 쓰기로 다짐합니다. “우선 나는 지금 매문(賣文)을 하고 있다. 매문은 속물이 하는 짓이다. 속물 중에도 고급 속물이 하는 짓이다. 나뿐만 아니라 모든 매문가의 특색은 잡지나 신문에 이름이 나는 것을 좋아하고, 사진이 나는 것을 좋아하고, 라디오에 나가고, 텔레비에 나가서 이름이 팔리고, 돈도 생기고, 권위가 생기는 것을 좋아한다.”(이 거룩한 속물들·김수영 전집 2 산문) 그는 매춘하듯 글을 싸구려로 매문하고 싶지 않았습니다. 속물이 되고 싶지 않았고, 긍지 있는 글만 발표하고 싶었습니다. 정직한 글을 쓰며 서러운 시대를 견디고 싶어 김수영은 무, 파, 상추 등 채소와 닭을 키워 팔기 시작합니다. 닭을 키우는 “양계는 저주받은 사람의 직업입니다. 인간의 마지막 가는 직업으로서 양계는 원고료 벌이에 못지않은 고역입니다”(양계 변명)라면서도 그는 “나는 양계를 통해서 노동의 엄숙함과 그 즐거움을 경험했습니다. 내가 양계를 시작한 지 2년인가 3년 후에 나는 노모에게 병아리 천 마리를 길러 드린 일이 있습니다”라며 의미를 찾습니다. 닭을 키우면서도 자기의 설움에 그치지 않고 “근 10년 경영에 한 해도 재미를 보지 못한 한국의 양계는 한국의 원고료 벌이에 못지않게 비참합니다”라며 한국의 경제상황을 함께 봅니다. ‘긍지의 날’을 여럿이 읽으면 간혹 당혹스러운 반응을 만나곤 합니다. 피로에 지친 여사원은 이 시를 낭송하다가 눈물을 훔쳤습니다. 노숙인들을 위한 민들레 교실에서 노숙인 한 분은 이 시야말로 감동 자체라고 합니다. 성매매 체험 여성들과 함께 읽고, 돌아가면서 어떤 설움을 경험했는지 대화하다가 숨죽여 운 적도 있어요. 김수영의 시가 공감을 일으키는 핵심에 설움이 있습니다. 설움이야말로 긍지를 꽃피우는 씨앗이지요. “내 맘에 서러움 알알이 맺힐 때 아침동산에 올라 작은 미소를” 피우는 그런 아침이슬의 긍지입니다. 모짊의 시간은 긍지를 증폭시킵니다. 한 해를 시작하면서 둘러봅니다. 나의 설움은 나의 긍지를 만듭니다. 설움이 클수록 긍지도 커집니다. 남을 위해 피로를 나누는 사회적 영성은 더욱 생기롭습니다. 서러운 오늘이야말로 내가 자라는 날입니다. 오늘은 설움으로 긍지의 꽃을 피우는 긍지의 날입니다. 시인·숙명여대 교수
  • 콘택트렌즈 착용으로 당뇨 관리 할 수 있다

    콘택트렌즈 착용으로 당뇨 관리 할 수 있다

    혈액 내 포도당 농도가 높은 상태로 지속되는 당뇨는 각종 합병증으로 이어질 수 있기 때문에 관리가 중요한 질환이다. 당뇨 진단을 받은 환자들은 혈당 관리를 위해 수시로 손가락 끝을 찔러 혈액을 채취해 확인해야 하는 불편함이 있었다. 국내 연구진이 콘택트렌즈를 끼는 것만으로도 당뇨 관리를 쉽게 할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 박장웅 교수, 전기전자컴퓨터공학부 변영재 교수, 성균관대 신소재공학부 이정헌 교수 공동연구팀은 당뇨병 예방과 진단이 가능한 ‘무선 스마트 콘택트렌즈’를 개발해 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 25일자에 발표했다. 연구팀은 상용화된 소프트 콘택트렌즈를 기판으로 활용해 사람들이 착용할 때 이물감이나 거부감을 줄였다. 렌즈 위에 고감도 포도당 센서를 붙여 눈물 속 포도당 농도를 감지하고 작은 유기발광다이오드(LED) 디스플레이를 통해 정상상태와 고혈당 상태를 쉽게 파악할 수 있도록 했다.눈물 속에 포도당 농도가 정상수치일 때는 LED가 켜지고 혈당이 높으면 LED가 꺼지는 형태이다. 또 스마트 콘택트렌즈를 작동시키는 전원은 센서에 붙어 있는 무선안테나를 통해 전달되도록 했다. 박 교수는 “이번 연구는 현재 널리 쓰이고 있는 소프트 콘텍트렌즈와 유연한 전자소자를 결합시키는 방식으로 웨어러블 전자소자를 만들 수 있음을 보여 줬다”며 “복잡하고 큰 측정기기 없이도 실시간으로 간단하게 몸 상태를 파악할 수 있어 의료진단 분야에서 다양하게 응용돼 쓰일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • “소금 너무 많이 먹으면 치매 걸릴 위험 커져”(연구)

    “소금 너무 많이 먹으면 치매 걸릴 위험 커져”(연구)

    소금을 너무 많이 먹으면 치매의 일종인 알츠하이머병에 걸릴 위험이 커질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 뉴욕 웨일코넬 의대 연구진은 쥐 실험을 통해 짜게 먹는 습관이 뇌 혈류량을 줄여 뇌세포(뉴런) 활동 감소로 이어져 인지 기능에 손상을 줄 수 있다는 사실을 확인했다고 ‘네이처 신경과학’ 최신호(15일자)에 발표했다. 연구를 이끈 콘스탄티노 라데콜라 박사는 이런 영향은 우리 인간에게서도 충분히 일어날 수 있다고 말했다. 연구진은 8주 된 다 자란 쥐들을 대상으로 싱거운 저염식(0.5% 소금물과 먹이)과 이보다 8~16배 염분이 많은 고염식을 4~24주 동안 각각 제공했다. 그리고 자기공명영상(MRI) 장치를 사용해 시간이 지남에 따라 뇌의 혈류량과 혈액 속 혈구 수를 측정해 비교했다. 그 결과, 단 몇 주 만에 고염식을 먹은 쥐들의 혈관을 둘러싼 내피세포는 기능 장애를 일으켰고 뇌로 가는 혈류도 줄어드는 것으로 나타났다. 소화기관도 소금에 면역 반응을 보였는데 TH17로 알려진 면역세포의 수가 늘어 IL-17로 불리는 전(前)염증 화학물질의 수치 역시 높아졌다. 이 물질은 내피세포에 손상을 주며 이때 일어나는 화학 반응은 일산화질소를 억제한다. 일산화질소는 혈관 이완에 도움이 되는 역할을 하며 해마가 새로운 기억을 형성하는 데 필요하고 인지 기능에도 중요하다. 일산화질소가 부족하면 뉴런은 기능을 위해 고군분투하는 것이다. 고염식 섭취로 혈액 혈장에서 IL-17이 증가하면 뇌에 혈액을 공급하는 뇌혈관계에 손상을 유발해 행동 장애로 이어진다. 라데콜라 박사는 “정상적인 인지 기능이 적절히 잘 조절된 혈류가 필요하다. 뉴런은 아이처럼 까다로워 영양 공급은 오직 포도당과 산소만을 원한다”면서 “두 공급원이 원활하지 않으면 뉴런도 제대로 기능하지 않는 것”이라고 말했다. 또한 연구진은 쥐들이 새로운 물체를 찾는 행동 검사를 시행했는데 고염식을 먹은 쥐들은 제대로 된 수행 능력을 보이지 못했다. 라데콜라 박사는 “3개월쯤 지나자 쥐들은 치매에 걸렸다. 쥐들은 호기심이 강해 새로운 것을 찾으려 하는데 시간이 지남에 따라 정상적인 식별 능력을 잃었다”면서 “케이지에 넣고 조용한 장소를 찾는 실험에서도 어디에 있었는지 기억하지 못했다”고 말했다. 이어 “쥐들은 매일 같이하던 집 짓기도 하지 못했다”고 덧붙였다. 그렇다고 해서 우리 인간이 짠 음식을 먹은 지 몇 개월 만에 이런 인지 장애를 보인다는 말은 아니다. 우리가 고염식을 먹더라도 최소 몇 년에서 최대 몇십 년까지 걸릴 것이라고 연구진은 설명했다. 사진 저작권: ezergil / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [이상열의 메디컬 IT] 휴대용 혈당측정기의 신뢰성

    [이상열의 메디컬 IT] 휴대용 혈당측정기의 신뢰성

    필자는 지난 칼럼에서 의대 학생들과 디지털 헬스케어를 주제로 소통한 내용에 대해 소개했다. 이들은 디지털 헬스케어와 관련해 몇 가지 중요한 의문을 갖고 있었다. 이번 칼럼에서는 학생들의 여러 의문점 중 두 번째로 ‘디지털 헬스케어 장비의 신뢰성’에 대해 다루고자 한다. 당뇨병 환자가 필자의 외래 진료실을 방문해 꺼내는 여러 질문 중에서 ‘자가 혈당 측정계’의 정확도와 관련한 내용이 많다. 일상생활에서 자가 혈당 측정계를 이용해 측정한 값은 때로 상당한 편차를 보이는데 환자들은 과연 이 값을 얼마나 신뢰할 수 있는지 매우 궁금해한다. 지금은 저렴한 가격으로 쉽게 구할 수 있는 장비이지만 사실 자가 혈당 측정계는 출시 초기인 1970년대만 하더라도 첨단 기술이 집약된 최고급 기기였다. 만일 이 장비가 최근 소개됐다면 요즘 말로 아마 ‘최고로 핫한 디지털 헬스케어 장비’라는 호칭을 얻었을 것이다. 첫 출시 후 50년이 돼 가는 현재 이 휴대용 혈당측정기의 정확성은 어느 정도일까. 핵심 기술이 충분히 안정화돼 있으므로 다양한 혈당측정기에서 측정한 값은 큰 편차 없이 거의 일정하지 않을까. 그런데 의외로 그렇지 않다. 식품의약품안전평가원에서 발행한 ‘개인용 혈당측정 시스템 표준 시험방법 가이드라인’에 우리나라 자가 혈당 측정계의 정확성에 대한 허용 범위가 명시돼 있다. 이 규정은 국제 규정을 따른 것이다. 여기서 자가 혈당 측정계의 측정 오차는 포도당 농도 100㎎/㎗ 미만에서 ±15㎎/㎗, 포도당 농도 100㎎/㎗ 이상에서 ±15% 이내로 정해져 있다. 만일 환자의 혈당이 200㎎/㎗로 측정됐다면 이 환자의 실제 혈장 포도당 농도는 170~230㎎/㎗ 사이라는 것이다. 아마 독자들이 예상보다 큰 편차에 많이 놀랄 것으로 예상된다. 이런 편차는 최근 널리 보급된 웨어러블 장비에서도 관찰되는 현상이다. 대중적으로 가장 널리 보급된 장비인 ‘활동량 측정계’의 측정 기술은 제조사별로 조금씩 차이가 있다. 하지만 대부분 제조사의 기술은 지적재산권으로 보호받기 때문에 기기별 측정 기술의 원리와 정확성에 대해 외부에 명확히 공개하지 않는 경우가 많다. 따라서 관련 분야 연구자들은 시판 중인 주요 활동량 측정계의 제조사별 정확성을 검증하기 위해 다양한 연구를 수행하고 있다. 물론 대부분의 연구에서 상용화된 활동량 측정계 대부분이 제조사와 무관하게 비교적 높은 정확성을 보이는 것으로 확인된다. 건강한 개인의 일상을 기록, 관리하는 데 큰 무리가 없는 수준의 정확성과 안정성을 확보하고 있는 것이다. 하지만 일부 연구 결과를 살펴보면 유명 제조사의 활동량 측정계라도 측정 조건에 따라 20~30% 내외로 제법 큰 오차를 보이는 경우가 있다. 이 정도의 오차는 결코 작지 않아 고혈압, 당뇨병, 비만 등 만성질환이 있는 사람들의 임상 경과에 의미 있는 영향을 미칠 수 있다. 최근 발표된 한 연구에서 걸음 수, 걸은 거리 등 관련 기술이 안정돼 있고 상대적으로 많은 사용자가 활용하는 지표의 측정 오차는 제조사가 다르더라도 장비 간 편차가 크지 않은 것으로 분석됐다. 하지만 에너지 소비량, 수면 등 측정이 까다롭고 각 기기별 비교 평가가 어려운 생체 지표는 아직 상당한 편차가 발생하는 것으로 보인다. 향후 좀더 정확하고 정밀한 디지털 헬스케어 장비들이 출시돼 많은 사람들의 건강과 안녕에 실질적인 도움을 줄 수 있기를 소망한다.
  • [김태의 뇌과학] 스트레스의 뇌과학

    [김태의 뇌과학] 스트레스의 뇌과학

    언제부턴가 ‘스트레스’라는 말은 마치 우리말이 되기라도 한 듯 일상에서 너무나 자연스럽게 쓰이고 있다. 하지만 정작 스트레스가 무엇인지 설명하기는 쉽지 않다. 뇌과학을 통해 스트레스의 정체를 알아보자. 스트레스라는 단어의 첫 번째 의미는 ‘긴장 혹은 긴장하게 하는 힘’이다. 이런 정의는 스트레스를 ‘단위 면적당 주어지는 힘’으로 계산할 수 있는 압력과 같이 공학적 맥락으로 이해한 것이다. 두 번째로 옥스퍼드 사전에 따르면 스트레스는 부정적이거나 부담이 큰 환경의 결과로 오는 정신 및 정서적 중압감이나 긴장감이다. 두 정의의 공통점은 스트레스란 외부에서 주어지는 힘이라는 것과 힘을 받는 대상에게 부정적 영향을 준다는 사실이다. 이런 외부의 힘은 우리에게 어떤 반응을 일으킬까. 오스트리아 출신의 캐나다 내분비학자 한스 셀리에는 1936년 7월 네이처지에 발표한 ‘다양한 유해물에 의해 유발되는 단일 증후군’ 논문을 통해 스트레스를 현대 용어로 확립했다. 그는 독소, 추위, 더위, 방사선, 통증, 강제운동 등의 다양한 유해 자극에 동일한 반응이 나타난다는 사실을 확인했다. 이렇게 나타나는 경고반응, 저항, 회복·탈진의 3단계 반응을 ‘일반 적응 증후군’이라고 이름지었다. 다양한 외부 자극에 동일한 반응을 보인다는 것은 무엇인지는 모르지만 동일한 기전이 작동한다는 것을 의미한다. 이에 과학자들은 그 공통분모가 무엇인지 찾고자 했다. 즉각적 경고반응은 자율신경계와 관련되는데 그중에서도 ‘교감신경계’의 반응이 핵심이다. 위험한 상황에 노출되면 교감신경계가 활성화하면서 혈액에 ‘아드레날린’을 분비한다. 이에 따라 심박동수가 증가하고 호흡이 빨라지며 글리코겐을 포도당으로 분해해 에너지 공급을 늘린다. 저항 단계에서는 좀더 복잡한 체계가 작동한다. 뇌 속의 ‘시상하부’가 스트레스 상황에 반응하면 호르몬 분비를 관장하는 ‘뇌하수체’로 신호를 보내고 뇌하수체는 다시 신장 위 고깔모자 모양의 ‘부신’이라는 기관으로 신호를 전달한다. 이런 다단계 반응을 통해 ‘코티졸’이라는 스트레스 호르몬 양을 늘린다. 코티졸은 양날의 칼과 같아서 초기에는 스트레스를 이겨낼 수 있도록 도움을 준다. 코티졸은 에너지원으로 쓰는 ‘포도당’ 전환을 촉진하고 염증반응도 줄여준다. 그러나 혈액 속 코티졸 양이 계속 높게 유지되면 새로운 단백질 합성이 억제되고 면역 기능이 낮아진다. 그래서 저항단계가 끝나면 스트레스를 극복하고 회복 단계에 이르거나 아니면 반대로 탈진 상태에 빠져 면역력 억제, 성장 억제, 고혈당, 응고 항진상태, 불면 등 다양한 문제를 경험하게 된다. ‘스트레스는 만병의 근원’이라는 말이 과장된 것은 아니라는 뜻이다. 진화적으로 살펴볼 때 등뼈를 가진 경골어류부터 현대적 의미의 스트레스 반응체계를 갖췄다고 한다. 그 대표적인 예가 연어인데, 코티졸 생산체계 덕분에 하루 평균 40㎞를 9개월에 걸쳐 자신이 태어난 강으로 거슬러 올라가는 대장정이 가능하다. 반면 장기적인 코티졸 상승 때문에 알을 낳을 때 즈음엔 에너지가 고갈되고 광범위한 감염이 발생해 죽음을 앞두게 된다. 우리는 스트레스를 받으며 살고 있지만 언젠가는 스트레스 없는 내일이 오길 바라며 하루하루 묵묵히 견뎌내 왔는지도 모르겠다. 올 한 해는 우리 모두가 스트레스도 적게 받고 피할 수 없는 스트레스에는 건강하게 대처하며 몸과 마음의 건강을 잘 유지하는 하루하루로 채우길 소망한다.
  • [장수철의 생물학을 위하여] 녹말 먹고 글리코겐 만들기

    [장수철의 생물학을 위하여] 녹말 먹고 글리코겐 만들기

    대학원 시절 밤낮으로 실험에 매달려 연구에 몰두하고 있다가 한 학기에 한두 번 있는 실험실 회식은 한 줄기 빛이었다. 모처럼 실험과 연구의 긴장에서 해방돼 마음 편하게 동료 대학원생은 물론 지도교수까지 일상을 주제로 이야기하며 다양한 음식을 즐길 수 있기 때문이다. 배를 꽉 채워 회식이 끝날 때쯤이면 내 지도교수님은 꼭 이런 말씀을 하셨다. “이제 녹말로 입가심해야지. 누구 면이나 밥 먹을 사람?” 음식이 더 들어갈 공간도 없는데 웬 녹말?우리가 먹는 음식에는 녹말이 많이 들어 있다. 그렇기에 우리 입맛에 익숙한 성분이기도 하다. 쌀, 보리, 밀, 호밀, 옥수수, 감자, 고구마 등에는 에너지를 저장한 녹말이 풍부하다. 이것을 재료로 밥, 다양한 종류의 빵, 시리얼, 피자 도우 등 많은 먹거리가 만들어진다. 녹말은 대개 평균적으로 식사량의 반 이상을 차지한다.사람의 몸은 대략 물 66%, 단백질 16%, 지질 13%, 무기염류 4%, 탄수화물 0.6%, 기타 0.4%로 구성되어 있다. 녹말을 포함한 탄수화물은 사람의 몸 전체 구성 성분의 1%에도 미치지 못한다. 그 이유는 탄수화물이 우리 몸에서 에너지로 가장 먼저 소모되는 영양소이기 때문이다. 녹말은 포도당 수천개가 결합해 만들어졌다. 녹말을 섭취하면 입과 소장에 있는 소화효소가 녹말을 포도당으로 분해한다. 이 포도당들은 혈관을 통해 개별 세포로 전달된다. 이 세포들은 포도당을 생물들이 소모하는 에너지 형태인 ATP로 변환시키고, 일부는 이산화탄소로 바꾸어 몸 밖으로 내보낸다. 식생활이 서구화됐다지만 여전히 우리 주식은 쌀이다. 쌀은 찹쌀과 멥쌀이 있는데 찰기가 있는 찹쌀은 찰벼에서, 상대적으로 찰기가 덜한 멥쌀은 메벼에 나온다. 같은 벼인데 이러한 차이가 생기는 이유는 녹말을 구성하는 포도당의 배열 때문이다. 포도당이 한 방향으로만 결합하면 곧게 뻗친 아밀로스라는 구조가 생기고 두 방향 이상으로 결합하면 가지가 많이 달린 아밀로펙틴이라는 구조가 생긴다. 아밀로스와 아밀로펙틴이 어우러져 녹말을 만든다. 녹말에서 가지가 많이 달린 아밀로펙틴의 비중이 커지면 가지에 아밀로펙틴들끼리 서로 더 많이 얽혀 녹말은 끈적끈적해진다. 반대로 아밀로스의 비중이 커지면 찰기가 감소한다. 전 세계 쌀 생산량의 90%에 해당하는 안남미(인디카)는 아밀로스의 비중이 25% 정도로 우리가 섭취하는 쌀(자포니카)의 아밀로스 비중 20%보다 많아 푸석하게 느껴진다. 또 포도당 수천개가 결합하는 방식이 조금 바뀌면 글리코겐이 만들어진다. 녹말의 아밀로펙틴과 비슷한 글리코겐은 동물에서만 만들 수 있어 ‘동물 녹말’이라고도 한다. 글리코겐도 녹말처럼 에너지 저장 형태이다. 우리에게 친숙한 지방은 탄수화물의 장기적인 저장 형태인데 반해 글리코겐은 단기간 저장하는 형태여서 에너지가 필요할 때 쉽게 사용할 수 있다. 글리코겐은 지구력이 필요한 운동선수들이 ‘당충전’에 응용한다. ‘당충전’이란 운동 시합 때 더 오랫동안 힘을 유지하거나 피로도를 늦추려고 글리코겐을 평소의 2~3배 정도로 늘리는 것을 말한다. ‘당충전’은 두 단계로 이루어진다. 우선 경기 시작 약 1주일 전에 탄수화물을 섭취하지 않은 채 지칠 때까지 운동해서 몸에 있는 글리코겐을 고갈시킨다. 그다음 경기 이틀 전에 운동은 줄이면서 탄수화물을 많이 섭취하는 것이다. 그렇게 하면 시합 당일에 사용하게 될 에너지의 저장형태인 글리코겐이 간과 근육에 쌓이게 된다. 커다란 탄수화물 분자에는 녹말과 글리코겐 외에 여러 중요한 역할을 하는 셀룰로오스도 있다. 이 세 가지 모두 포도당을 이용해 결합 방식을 달리하면서 만들어진다. 이렇게 생물은 동일한 재료를 사용해서 쓰임새가 다양한 여러 가지를 만들어낸다. 경제성과 다양성을 갖추고 있는 것이다. 홍수같이 밀려오는 많은 일 속에서 삶을 경영해야 하는 우리가 눈여겨볼 대목이다.
  • 종이로 키보드, 혈당센서 만든다고?

    종이로 키보드, 혈당센서 만든다고?

    19세기까지만 해도 종이는 일반인들은 구하기 어려웠지만 이제는 우리 일상에서 접하는 가장 흔한 물건 중 하나로 지나치게 낭비되는 경향도 없지 않다.연세대 신소재공학과 심우영, 이태윤 교수 공동연구팀은 종이를 이용한 압력센서를 만드는데 성공해 재료공학 분야 국제학술지 ‘스몰’ 최신호에 발표했다. 이번에 개발된 종이 압력센서는 쌀 한 톨의 무게인 8㎎까지도 구분할 정도로 감도가 높은 것으로 알려졌다. 연구팀은 종이가 아무리 매끄럽다고 하더라도 표면에 미세한 굴곡이 있음에 주목하고 굴곡 때문에 종이 두 장을 겹치면 완전히 붙지 않는다는 사실에 주목했다. 연구팀은 종이 두 장 사이에 전도성 물질을 바른 뒤 두 장을 붙인 형태의 센서를 만들었다. 평소에는 전류가 흐르지 않지만 압력을 가하면 종이 두 장이 붙으면서 전류가 흐르는 원리다. 연구팀은 이 센서를 이용해 컴퓨터 키보드도 만들었다. 터치의 세기에 따라 소문자와 대문자를 구분해 입력도 가능하다. 한편 파스처럼 붙여 간단히 혈당을 측정할 수 있는 패치형 센서도 종이로 만들어졌다. 미국 빙햄턴 뉴욕주립대 전자공학과 최석현 교수는 지난 10월 종이를 이용해 효소 연료전지를 만드는데 성공하기도 했다. 최 교수가 만든 효소 연료전지 안에는 포도당을 산화시키는 포도당산화효소가 들어 있어 포도당이 전지로 들어가면 포도당산화효소와 반응해 전류를 발생하는 원리다. 땀 속에 당분이 많으면 전류가 많이 발생하기 때문에 전류값을 측정해 땀 속 당 함량을 측정할 수 있다는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 이대목동병원 신생아 집단사망 병원과실 가능성 커져

    이대목동병원 신생아 집단사망 병원과실 가능성 커져

    서울 이대목동병원에서 1시간 30분 사이에 4명의 신생아가 한꺼번에 사망한 사건의 원인이 의료과실이나 병원감염 가능성에 무게 중심이 이동하고 있다.숨진 3명의 신생아 혈액에서 검출된 항생제 내성균이 유전적으로 완전히 동일한 것으로 확인된 만큼 하나의 감염원이 있다는 것으로 추정되기 때문이다. 일단 전문가들은 신생아들에게 공급된 수액이 주요 감염원일 것으로 보고 있으나 의사나 간호사에 의한 감염 가능성도 배제할 수 없는 상황인 만큼 병원은 책임을 회피하기 어려울 것으로 전망된다. 전문가들의 감염원으로 가장 의심하는 것이 수액이다. 수액은 모든 미숙아의 영양공급에 필수인 만큼 수액이 항생제 내성균 ‘시트로박터 프룬디’에 감염됐고 동시에 사망한 신생아들에게 공급됐다면 치명적 사고로 이어질 수 있다는 지적이다. 이럴 경우는 수액이 생산과정에서 오염된 것이 아니라 병원에서 신생아의 몸무게에 맞춰 용량을 조절하고 포도당, 단백질, 비타민 성분을 혼합하는 과정에서 오염되기 쉽다. 실제로 외부전문가들로 꾸려진 역학전문조사팀의 조사에 따르면 숨진 유아 4명이 심정지 전 똑같은 종합영양수액과 주사제를 맞은 것으로 확인돼 이런 추정에 무게가 실리고 있다. 전문가들은 시트로박터 프룬디는 물이나 흙 같은 자연환경과 정상인의 위장에도 존재하는 세균이지만 외부에서 오염돼 아이들에게 투입됐을 경우 심장박동에 영향을 줬을 수 있다고 지적했다. 이와 함께 병원의 전반적인 관리가 부실한 상태에서 의료진이 세균에 오염된 상태에서 아이들을 만졌거나 아기용품이 세균에 오염됐을 가능성도 완전히 배제할 수 없다. 사망한 신생아의 혈액에서 균이 검출됐다는 점을 미루어 접촉에 의한 감염이 원인이라고 판단하기는 어렵지만 시트로박터 프룬디는 면역력이 떨어진 미숙아나 환자에게 감염을 일으킬 수 있다. 한편 일부 보호자는 “바구니에 있던 공갈 젖꼭지를 그대로 물리더라”라며 신생아 중환자실의 관리 부실 의혹을 제기하기도 했다. 그러나 이대목동병원 관계자는 “아직 사망원인을 결론 내리거나 뭐라 말할 수 있는 단계는 아니다”라고 답했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • 아침 식사 거르지 말아야 하는 이유 나왔다

    아침 식사 거르지 말아야 하는 이유 나왔다

    아침 식사를 거르지 말아야 할 이유를 규명한 연구결과가 발표돼 주목받고 있다.이스라엘 텔아비브대 메디컬센터 당뇨병치료실 다니엘라 야쿠보비치 박사팀은 건강한 성인 남녀 18명과 당뇨를 앓는 18명을 대상으로 실험한 결과 규칙적으로 아침 식사를 하는 것이 생체시계 유전자를 활성화시켜 혈당조절과 다이어트에 도움을 준다는 결과를 얻었다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 당뇨병학회에서 발행하는 대사분야 국제학술지 ‘당뇨 치료’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 실험 대상자들에게 하루는 아침과 점심을 모두 먹게 하고 다른 하루는 아침을 거르고 점심만 먹게 한 뒤 혈액검사를 했다. 이는 생체시계 유전자 발현과 혈당을 측정하고 인슐린, 포도당 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 글루카곤 유사 펩타이드-1, 디펩티딜 펩티다아제-4 활성도를 평가하기 위한 것이다. 그 결과 아침 식사를 하는 경우 건강한 사람이나 당뇨환자 모두 생체시계 유전자가 정상적으로 작동해 혈당조절이 잘 되는 것으로 나타났다. 체중 감소에 관여하는 유전자들도 활성화되는 것이 관찰됐다. 그러나 아침을 거르고 점심을 먹었을 때 체중 감소 관여 유전자들이 비활성화되는 동시에 점심 식사 후 혈당이 계속 오르는 것이 관찰됐다. 야쿠보비치 박사는 “아침을 먹지 않을 경우 과식을 하지 않아도 체중이 늘어날 수 있음을 보여준 것”이라며 “이번 실험은 아침식사를 비롯해 모든 식사를 규칙적으로 하는 것이 신체 전체의 대사활동을 개선하고 체중감소를 촉진하며 노화관련 질환을 억제한다는 사실을 보여주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [알쏭달쏭+] 밀가루 음식먹고 속 불편한 이유는 글루텐 탓?

    [알쏭달쏭+] 밀가루 음식먹고 속 불편한 이유는 글루텐 탓?

    한동안 글루텐이 포함되지 않는 글루텐 프리 음식이 건강식으로 알려져 인기를 끈 적이 있다. 글루텐은 밀과 그 근연 관계에 있는 식물에 있는 식물 단백질로 대부분 무해하나 일부 사람에서는 셀리악병(celiac disease)를 일으켜 문제가 된다. 따라서 이런 사람들을 위해서 글루텐을 제거한 글루텐 프리 식품이 나온 것이다. 다행히 국내에는 셀리악병 자체가 드물다. 하지만 셀리악병이 없더라도 밀가루가 포함된 음식을 먹고 속이 불편하다는 사람은 적지 않다. 비셀리악 글루텐 과민성(Non-celiac gluten sensitivity)이라고 알려진 이 증상은 밀가루를 비롯해 글루텐이 포함된 음식을 피하거나 적게 먹으면 해결된다. 따라서 오랜 세월 글루텐이 원인일 것이라고 추정되었으나 정말 글루텐이 증상을 일으키는지에 대해서는 확실하지 않았다. 노르웨이 오슬로 대학과 호주 모나쉬 대학의 연구팀은 비셀리악 글루텐 과민성이 있다고 호소하는 59명의 건강한 자원자를 대상으로 실험을 진행했다. 선행 연구에서 비셀리악 글루텐 과민성이 글루텐이 아니라 과당의 중합체인 프룩탄(Fructan) 때문이라는 증거가 있었기 때문에 대상자들은 글루텐 포함 음식, 프룩탄 포함 음식, 그리고 아무것도 포함되지 않은 음식을 7일간 섭취하고 설문조사에 응했다. 그 결과 글루텐 그룹과 위약 대조군은 증상의 차이가 없었지만, 프룩탄 실험군에서는 통계적으로 매우 유의하게 복부 불편감이 높았다. 연구팀은 이를 근거로 프룩탄이 비셀리악 글루텐 과민성의 진짜 원인일수 있다고 주장했다. 만약 이 주장이 옳다면 명칭도 프룩탄 과민성으로 변경해야 할 것이다. 프룩탄은 식물에 흔한 당류인 과당이 여러 개 모인 물질로 포도당이 여러 개 모인 녹말과는 달리 사람에서는 주요 영양성분이 되지 않는다. 따라서 잘 소화되지 않는 프룩탄이 문제를 일으킬 가능성이 있다. 다만 프룩탄이 여러 식물에 존재하는데 유독 밀가루 같은 특정 식품에 대한 불편감이 큰 이유에 대해서는 더 연구가 필요하다. 글루텐에 대해서 최근 많은 연구가 진행되는 것은 일반적인 믿음과 달리 글루텐 프리 식품이 건강에 좋지 않다는 증거가 있기 때문이다. 최근 발표된 다른 연구에서는 글루텐 프리 식품이 당뇨 위험도를 높이는 것으로 나타났다. 글루텐을 제거하는 과정에서 식이 섬유처럼 다른 유익한 성분도 같이 제거되기 때문이다. 따라서 복부 불편감의 정확한 원인을 알아낼 수 있다면 불필요하게 글루텐 프리 식품을 찾는 사람의 수를 줄일 수 있다. 물론 원인을 알 수 없는 잦은 복부 불편감을 호소하는 환자들을 정확히 진단하고 치료하는 데도 도움이 될 것이다. 이 연구는 저널 소화기학(Gastroenterology)에 실렸다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com 
  • [장수철의 생물학을 위하여] 자연의 능력자, 탄소

    [장수철의 생물학을 위하여] 자연의 능력자, 탄소

    탄소는 극과 극이다.탄소로만 만들어진 물질 중 다이아몬드는 아주 비싸지만 흑연은 상대적으로 싸다. 탄소는 지구 전체로 보면 0.08% 정도로 그리 친숙하지 않은 망간이나 타이타늄보다도 적을 정도로 아주 미비하다. 탄소는 지구에는 조금밖에 없지만 인간과 생물에게는 상당히 많은 편이다. 생물에게 가장 중요한 것은 삶인데 탄소는 상당히 다양한 분자들을 합성시켜 매우 다양한 생명 현상에 관여한다. 물질을 구성하는 원자는 자신의 바깥 궤도에 최대 8개의 전자를 채우려고 한다. 탄소는 바깥 궤도에 4개의 전자를 갖고 있기 때문에 상대 원자가 전자 하나씩 제공한다면 최대 4개의 원자와 결합이 가능하다. 전자를 하나씩 가진 수소 원자 4개가 탄소 원자 하나와 전자를 공유하면 메탄(CH₄) 분자가 만들어진다. 탄소 원자가 두 개라면 탄소끼리의 결합을 제외하고 각각의 탄소에 3개씩의 수소 원자가 결합하여 에탄(C₂H₆)을 만들 수 있다. 탄소의 숫자를 늘리면 프로판, 부탄 등 끝없이 이어지는 다양한 분자를 만들 수 있다. 게다가 탄소의 수가 4개 이상이면 동일한 수의 탄소와 수소로 구성된 분자 중에서 일부는 탄소끼리의 결합 일부가 가지를 형성할 수 있어 또 다른 구조와 성질을 나타낼 수 있다. 여기에 질소와 산소, 황, 인 등 원자로 다양한 조합을 만들어 더하면 알코올, 아세트산을 포함한 각종 유기산, 글리신, 시스테인 등을 포함하는 아미노산, ATP와 DNA를 포함하는 핵산과 글리세롤을 포함하는 지질 등 헤아릴 수 없을 정도의 생물 분자를 만들 수 있다. 포도당, 과당, 설탕, 유당 등 수 많은 종류의 당, 다양한 크기와 모양의 지방산, 인지질, 아미노산 등도 합성이 가능하다. 이들을 재료로 생물체 내에서 녹말, 셀룰로오스 같은 탄수화물, 지질, 천문학적 숫자의 각종 단백질, 핵산, 그리고 여러 비타민까지 우리 몸을 구성하는 중요한 분자들이 무궁무진하게 만들어진다.탄소의 다양성은 여기서 끝나지 않는다. 완전히 동일한 종류와 수의 원자들로 구성되어 동일한 생김새로 보이는 분자들임에도 불구하고 비대칭탄소 덕분에 서로 포개지지 않고 마치 거울을 마주 보는 듯한 구조를 가진 분자들도 있다. 이들을 빛의 회전이나 원소들의 비대칭 탄소와의 상대적 배열에 따라 R과 S 그리고 L과 D 등으로 구분되는데, 이들은 전혀 다른 기능을 한다. 기관지 근육을 이완시켜 천식이 있는 사람들의 호흡을 돕는 알부테롤은 두 가지의 거울상 중에서 R 형태만 효과가 있다. 반대로 염증에 동반되는 통증을 완화하는 소염진통제로 S이부프로펜은 효과가 있지만 R이부프로펜은 전혀 효과가 없다. 과학자들은 자연의 능력자 탄소의 특성을 꾸준히 밝혀 왔다. 더불어 많은 탄소의 능력을 이용하기 위한 시도를 해 왔다. 생물학자들은 사람의 유전자를 대장균에 삽입하는 유전자 재조합과 병원균과의 싸움을 위한 단일클론 항체 생산 등을 성공적으로 해내고 있다. 이런 시도는 PET, OLED, 플러렌, 나노튜브 등 생명과학 바깥의 영역에서도 성과를 내고 있다. 인간을 구성하는 물질 중 탄소가 물을 구성하는 수소와 산소 다음으로 많다는 것은 우리에게 많은 것을 생각하게 한다. 그중 하나가 탄소는 다른 물질들과 결합하여 생명 현상을 유지하는 많은 물질을 만들어 낼 수 있는 것이다. 탄소처럼 인간도 다양한 사람과 관계를 맺으면서 더 나은 세상을 만들어 나갈 수 있다. 너와 나를 구분 짓기보다 서로 손을 맞잡을 때 새로운 관계망이 형성된다. 이 관계망은 세상을 세상답게 만들어 나가는 역할을 한다. 많은 사람들이 서로 만나고 직업과 가치관, 종교나 인종에 구애 받지 않고 서로의 생각을 나누는 합종연횡의 사회 속에서 여러 가능성을 만들어 낼 수 있지 않을까? 아마도 자연스레 다양한 영역의 융합과 복합이 이루어질 것이고 다양성을 전제로 해 서로를 이해할 수 있는 건강하고 발전된 사회가 만들어질 것 같다.
  • 환절기, 건강 차(茶) 열전

    환절기, 건강 차(茶) 열전

    부쩍 쌀쌀해진 날씨로 따뜻한 차(茶) 한잔을 찾는 이들이 많다. 건강관리에 유의가 필요한 환절기에는 매일 마시던 커피를 건강차로 대체하는 것만으로도 건강 증진을 기대할 수 있다. 홍삼은 추운 날씨로 인해 움츠려든 몸에 활력을 줄 수 있는 대표 건강식품이다. 이에 전체식 홍삼 대표 브랜드 ‘참다한 홍삼’은 합성 홍삼 향이나 액상과당, 포도당과 같은 첨가물 없이 오직 홍삼 100%만으로 맛을 낸 참다한 홍삼차를 선보였다. 참다한 홍삼차는 저렴한 가격으로 홍삼을 즐길 수 있는 티백(tea bag)형 제품이다. 90도의 뜨거운 물에 2분간 우려내면 홍삼의 깊고 진한 맛을 즐길 수 있다. 특히 참다한 홍삼 차에 사용된 티백은 생분해성 삼각 티백으로, 환경호르몬 등의 유해물질로부터 안전한 제품이다. 우엉은 홍삼과 같은 뿌리작물의 일종으로 홍삼보다 가격은 훨씬 저렴하면서도 피부 미용과 항산화에 좋은 성분을 다량 가지고 있다. 특히 피부가 거칠어지기 쉬운 환절기에 차로 만들어 마시면 큰 도움이 될 수 있다. 뉴트리코어의 유기농 우엉차는 청정 상주에서 유기농법으로 재배한 우엉에 저온냉장공법을 적용하여, 영양 손실은 최소화하고 우엉의 깊은 맛과 향은 보전했다. 또한 유기가공 인증을 받은 생산지에서 포장한 제품으로 고품질의 우엉차를 안심하고 즐길 수 있다. 날이 추워질수록 발생 위험이 높아지는 동맥경화. 이러한 동맹경화에 좋은 대표 작물이 초석잠이다. 하린식품의 초석잠차는 70도에서 3시간 이상 저온 로스팅을 거쳐 만든 티백차로 달달하고 고소한 맛이 특징이다. 청정지역 순천 주암에서 재배한 초석잠만을 사용했으며, 원재료 외에 다른 첨가물을 전혀 넣지 않아 본연의 맛과 영양을 고스란히 담아냈다. 차 전문 기업 차미가에서 론칭한 건강 차 전문 브랜드 닥터마더스티의 캐모마일 제품도 눈여겨 볼 만 하다. 캐모마일은 진정 효능이 탁월하여 겨울철 숙면에 좋은데, 특히 닥터마더스의 제품은 꽃을 그대로 티백에 담아 달콤하고 상쾌한 사과향을 느낄 수 있다. 원료에 인공적인 향을 첨가하지 않았으며, 티백 형태로 제작돼 가격 부담을 낮추고 자연 그대로의 캐모마일을 손쉽게 맛보도록 했다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr
  • 반창고처럼 붙였다 떼면 혈당 측정

    피를 뽑지 않고도 반창고처럼 피부에 붙이면 땀을 통해 당 수치를 확인할 수 있는 패치형 센서가 개발됐다. 최석현 미국 뉴욕주립대(빙햄턴캠퍼스) 전자공학과 교수팀은 9일 ‘효소 연료전지’를 활용한 이러한 센서를 제작했다고 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘마이크로머신’에 실렸다. 최 교수팀이 만든 효소 연료전지에는 포도당을 산화시키는 ‘포도당산화효소’가 들어 있다. 특히 운동할 때 이 센서를 붙이고 있으면 땀이 전지로 들어가고, 전지에 있는 포도당산화효소가 땀 속 포도당과 반응해 전류를 발생시킨다. 땀 속 당 함량이 많을수록 전류가 많이 발생하기 때문에 전류 값을 바탕으로 땀 속 당 함량을 알 수 있다. 땀 속 당 함량을 바탕으로 혈당을 추정할 수도 있다. 현재 세계 인구의 9%인 6억명 정도가 당뇨를 앓고 있으며, 국내에서도 인구의 6%인 300만명가량이 당뇨 환자로 추산되고 있다. 이들은 매일 수차례 피부에 바늘을 찔러 혈당을 측정하는 만큼 센서가 상용화되면 이러한 번거로움이 줄어들 것이라는 게 연구진의 설명이다. 최 교수는 “패치의 재료가 ‘종이’이므로 가격이 저렴해 개발도상국에서도 얼마든지 사용이 가능할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [고든 정의 TECH+] 스마트 문신으로 질병 진단한다

    [고든 정의 TECH+] 스마트 문신으로 질병 진단한다

    문신은 인류의 오래된 관습입니다. 다만 일부 나쁜 용도로 사용하는 경우 때문에 인식이 좋지 않은 게 사실입니다. 문신을 반드시 나쁜 목적으로 하는 것은 아니지만, 팔에 문신을 한 학생을 본다면 모범생으로 생각할 사람은 별로 없을 것입니다. 그런데 어쩌면 웨어러블 기기의 진화가 문신에 대한 우리의 생각을 완전히 바꿀 수도 있습니다. 기술의 진보는 스마트폰으로 대표되는 스마트 기기를 넘어서 아예 몸에 부착하거나 일체형으로 사용할 수 있는 웨어러블 기기의 진화를 예고하고 있습니다. 특히 질병의 치료와 진단에 있어 웨어러블 기기를 통한 대변혁이 일어날지도 모릅니다. 구글이 개발 중인 스마트 콘택트렌즈의 경우 일반 콘택트렌즈와 비슷하게 생겼지만, 혈당을 꾸준히 관찰할 수 있는 기능이 있습니다. 만약 실용화할 수 있다면 당뇨 치료에 있어 엄청난 혁신이 될 것입니다. 하지만 이 스마트 콘택트렌즈에도 문제점이 있습니다. 작동을 위해서는 아무리 작더라도 전력이 필요하며 데이터를 수신할 다른 장치도 필요하다는 것입니다. 미국 하버드대와 매사추세츠공과대(MIT)의 공동 연구팀은 바이오 잉크(bio ink)를 이용한 스마트 문신(tattoo)이 해결책이 될 수 있다고 생각하고 있습니다. 이들이 개발한 바이오 잉크는 포도당 성분과 반응해 색상이 변하는 화학 물질입니다. 산성인지 염기성인지에 따라 색이 변하는 리트머스 종이처럼 포도당 농도에 따라 녹색에서 갈색으로 색이 변하는 물질입니다. 연구팀은 이 프로젝트에 더말 어비스(Dermal Abyss)라는 명칭을 붙였습니다. 아예 피부에 그린다는 점에서 궁극의 웨어러블 기기라고 할 수 있을 것입니다. 현재는 돼지 피부에 문신을 그려 테스트 중인데, 연구팀은 이 방식에 몇 가지 큰 장점이 있다고 생각하고 있습니다. 가장 큰 장점은 별도의 전원이나 배터리 없이 작동한다는 점입니다. 동시에 결과를 확인하기 위해서 별도의 장치도 필요 없습니다. 하지만 좀 더 정확한 진단과 정량화를 위해 스마트폰 카메라로 색 변화를 감지해 혈당 수치를 파악하고 기록하는 연구도 같이 진행 중입니다. 만약 연구팀의 의도가 성공한다면 위험한 수준으로 혈당이 떨어지거나 올라가면 별도의 진단 기기 없이 문신을 통해 바로 확인하고 조치가 가능할 것입니다. 더 나아가 연구팀은 다른 형태의 바이오 잉크도 생각하고 있습니다. 예를 들어 나트륨 농도에 반응하는 특수 잉크로 만든 문신은 탈수 상태를 빠르게 파악해서 초기에 대응할 수 있게 도와줄 수 있습니다. 매우 더운 환경에서 일하는 근로자가 탈수와 온열 질환으로 쓰러지기 전에 조치가 가능할 수 있습니다. 물론 아직은 해결해야 할 과제가 몇 가지 남아있습니다. 바이오 잉크가 인체에 무해한지 검증이 필요합니다. 이것이 검증되더라도 기본적으로 실제 혈관 속의 피가 아니라 조직 사이의 간질액의 당 성분에 반응하는 방식이기 때문에 혈당과 약간 차이가 난다는 점도 문제입니다. 사실 이 문제는 눈물 속의 당 성분을 검출하는 스마트 콘택트렌즈도 그대로 가지고 있습니다. 정확도를 확보하는 것이 이런 기기의 가장 큰 도전입니다. 아무튼, 스마트 문신이 가능하다면 의료 부분에서는 매우 획기적인 변화가 일어날 것입니다. 환자가 병원에 오거나 혹은 별도의 진단 장치 없이도 빠르게 문제를 파악하고 대처할 수 있기 때문입니다. 지금은 엉뚱해 보이지만, 미래에는 문신으로 생명을 살렸다는 기사가 낯설지 않은 세상이 올지도 모릅니다. 사진=스마트 잉크로 만든 문신(미국 하버드대) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • 가짜 암 치료제 獨서 13년간 대량 판매

    가짜 암 치료제가 독일에서 13년 간 약 7300명에게 공급된 사실이 드러났다. 암 환자들은 혹시 자신이 복용한 치료제가 가짜가 아닌지 불안에 떨고 있다. 독일 공영 ARD방송 등은 독일 서부 보트로프시의 ‘알테 아포테케’라는 대형 약국의 한 약사가 항암 성분을 기준치의 5분의1로 희석했거나 아예 성분을 넣지 않은 암 치료제를 병원과 의원에 납품해 온 사실이 검찰에 적발됐다고 19일(현지시간) 전했다. 이 약사는 성분이 들어 있지 않은 생리식염수·포도당 주사액을 암 치료제라고 속여 팔기도 했다. 독일에서는 설비와 전문가를 갖춘 약국이 정부의허가를 받으면 의약품을 가공해 판매할 수 있다. 검찰에 따르면 가짜 치료제는 2012년 이후에만 6개 주, 37개 병원에 납품됐으며 최소 3700명의 환자가 가짜 치료제를 복용했다. 이 수치는 검찰이 당장 기소에 필요하고 공소시효가 지나지 않은 물량만 파악한 것이다. 현지 언론은 관련 자료를 인용해 가짜 치료제가 2005년부터 유통됐고, 49개 병원을 통해 7300명의 환자에게 처방됐다고 보도했다. 독일 보건당국은 가짜 치료제를 복용한 환자들의 병세 경과나 사망 여부 등을 완전히 파악하지 못했다. 정부 관계자는 “현재 가짜 치료제를 처방받은 환자의 정보를 수집하려고 노력하고 있다”고 밝혔다. 오이겐 브뤼쉬 독일환자보호기금(DSP) 이사장은 “사용하지 않은 암 치료제를 무작위로 수거해 유효 함량이 들어 있는지 검사해야 한다”고 밝혔다. 가짜 치료제를 만든 약사는 구매 장부와 판매 장부를 대조하다가 암 치료제 구매량이 판매량의 5분의 1밖에 되지 않는 점을 발견한 동료들의 신고로 지난해 11월 체포됐다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr
  • 잠든 모낭 깨우는 법 찾았다…탈모 치료제 개발 한걸음

    잠든 모낭 깨우는 법 찾았다…탈모 치료제 개발 한걸음

    과학자들이 새로운 발모 방법을 찾아내 탈모 치료제 개발에 한 걸음 다가섰다. 미국 캘리포니아주립대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 연구진은 체내에 젖산 생산이 늘면 활동을 멈췄던 모낭의 줄기세포가 유전적으로 급증해 다시 모발이 자라는 것을 쥐 실험에서 발견했다고 ‘네이처 세포생물학’(Nature Cell Biology) 최신호에 발표했다. 연구에 참여한 윌리엄 라우리 분자·세포·발생생물학 교수는 “이전에는 누구도 젖산의 증감이 모낭의 줄기세포에 영향을 준다는 것을 알지 못했다”면서 “우리는 쥐의 젖산 생성을 바꿔 모발 성장에 어떻게 영향을 주는지 조사했으며 피부에 바르면 같은 효과를 낼 수 있는 잠재적인 약물까지 찾아냈다”고 설명했다. 연구진은 이번 연구에서 모낭의 줄기세포에 관한 물질대사 과정이 다른 피부 세포에서 일어나는 과정과 다른 점을 알아냈다. 모낭 줄기세포는 유입된 포도당(글루코스)이 ‘피루브산’이라는 분자로 전환된 뒤 두 가지 경로 중 하나를 취할 수 있다는 것이다. 피루브산은 이른바 ‘세포의 발전소’로 불리는 미토콘드리아로 들어가 에너지로 쓰이지만, 또다른 대사산물로도 전환됐다. 그 물질은 바로 심한 운동 중에 생성돼 근육에 타는 듯한 감각을 일으키는 젖산이라고 연구진은 설명했다. 여기서 연구진은 포도당이 젖산으로 바뀌는 화학적인 과정을 바꾸면 비활성 돼 있는 모낭이 작용하게 할 수 있지 않을까 추정했다. 연구에 동참한 헤더 크리스토프 부교수는 “우리의 관찰연구는 미토콘드리아에 피루브산이 유입되는 것을 유전적으로 줄이면 모낭 줄기세포가 더 많은 젖산을 생산하게 하고 이런 작용이 세포를 활성화해 모발을 더 빨리 성장하게 할 수 있는지를 조사하게 했다”고 말했다. 이에 따라 연구진은 이론을 검증하기 위해 젖산 생산을 늘리거나 아예 젖산을 생산하지 못하게 유전자를 조작한 실험 쥐들을 조사했다. 그 결과, 젖산을 차단하면 모낭의 줄기세포가 활성화하는 것이 차단되는 것으로 나타났다. 반면 젖산을 늘리면 체모 생성이 늘어났다. 이후 연구진은 피부에 바르면 젖산을 생성해 모발 성장을 촉진할 수 있는 실험 약물 2종을 확인했다. RCGD423와 UK5099라고 명명된 두 약물은 방식은 다르지만 모두 젖산 생산을 늘린다. 하지만 두 약물은 아직 전임상시험으로만 쓰인 것이라고 연구진은 지적했다. 이들 약물은 인간을 대상으로 한 임상시험이 진행되지 않아 아직 미국식품의약국(FDA)의 승인을 받지 못한 것이다. 그런데도 연구진은 이번 발견이 앞으로 탈모 치료를 위한 새로운 약물 개발로 이어질 것이라고 자신한다. 이번 연구의 주저자이자 라우리 교수연구실에서 박사과정을 밟고 있는 에이미 플로러스 선임연구원은 “이 연구를 통해 우리는 모낭 줄기세포를 활성화하는 새로운 방법에 관한 지식을 얻었다”면서 “모낭 줄기세포를 통해 모발 성장을 자극하는 약물을 쓴다는 이 생각은 수많은 탈모인에게 큰 희망을 줄 것”이라고 말했다. 또한 “난 우리가 이제 물질대사가 모발 성장과 줄기세포에 중요한 역할을 한다는 것을 이해하기 시작했다고 생각하며, 이번 결과는 탈모 치료와 그 이상의 분야에도 적용될 수 있으리라 기대한다”고 말했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [역사를 바꾼 요리 가루] 왕실·귀족만 맛보던 설탕… 지금은 ‘당 다이어트’

    [역사를 바꾼 요리 가루] 왕실·귀족만 맛보던 설탕… 지금은 ‘당 다이어트’

    설탕은 인류의 역사와 궤를 같이해 온 식재료다. 지금은 당뇨, 비만, 고혈압 등 각종 성인병의 주범으로 마치 ‘공공의 적’인 양 취급받지만, 과거에는 왕실·귀족사회에서나 맛볼 수 있는 ‘귀하신 몸’이었다. 설탕의 등장은 꽤 오래전으로 거슬러 올라간다. 학자들은 기원전 8000년쯤 태평양 뉴기니섬 원주민들이 최초로 훗날 설탕의 원료가 되는 사탕수수를 재배했다고 추정한다. 기원전 6000년쯤에는 사탕수수가 필리핀과 인도로 전파됐다. 알렉산더 대왕이 인도 원정을 갔을 당시 휘하 장수가 사탕수수를 처음 보고 “인도의 갈대는 벌의 도움 없이도 꿀을 만들어 낸다”고 말했다는 일화도 있다. 사탕수수를 이용해 결정 형태의 설탕을 만드는 법을 최초로 고안해 낸 것도 인도인들이다.페르시아를 거쳐 서양으로 전파된 설탕은 음식에 첨가하는 최고급 감미료였을 뿐 아니라 의약품의 역할까지 했다. 18세기 이전까지 유럽에서는 거의 모든 의약 처방에 설탕이 함께 사용됐을 정도다. 기침, 열, 위장병, 설사부터 흑사병 치료에까지 두루 쓰였다. 19세기에는 사탕무가 재배되면서 사탕수수의 역할을 나눴다. 우리나라에서는 고려 명종 때 문인 이인로의 ‘파한집’에 설탕과 관련된 언급이 처음 나온다. 그러나 설탕이 일반인들의 삶에 본격적으로 등장한 것은 20세기가 넘어서다. 이전까지는 꿀과 엿이 그 자리를 대신했다. 특히 생산량이 적어 귀했던 꿀보다 곡물과 엿기름을 이용해 만든 조청이 일반 서민들에게는 달콤한 맛의 원천이 돼 주었다. 국내에는 일제강점기에 가공 설탕이 일본을 통해 유통됐다.우리나라에 본격적으로 근대화된 설탕공장이 들어선 것은 1953년이다. 삼성그룹의 창업주인 고 이병철 회장이 부산 전포동에 설탕공장을 짓고 국내 최초로 설탕 생산에 나섰다. 당시는 설탕 소비가 급속도로 증가하는 시기였다. 1946년 38t에 불과하던 설탕 수입량은 1953년에는 630배 가까운 2만 3900t을 기록했다. 국민 1인당 설탕 소비량도 1950년 100g 미만에서 1953년 984g으로 늘었다. 전후 주한미군을 통해 기호식품이 전파된 데다 다방 문화가 확산되면서 설탕 시장도 덩달아 빠르게 성장했다. 현재 업계 2위인 삼양사도 1955년 12월 울산에 일일 생산량 50t 규모의 제당공장을 짓고 1956년 1월 삼양설탕을 출시하면서 설탕산업에 뛰어들었다. 이후 1960~1970년대에는 고급 명절 선물로 각광받으며 화려한 포장을 한 설탕 제품들이 잇따라 등장했다. 여기에 설탕이 일상생활에 널리 퍼지면서 소포장 설탕, 각설탕 등 상품군이 다양해져 시장이 더욱 확대됐다. 지금은 CJ제일제당과 삼양사, 대한제당 세 곳에서 국내 제당사업을 담당하고 있다.●국내선 다방문화 확산에 설탕 시장도 급성장 현재 시중에 유통되는 가루형 설탕은 색상에 따라 백설탕, 황설탕, 흑설탕으로 나뉜다. 백설탕은 설탕 제조 과정에서 제일 먼저 만들어져 순도가 가장 높다. 황설탕과 흑설탕은 백설탕에 원당 성분을 추가하는 공정이 들어가며, 이 때문에 백설탕보다 상대적으로 높은 가격이 책정된다. 황설탕에는 원당에서 유래한 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등의 미네랄 성분이 들어 있으며, 여기에 다시 시럽과 흑당을 혼합한 흑설탕은 요리에 진한 색상을 더하는 데 용이하다. 당분의 원료가 되는 탄수화물은 인간의 생명유지 활동을 위해 꼭 필요한 필수 에너지원이다. 또 설탕은 음식에 들어가 단맛을 낼 뿐 아니라 다른 원료와 결합해 여러 가지 기능을 하는 유용한 식재료이기도 하다. 케이크, 과자, 빵과 같은 제빵류를 만들 때 설탕을 넣으면 제형을 부드럽게 하고 수분을 유지할 수 있게 도와주는 데다 변색을 막는다. 과일 잼이나 젤리를 만들 때는 과일즙을 단단하게 굳히는 역할을 한다. 미생물의 성장 번식을 억제함으로써 식품의 보존 기간을 늘리기도 한다. 민간요법으로 딸꾹질을 할 때 설탕을 한 숟갈 먹으면 멈춘다는 속설도 있다. 딸꾹질이 시작되면 앉은 자세에서 천천히 물을 마신 후 설탕 한 숟갈을 혀에 올려 녹여 먹으면 신경이 설탕의 단맛이 주는 새로운 자극에 반응하느라 딸꾹질이 멈춘다는 원리다. 이 민간요법은 세계적인 의학 잡지 ‘프리벤션’에 소개될 정도로 효과가 좋은 것으로 알려져 있다. 설탕은 수분 8% 이하로 수분 활성도가 낮아 세균 오염이나 변질, 부패 우려가 적다. 식품위생법에 따라 별다른 유통기한 없이 판매할 수 있는 식품이기도 하다. 종종 오래된 설탕이 딱딱하게 굳는 경우가 있는데, 이럴 때는 전자레인지로 살짝 데워 주면 원 상태로 되돌아온다.●단맛 내고 칼로리 낮은 ‘기능성 당’ 인기 그러나 최근에는 지나친 섭취에 따른 부작용도 늘고 있다. 보건복지부가 제시하는 당류의 1일 적정 섭취량은 전체 섭취열량의 20% 이내다. 특히 가공식품 등에 포함된 첨가당의 섭취량은 전체 섭취열량의 10% 이내로 규정하고 있다. 국민 1일 전체 섭취열량의 평균이 약 2000㎉라고 가정할 때, 당류 섭취량은 50~100g(첨가당 섭취량 50g) 이내다. 식품의약품안전처에 따르면 국민 평균 전체 섭취열량 대비 당류 섭취량은 2007년 13.3%(59.6g)에서 2013년 14.7%(72.1g)로 지속적으로 늘고 있다. 당류 적정 섭취 기준을 초과한 사람의 비만과 고혈압 발생 위험은 그렇지 않은 사람보다 각각 39%, 66% 높다. 국민건강보험공단에 따르면 지난해 기준으로 비만, 고혈압, 당뇨 등 만성질환으로 인한 사회·경제적 비용은 연간 약 6.8조원에 이른다. 이에 식약처는 지난해 4월 당류 적정 섭취 유도를 골자로 하는 ‘당류 저감화 종합계획’을 발표하기도 했다.사회적으로 설탕 퇴출 분위기가 이어지면서 시장 성장이 주춤하자 업계에서는 설탕과 비슷한 단맛을 내면서 칼로리는 낮춘 ‘기능성 당’으로 돌파구를 찾고 있다. 시장조사기관 링크아즈텍에 따르면 국내 설탕 소매시장 규모는 2015년 1664억원에서 지난해 1430억원으로 14.1% 감소했다. 한편 국내 기능성 당 시장은 2014년 188억 1800만원에서 2015년 277억 3900만원, 지난해 270억 6300만원 등 조금씩 증가하는 추세다. 이에 CJ제일제당은 2011년 ‘백설 자일로스 설탕’과 ‘백설 타가토스’ 등 기능성 설탕을 출시한 데 이어 지난 3월 알룰로스를 활용한 올리고당 등을 내놨다. 자일로스 성분은 설탕이 포도당과 과당으로 분해되는 것을 억제해 몸에 설탕이 흡수되는 것을 줄여 주는 것으로 알려져 있다. 주로 자작나무, 옥수수 속대 등에서 생산돼 설탕의 60% 정도의 단맛을 내는 자연 감미료다. 우유, 치즈, 사과 등에 존재하는 타가토스는 칼로리는 설탕의 3분의1 수준이지만 단맛은 설탕의 약 92%로, 대체 감미료 중 설탕과 가장 비슷한 맛을 낸다. 혈당지수가 설탕의 5% 수준인 데다 칼로리도 g당 1.5㎉에 불과하지만 가격이 높아 그동안 상용화가 어려웠다. 알룰로스는 건포도나 무화과, 밀 등에 소량 포함돼 있는 당 성분이다. 설탕과 비슷한 단맛을 내면서도 g당 칼로리가 설탕의 5% 이하인 0~0.2㎉에 불과해 차세대 감미료로 주목받고 있다. 삼양사도 지난 4월 기능성 당 전문 브랜드 ‘트루스위트’를 새롭게 선보였다. 이를 통해 알룰로스를 99.1% 함유한 액상당 ‘트루스위트 알룰로스’, 알룰로스 60%를 함유해 기존 올리고당에 비해 칼로리가 절반 수준으로 줄어든 ‘트루스위트 알룰로스 올리고당’, ‘트루스위트 자일로스 설탕’ 등을 출시했다. 김희리 기자 hitit@seoul.co.kr
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