저항성 전분과 건강상 혜택

박광균 의학박사 | 기사입력 2021/12/10 [12:30]

 

▲ 귀리(오트밀)는 저항성 전분의 훌륭한 공급원이다. 100 g의 조리된 오트밀 플레이크에는 3.6 g의 저항성 전분이 들어 있다. 또한 귀리 1/4 컵(39g)은 4g의 식이섬유와 7g의 단백질이 들어 있다. 귀리 속 풍부하게 들어있는 베타-글루칸은 콜레스테롤 수치를 낮춰 각종 질환을 예방하는 데에도 도움이 된다.  © 브레이크뉴스


최근에 저항성 전분이란 말을 자주 들을 수 있다. 일본에서 붐이 일어나면서 ‘하이레지’ 식품이 다이어트 식품으로 각광을 받고 있다. ‘하이레지’는 ‘high resistant starch’의 일본식 줄임말로 저항성 전분이 많은 식품이다. 녹말이라고도 부르는 전분은, 많은 수의 포도당(글루코오스) 단위체들이 글리코사이드 결합으로 연결된 중합체 탄수화물이다. 전분은 선형 및 나선형의 ‘아밀로스(amylose)’와 분지형의 ‘아밀로펙틴(amylopectin)’이라는 두 가지 유형의 분자로 구성된다. 식물에 따라 녹말은 일반적으로 20~25%의 아밀로스와 75~80%의 아밀로펙틴으로 구성되어 있다. 이러한 전분은 효소(amylase)에 의해 소화되면 일반적으로 포도당으로 분해된다. 감자, 쌀, 옥수수, 그리고 밀과 같은 흔한 주식들은 주로 복합 탄수화물의 일종인 전분(녹말)으로 구성되어 있다. 소화될 때, 탄수화물은 빠르게 당으로 분해되는데, 우리 몸은 이것을 단기적인 에너지로 즉시 사용한다. 우리의 식단에서 이러한 탄수화물이 너무 많은 경우 체중 증가나 좋지 못한 혈당 조절과 같은 부정적인 건강 영향을 미칠 수 있는데, 둘 다 제2형 당뇨병과 심혈관 질환과 같은 만성 질환에 기여한다. 저항성 전분은 당으로 분해되지 않고 소장에 흡수되지 않는 탄수화물이다. 불용성 섬유질과 유사하게, 저항성 전분은 효소에 의해 소화되지 않고 대부분이 소화기관을 통과하며, 보통 대장에서 발효된다. 짧은 사슬 지방산(단쇄지방산)의 생산을 증가시키는 데 도움을 줌으로써 대장의 pH 수치를 낮추고, 저항성 전분은 유익세균이 번성하는 환경을 만든다. 전분은 콩류나 통곡물과 같은 섬유질이 많은 음식에 포함되어 있다. 또한 이러한 식품들은 거의 항상 내성이 없는 전분, 비타민, 그리고 미네랄과 같은 소화 가능한 성분들을 포함하고 있다. 장에 대한 저항성 전분의 유익한 영향은 혈당 수치를 조절하고, 체중 감소 후 체중 회복을 제한하고, 대장암을 예방하며, 장 내 염증을 감소시키는 역할을 하고 있다고 보고되지만 아직도 좀 더 많은 연구가 필요한 상태이다. 또한 과학자들은 저항성 전분으로 만든 캡슐 코팅을 개발할 수 있는지 연구하고 있는데, 이렇게 할 경우 대장에서 소화관을 따라 더 멀리 까지 약을 전달하는 데 이상적으로 사용할 수 있기 때문이다. 최근의 연구는 천연 저항성 전분(RS I~RS III)과 화학적으로 변형된 녹말(RS IV)의 특정 효과를 비교하는 데 초점을 맞추고 있다. 예를 들어, 최근의 연구는 RS II와 RS IV 둘 다 내장에 유익세균을 증가시킨다는 사실을 보여주었지만, 이들은 보통 다른 종류의 박테리아에도 영향을 미친다. 개인마다 독특한 마이크로바이옴과 식습관을 가지고 있다는 사실 때문에 저항성 전분이 신체에 미치는 영향을 연구하는 데 어려움이 있다. 연구가 점점 확대될수록 식품 제조업체들은 고탄수화물 식품을 조작하는 방법을 계속해서 개발하고 있다. 여기에는 저항성 전분(RS II)이 많은 옥수수를 육종하거나, 소화 효소에 대한 저항성을 갖는 옥수수나 기타 제품을 화학적으로 변화시키는 것(RS IV), 그리고 가장 최근에는 새로운 저항성 전분 제품(RS V)을 개발함으로써 곡물이나 흰 빵과 같은 가공식품을 포함하여 그들이 생산하는 식품의 유익함을 증가시키는 데 도움을 줄 수 있기를 바라는 것이다. 그러므로 앞으로 사람들은 저항성 전분이라는 주제에 대해 수년 안에 더 많은 것을 기대할 수 있는데, 이 분야 연구가 앞으로 성장하는 분야이기 때문이다. 현재로서는, 캐나다의 식품 가이드(Food Guide)에 따라 식단에 섬유질이 풍부하도록 하는 것이 가장 좋은 선택이다. 왜냐하면 그것은 많은 통곡물, 과일, 그리고 야채를 포함하고 있기 때문이다. 탄수화물이 비만의 원인이라 하며 저탄고지(low carbohydrate and high fat) 다이어트가 유행하면서 탄수화물 섭취를 줄이려는 사람들에서 저항성 전분에 대한 관심이 늘고 있다. 일반 전분에 비해 저항성 전분은 1 g당 칼로리가 반(2kcal/g) 밖에 되지 않아 다이어트를 하는 사람에게 도움을 준다. 거대분자인 전분 입자가 효소에 의해 작은 포도당으로 분해되지 않기 때문에 소장에서 흡수되지 않으며, 포도당을 생성하지 못하기 때문에 혈당을 빠르게 올리지도 않는다. 저항성 전분은 소장을 거쳐 장내 세균이 많이 있는 대장까지 내려가 장내 세균의 먹이가 되므로 식이섬유처럼 건강에 이로운 역할을 한다. 2013년 아이오와 주립대학의 버트(Diane F. Birt) 연구팀은 저항성 전분이 비만과 당뇨병 예방에 도움이 되며, 대장암과 결장암 등의 예방과 치료에 효과적일 수 있다고 하였다(Birt DF 등, Adv Nutr 4:587-601). 2013년 재닌 히긴스(Janine A. Higgins)와 이안 브라운(Ian L. Brown) 교수는 장내 유익세균의 성장을 촉진하고, 유해세균을 억제하는 것으로, 이 논문에서 저항성 전분을 먹인 실험동물은 대조군보다 대장암 발생이 줄었으며, 염증반응을 조절하는 세포 수가 증가해 염증 억제에 도움을 준다고 하였다(Current Opinion in Gastroenterology 29:190-194). 저항성 전분이 주목을 받는 또 다른 이유는 체중감량이다. 칼로리가 같은 탄수화물이라도 소화가 빠른 ‘가소화 전분(섭취한 전분 가운데 소화가 가능한 전분)’은 체내에 빠르게 흡수가 되지만 저항성 전분은 소화가 되지 않은 채로 대장으로 이동하기 때문에 생성되는 칼로리가 적기 때문이다. 또한 저항성 전분은 포만감을 주기 때문에 다이어트에 도움이 된다(Willis HJ 등, Nutr Res 29:100-105, 2009; Gentile CL, Nutr J, 14:113. 2015). 식사 후에 포만감과 만족감을 느끼는 것은 배고픔과 같은 불쾌한 느낌 없이 칼로리 섭취를 줄이는 데 도움이 된다. 시간이 흐르면서 저항성 전분은 포만감을 증가시키고 칼로리 섭취를 줄임으로써 살을 빼는데 잠재적으로 도움을 줄 수 있다. 2015년 스리랑카의 제임스(Sudhair James)가 2015년 미국 화학회(ACS)에 발표한 내용에 따르면 흰쌀의 탄수화물 화학구조를 조리법을 통해 ‘저항성 전분’ 함량이 높게 변형시킨 결과 최대 60%까지 인체에서 생성되는 칼로리가 감소된다고 보고하였다. 실험에서 가장 효과적인 조리법은 흰쌀에 식물성기름(실험의 경우 코코넛오일 사용)을 조금 넣어 밥을 지은 후, 바로 12시간 냉장보관을 한 다음 재가열을 해서 섭취하는 방법이다(BBC News, 2015년 3월 23일). 이렇게 할 경우 저항성 전분의 양이 일반적인 방법으로 밥을 지은 경우보다 약 3배 저항성 전분이 더 생성된다. 저항성 전분이 많아질수록 혈당 역시 증가폭이 낮았다. 호주 로열 멜버른 공과대학교의 한 연구에서도 빵을 만들어 냉장고에 보관하면 저항성 전분 함량이 높아진다(Sullivan W 등, Food Chemistry, 228:57-61, 2017)고 하였다. 저항성 전분은 혈당 상승을 감소시키고, 인슐린 민감도를 개선시킨다(Hylla A 등, Am J Clin Nutr 67:136-142, 1998; Raben A 등, Am J Clin Nutr 60:544-551, 1994). 인슐린 민감성은 제2형 당뇨병의 주요 요인이다. 최근 저항성 전분의 혈당과 인슐린 저항성 개선 효과에 대한 논문으로 선(Chenglin Sun) 연구팀은 당뇨병 관련 연구 13건을 메타 분석했다(Yuan X 등, Nutrition and Diabetes 10:38, 2020). 분석 결과, 저항성 전분을 섭취하면 공복혈당, 인슐린저항성, 인슐린 민감도가 개선되고, 당화혈색소와 LDL(low density lipoprotein) 콜레스테롤 수치가 감소하는 것으로 나타났다. 한 연구에서 저항성 전분이나 플라세보(위약)를 먹은 후 한 끼에 얼마나 많은 양을 먹었는지 실험한 결과, 저항성 전분을 섭취한 후 약 90 칼로리를 덜 섭취하는 것으로 보고되었다(Bodinham CL 등, Br J Nutr, 103:917-922, 2010). 저항성 전분의 한 형태는 요리 후에 음식이 식을 때 형성된다. 이 과정을 전분의 노화라 한다. 일부 전분은 가열이나 조리로 인해 원래 구조를 잃을 때 발생한다. 이 전분이 나중에 냉각되면 새로운 구조가 형성된다. 이 새로운 구조는 소화에 저항력이 있고 건강상 이점이 있다. 나아가 저항성 전분이 이전에 식힌 음식을 재가열한 후에도 더 높게 남아있다. 이러한 단계를 거치면서 감자, 쌀, 파스타와 같은 일반적인 음식에서 저항성 전분이 증가할 수 있다. 감자는 세계의 많은 지역에서 보통 식이 전분 공급원이다. 그렇지만 많은 사람들은 감자가 건강에 좋은지 아닌지에 대한 의견이 분분하다. 이것은 감자의 혈당지수가 높기 때문이다. 혈당지수란 음식이 혈당 수치를 얼마나 높이는지에 대한 척도이다. 감자 섭취가 당뇨병의 위험 증가와 관련이 있는데, 구운 감자나 삶은 감자가 아닌 감자튀김과 같은 가공된 형태에 의해 야기될 수 있다. 한 연구에서 요리 후 감자를 밤새 식힐 경우 저항성 전분 함량이 3배로 증가된다(Muir JG, O’Dea K, Am J Clin Nutr 56:123-127, 1992). 이와 같이 흰밥이나 감자의 경우 삶은 직후 먹는 것보다 냉장고에 하루 정도 식힌 뒤 다시 데워 먹을 때 저항성 전분의 함량이 높아진다. 이뿐만 아니라 식품 자체에 저항성 전분 함량이 높은 식품을 직접 들어도 효과가 있다. 대표적인 것이 현미나 잡곡, 고구마, 호박, 익지 않은 바나나, 보리, 파스타 등이 있다. 특히 보리는 저항성 전분 함량이 높다. 예로 100 g당 저항성 전분 양으로는 콩 2~4 g, 현미 3.5 g, 그린 바나나 4.7 g, 렌틸콩 3.4 g. 오트밀 3.6 g, 감자 3.6 g, 뮤즐리 시리얼(muesli cereal) 3.2 g이다. 저항성 전분은 몸 안에서 섬유질과 비슷하게 작용하며, 일상적으로 많이 먹는 식품의 일부이다. 그러므로 저항성 전분을 먹을 때 부작용의 위험은 일반적으로 거의 없다. 하지만, 더 아주 많은 양의 저항성 전분을 먹는 것은 가스나 부풀어 오르는 것과 같은 가벼운 부작용을 일으킬 수 있다. 저항성 전분은 천천히 발효되어 다른 섬유보다 가스 발생이 적다. 어떤 사람들은 저항성 전분을 많이 함유한 특정 음식에 대해 알레르기나 반응을 보일 수도 있다.

 

건강에 긍정적인 영향을 주는 짧은 사슬 지방산의 생성을 활성화시키는 식품 소재로써 저항성 전분이 각광받고 있다. 저항성 전분은 불용성 섬유보다 높은 품질을 얻을 수 있는 특징으로 인해 식품 가공 자원으로도 관심을 끌고 있다. 일반적인 전분은 섭취 시 사람이 가지고 있는 소화 효소에 의해 포도당으로 분해되어 대부분 소장에서 흡수가 된다. 1992년 엥글리스트(Englyst HN) 등은 소화율에 기초하여 전분의 분류를 제안하여 빠른 소화성 전분(rapidly digestible starches, RSD), 느린 소화성 전분 (slowly digestible starches, SDS), 그리고 저항 전분 (resistant starches, RS)으로 분류하였다[Englyst HN 등, Eur J Clin Nutr 46(Supp 2):S33-50, 1992]. 사람의 소화 효소에 저항성을 가져 섭취 후 120 분 이내에 소장에서 분해되지 않는 전분을 저항성 전분이라 하는데, 대부분 전분 입자의 구조를 유지한 상태로 대장까지 도달하게 된다(Raigond P 등, J Sci Food Agric 95: 1968-1978, 2015). 저항성 전분은 물리적으로 효소의 접근이 불가능한 전분(type I), 전분 입자의 구조적인 형태로 인해 전분 분해 효소로부터 저항성을 가지는 전분(type II), 호화 후 노화 되어 결정화 된 전분(type III), 그리고 화학적으로 변성된 전분(type IV), 아밀로오스와 지방의 복합체(type V) 등의 5 가지 유형으로 구분된다. 각 종류를 Resistant Starch의 약자인 RS를 붙여 RS I, RS II, RS III, RS IV, RS V라고 부른다. RS I(Physically inaccessible starch)은 세포벽이 있어 물리적으로 효소의 접근이 불가능한 씨앗류, 콩류, 통곡물과 같은 종류이며, 예로 거칠게 갈아 놓은 가루나 통 낟알 가루 등이 있다. 온도변화에 크게 영향을 받지 않는 식품이다. RS II(Granular starch with B- or C-polymorph)는 전분 입자의 구조적인 형태로 인해 전분 분해효소로부터 저항성을 가지는 전분이다. 날 것일 땐 저항성 전분이 많지만, 숙성하면 저항성 전분이 감소되는 종류로 익지 않은 바나나, 아밀로오스가 많은 옥수수 전분 등, 아밀로오스 함량이 높은 전분, 날 감자, 등이 있다. 아밀로오스 함량이 높다. RS III (retrograde starch, 노화 전분)는 호화 후 노화되어 결정화 된 전분이다. 조리 후 따뜻할 때는 저항성 전분 함량이 낮지만 식히면 많아지는 종류로 요리한 후 식힌 전분이 있다. RS III의 저항성 전분은 조리 및 냉각 과정에서 만들어진다. 식힌 밥은 식지 않은 밥보다 저항성 전분 함량이 높다. 삶은 감자의 경우도 밤새 식히면 저항성 전분의 양이 증가한다. 그렇다면 음식을 차게 먹어야 좋은 것일까? 그렇지 않다. 먹기 전에 음식을 다시 데워도 된다. 재가열을 해도 저항성 전분의 양은 줄어들지 않는다. RS IV(Chemically modified starches)는 화학적으로 변성된 전분으로 교차 연결된 전분이나 옥테닐 호박산 전분(octenyl succinated starch)이 있다. RS V(Amylose-lipid complex)는 아밀로오스와 지방 복합체로 스테아린산-복합 고아밀로오스 전분이 있다. RS I, RS II, RS III 및 RS V는 식품 속에서 자연적으로 발견이 된다. RS II, RS III RS IV는 기능성 성분이 식품에 첨가된다.

 

▲ 저항성 전분을 먹어야 하는 이유는 첫째로 칼로리가 줄어든다.  © 브레이크뉴스


저항성 전분은 낮은 혈당지수(glycemic index)를 가지며, 섭취 후 대장에 도달하여 저항성 전분을 효과적으로 분해할 수 있는 효소를 가진 장내 세균에 의해 분해된다. 분해 산물은 분해 세균 자신 또는 주위의 다른 장내 미생물들도 생장할 수 있는 에너지원으로 이용된다. 이러한 분해 기전으로 변화된 장내 미생물군은 페놀, 담즙산, 암모니아 및 비만과 관련된 지방 대사 물질 등과 같은 해로운 산물들을 감소시킨다(El Oufir L 등, 혓 38:870-977, 1996; Lewis S 등, Gut 41:245-252, 1997). 또한 몇몇 장내 미생물들의 대사 활동으로 아세트산, 프로피온산, 낙산(브티르산) 등과 같은 단쇄지방산(short chain fatty acid, SCFA)이 생성된다(Bord A 등, Benef Moirbobes 1:423-432, 2010). 단쇄지방산은 결장 세포(colonocytes), 간(liver) 및 말초신경 세포(peripheral tissues)의 에너지 대사에 이용되며 장내 미생물과 인체의 주요 신호 물질로 역할을 하여(Morrison D, Preston TJG, Gut Microbes 7:189-200, 2016) 암, 심혈관 질환, 소화관계 질환을 감소시키는 것으로 알려져 있다(Hijova E, Chmelarova AJ, Bratisl Lek Listy 108:354, 2007). 저항성 전분은 장내 미생물의 단쇄지방산의 생성에 있어서 필수적인 전구체인 피루브산(pyruvate) 생합성에 가장 많이 사용되는 고분자 물질이다. 그러므로 대장까지 도달하는 저항성 전분은 단쇄지방산의 생성에 있어 매우 중요하다고 할 수 있다. 영국 프린트(Flint HJ) 연구 그룹에서 저항성 전분 분해와 관련된 사람의 장내 미생물에 대한 연구를 발표하였다 (Zex X 등, ISME J 6:1535, 2012). 이 연구 결과에서는 루미노코쿠스 브로미(Ruminococcus bromii)가 사람 장내에서 저항성 전분을 분해하는데 있어 핵심적인 역할을 하는 미생물이라고 보고하였다. 더불어, 유박테리움 렉탈레(Eubacterium rectale), 박테로이드 테타이오타오미크론(Bacteroides thetaiotaomicron), 그리고 비피도박테리움 아돌레센티스(Bifidobacterium adolescentis)가 사람 장내에서 저항성 전분을 분해하고 이용하는데 있어 가장 풍부하게 발견되는 미생물이라 보고하였다. 위에 언급된 미생물 중 현재까지 B. adolescentis를 제외한 3 종 미생물의 전분 분해 기전에 대해 조금씩 연구되어 있다. 3 종의 미생물은 서로 비슷한 전략으로 전분을 분해하는데, 세포 표면에 부착된 다수의 단백질 시스템을 통해 전분을 분해하는 것으로 밝혀졌다. 이 시스템에서 핵심적인 분해 역할을 하는 세포 표면 단백질은 탄수화물 결합 도메인(carbohydrate binding domain) 등을 포함하고 있으며 이 도메인을 사용하여 전분 입자에 부착된 후에 전분을 분해할 수 있는 다른 단백질들이 전분에 작용하여 효과적으로 전분을 분해하는 것으로 알려져 있다. 장내 미생물 군집(gut microbiome)과 유전적 변이 사이의 연관성이 새롭게 발견되었다. 새로운 연구에 따르면, 전분을 분해하기 위한 침에 있는 효소를 표현하는 AMY1이라고 불리는 유전자의 복제를 많이 가진 사람들이 특정한 장과 구강 세균들과 강하게 연관되었다. 루미노코카세(Ruminococcaceae)라고 불리는 세균은 아밀라아제(amylase)라고 불리는 이 효소가 많을 때 장에서 급증한다. 이 세균은 사람의 아밀라아제가 소화할 수 없는 저항성 전분을 소화할 수 있도록 분해한다. 이렇게 소화하기 힘든 전분을 분해하는 것은 영양학적으로 이득을 준다. 이 유전자의 복제를 더 많이 가진 사람들은 추운 계절이나 기근처럼 열량이 희소할 때 이득을 얻었을지도 모른다. 이것은 저항성 전분에서 추가적인 영양을 얻기 때문이다. 다른 연구에서 이 유전자는 식사에 대한 혈당의 반응과 인슐린 저항성, 신체 질량 지수(body mass index, BMI)와 연관되었다. 더 나아가, 이전 연구에서 AMY1 유전자의 높은 복제 수는 잇몸 질환인 치주염과 연관된 구강 세균인 포르피로모나스(Porphyromonas)의 높은 수준과도 연관되었는데, 이에 대해서는 우연인지 인과관계에 있는지 알아보기 위해서 더 많은 연구가 필요하다. 이번 연구에서 연구자들은 사람들의 유전자 및 대변 시료를 조사했다. 높은 AMY1 유전자 복제 수가 특정한 장내 세균과 연관되었다. 연구자들은 연구에 참여한 사람들이 2주 동안 표준화된 식사를 한 후에도 이 연관성은 유지되었다고 밝혔다. 의료 전문가들이 환자의 AMY1 유전자 복제 수를 고려하여 개인에 맞춘 식이에 대한 충고를 할 수 있을 것이다.

 

저항성 전분을 먹어야 하는 이유는 첫째로 칼로리가 줄어든다. 저항성 전분으로 바뀌면 칼로리가 절반으로 줄어들고, 장내 미생물의 먹이가 되므로 장 건강 측면에서 보면 갓 지은 밥보다 더 좋다고 할 수 있다. 두 번째로 혈당 수치 관리에 도움이 된다. 저항성 전분이 많을수록 흡수되는 칼로리는 적어지므로 혈당이 오르는 속도가 줄어든다. 저항성 전분을 만드는 방법은 갓 지은 밥을 김을 뺀 후 바로 냉장실에 넣은 후 최소 6시간 이상 냉장 보관하게 되면 저항성 전분이 3배 이상이 된다. 모든 탄수화물에 해당되기에 밥, 감자, 옥수수, 빵 등 모두가 해당된다. 주의해야 할 점은 바실러스 세레우스균(Bacillus cereus)은 찌거나 볶은 쌀밥을 실온에 둔 상태에서 보관시간이 길어지면 활성화 되는데, 보통 7~49℃의 온도에서 활성화되어 구토, 복통, 설사 등을 유발하니 보관에 신경을 써야한다. 반드시 4℃ 이하에서 보관해야 한다. 실내온도가 27℃ 이상일 경우 1시간 이상 방치 시 문제가 될 수 있다. 저항성 전분은 1~4℃에서 가장 활성화가 되니 냉동실이 아닌 냉장실에 보관하는 것이 좋다. 햇반이나 삼각 김밥도 저항성 전분이 들어 있을까? 햇반은 진공 포장되어 실온에서 판매되는 제품이니 노화가 된 상태가 아니기에 저항 전분이라고 할 수 없지만. 편의점에서 살 수 있는 삼각 김밥은 냉장온도에서 보관되기에 저항전분이라고 볼 수 있다. 저항성 전분은 노화 전분으로 이해하는 편이 이해하기가 쉽다. 쌀은 전분으로 이루어져 있고, 쌀에 물을 넣고 밥이 되는 과정을 전분의 호화 작용이라고 한다. 전분이 수분과 열에 의해 알파전분이 되는 전분의 호화과정을 거치면 더 맛있고 소화가 잘 되는 말랑말랑한 전분이 된다. 쌀 자체는 전분이지만, 쌀과 밥은 맛과 형태, 느낌이 다르다. 이렇게 되면 전분이 소화가 잘 되어서 장에 도달하기 전에 이미 다 소화흡수가 되어 버리기 때문에 실제 장에 있는 미생물들은 먹을 것이 없어서 최악에는 내장의 막을 먹게 되는데, 이걸 막기 위해서 전분을 소화가 잘 안되게 하는, 저항성 전분의 베타전분이 되는 노화과정 후에 섭취하는 것이 필요하다. 감자나 옥수수를 삶는 과정도 모두 호화 과정이다. 쌀, 감자, 옥수수에 물을 넣고 열을 가해 새롭게 변형시키는 과정이다. 이 과정을 거침으로써 소화가 잘된다. 이 과정에서 열에 의한 단백질 변성이 일어나기 때문에 밥맛이 만들어지는 것이다. 단백질인 호분립(aleurone grain, 단백질의 일종으로 글로불린 단백질을 주체로 한다. 처음 세포의 액포 내에 용해되어 있던 단백질이 고형물이 된 것이다)에 물을 가해지고 열을 가하면 수화가 일어나고 계속 열이 가해지면 단백질 변형이 일어나 불규칙한 코일을 형성하고 계속해서 변형이 일어나 정렬을 하고 스트레칭을 하며, 식힐 경우 가교결합이 일어나며 셋팅이 된다. 이 때문에 쌀과 밥이 맛이 다른 이유이다. 밥을 지어놓고 오래 두면 밥이 수분이 증발하여 딱딱하게 변화는 과정을 노화라고 한다. 열과 수분을 뺏기면서 나타나는 현상이 노화현상이다. 이 노화현상이 심하게 일어난 전분이 노화 전분이다. 이는 온도와 연관이 있는데, 이 온도가 냉장실 온도와 같은 4℃이다. 저항성 전분이란 단당인 포도당의 결합체인 전분이지만 우리 몸의 소장에서 소화효소에 의해 잘게 절단되어 소화, 흡수, 분해가 되지 않아서 대장까지 소화되지 않고 가는 섬유질과 같이 장내 미생물의 먹이가 되는 전분이다. 일반적으로 알고 있는 전분은 탄수화물이라 소장에서 모두 흡수되어서 혈당을 상승시켜 주는 반면 저항성 전분은 그렇지 않으며, 일반 전분에 비해 칼로리는 절반정도가 된다. 이렇게 한번 노화된 성분은 다시 호화된 성분으로 바뀌지 않는다. 이 저항성 전분은 160℃의 온도에서만 파괴가 된다고 한다. 그러니 전자레인지나 찜 솥 등에 데워서 먹으면 된다.

 

저항성 전분의 효능을 다시 정리하면 ① 식후 혈당을 떨어뜨려 인슐린 민감성 개선, ② 혈중 콜레스테롤과 지방질 축적 저하로 성인병 예방, ③ 포만감으로 식욕을 줄이고 체지방을 연소하여 비만 개선, ④ 비타민과 미네랄 흡수 개선, ⑤ 장내 생태계 개선으로 장 건강, ⑥ 장누수증후군과 대장암, 결장암 예방, ⑦ 유방암 예방. ⑧ 항생제로 파괴된 대장의 미생물 균형 회복(유산균과 비슷한 효과)이다. 저항성 전분의 장 내 효과로는 저항성 전분을 섭취하게 되면 장 내 생태계가 회복되는데, 특히 장내 저항성 전분을 분해하는 비피도박테리움(Bifidobacterium)이 증가된다. 비피도박테리아(비피더스균)가 많아지면 좋은 점은 ① 소화 개선, ② 비타민 생성, ③ 가스 감소, ④ 면역체계 강화, ⑤ 세라토닌 호르몬 증가, ⑥ 과민성 대장증후군에 효과, ⑦ 장내 pH를 낮추어 칸디다와 병원균을 억제이다.

 

식이섬유 함량을 높이기 위해 식품을 강화하는 데에는 저항성 전분을 분리나 추출해서 활용하기도 하고, 저항성 전분이 풍부한 식품을 활용하기도 한다. 일반적으로 식품을 강화하는 데에는 아밀로오스 함량이 높은 옥수수에서 추출한 RS II 저항성 전분, 카사바에서 추출한 RS III 저항성 전분, 밀과 감자에서 추출한 RS IV 저항성 전분을 사용한다. 이러한 공급원은 저항성 전분 함량을 잃지 않고 다양한 수준의 식품 가공에서 살아남을 수 있기 때문이다. 저항성 전분은 작은 입자 크기, 흰색 외관, 부드러운 맛 및 낮은 보수력을 가지고 있다. 저항성 전분은 일반적으로 빵 및 기타 제과류, 파스타, 시리얼 및 반죽과 같은 식품의 밀가루를 대체한다. 원래 식품과 유사한 색상과 질감을 가진 식품을 생산할 수 있기 때문이다. 또한 모조 치즈의 조직 특성에도 사용되기도 한다. 많은 곳에 활용되고 있기에 저항성 전분과 관련된 시장 규모는 점점 커지고 있다.

 

다이어트를 하는 사람들이 맥(MAC, microbiota accesible carbohydrates) 미생물 다이어트를 한다. 맥은 사람의 소화를 피해 장내 미생물에게까지 전달이 돼서 세균의 먹이가 될 수 있는 탄수화물이다. 즉 맥을 챙겨먹는 것이 먹으면서도 살도 빼고 질병도 예방할 수 있다. 맥은 단순당과 전분은 최소한 포함하며, 장내 세균이 발효할 수 있는 복잡한 형태의 탄수화물로, 사람의 소화효소로는 소화할 수 없는 상태의 전분인 저항성 전분이다. 맥 식단, 맥 다이어트의 원리는 탄수화물을 일정 온도 이하로, 일정 시간 냉장 보관하게 되면 체내 흡수가 서서히 일어나는 성질을 갖는다. 지난 몇 년 사이 뜨고 있는 곡물 중 하나인 귀리는 저항성 전분의 훌륭한 공급원이다. 100 g의 조리된 오트밀 플레이크에는 3.6 g의 저항성 전분이 들어 있다. 또한 귀리 1/4 컵(39g)은 4g의 식이섬유와 7g의 단백질이 들어 있다. 특히 귀리에는 베타-글루칸이 풍부하다. 귀리 속 베타-글루칸은 콜레스테롤 수치를 낮춰 각종 질환을 예방하는 데에도 도움이 된다. ‘식품 과학 및 식품안전성 종합연구(Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety)’에 실린 연구에 따르면 귀리에 들어 있는 베타글루칸을 매일 3g씩 섭취하면 콜레스테롤 수치가 줄고 심장 질환 위험이 8~23%나 낮아진다. 베타글루칸 3g은 오트밀 한 컵 반, 요리하지 않은 생 귀리 3/4컵에 해당하는 양이다. kkp304@hanmail.net

  

▲ 박광균 의학박사.     ©브레이크뉴스

*필자/박광균

 

1975 연세대학교 이과대학 생화학과 졸업(이학사)

1980 연세대학교 치과대학 치의학과 졸업(치의학사)

1988 연세대학교 대학원 의학과 졸업(의학박사)

2004 연세대학교 보건대학원 의료와 법 고위자과정

 

1986~1990 연세대학교 원주의과대학 생화학 전임강사

1990~1996 연세대학교 의과대학 생화학-분자생물학교실 조교수

1996~2000 연세대학교 치과대학 구강생물학교실 부교수

1996~2018 연세대학교 치과대학 구강생물학교실 교수

 

1990~1993 미국 University of Wisconsin, Madison, School of Medicine, Dept of Biochemistry 방문교수

2002~2005 미국 University of Pennsylvania School of Dental Medicine, Dept. of Biochemistry 방문교수

 

2006~2009 한국학술진흥재단 생명과학단장

2008~2009 한국학술진흥재단 의생명단장, 자연과학단장, 공학단장 겸임, 한국연구재단 의약학단장

 

1990~현재  미국 암학회 회원

1994~2000 International Society for Study of Xenobiotics 회원

1995~1996 한국생화학분자생물학회 기획간사

1996~1998 대한생화학분자생물학회 학술이사

2006~2008 한국독성학회 이사

2005~2006 대한암학회 이사

2006~2008 한국약용작물학회 부회장

2009~2010 대한암예방학회 회장

2009~2010 생화학분자생물학회 부회장

 

2018~현재 연세대학교 명예교수.

 

 


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