과당, fructose
과당, 프럭토스(프룩토스), 레불로스는 포도당의 이성질체인 당류의 하나로, 과(果)일에 많이 포함되어 있기 때문에 이러한 이름이 붙었다. 단당류 중 육탄당에 해당하며, 포도당과 함께 열매의 과육 속에 유리 형태로 들어 있거나 포도당과 결합하여 설탕 형태로 존재한다. 또한 설탕이 꿀벌의 소화기관에서 분해되어 나오는 꿀에도 다량으로 존재한다. 과당은 당류 중 감미가 가장 강하지만, 열을 가하면 구조가 파괴되기 때문에 단맛이 떨어진다. 이당류인 설탕에 비해 분자가 작고 단순하기 때문에 깔끔한 맛이 나서 덜 질린다.
액상과당(液狀果糖), 이성질화당(異性質化糖) 또는 고과당 옥수수 시럽(High-fructose corn syrup, 콘 시럽)
단당류인 포도당과 과당의 혼합액으로 식품에 단맛을 첨가하기 위하여 사용되는 첨가물이다.
용도와 식품 종류에 따라 다양한 이명이 존재하여, 당뇨병이나 다이어트 등으로 영양 성분을 확인하고자 하는 사람의 경우에는 반드시 관련 정보를 숙지할 필요가 있다. '옥수수(콘) 시럽'이라고 하면 대부분 이것을 의미하며, 한국에서는 '결정과당(과당 100%)', '액상과당(과당 50% 내외)', '포도당 시럽(과당 일부 함유)' 등으로 표기되다 언젠가부터 기타과당으로 표기하고 있다. 액상과당이 설탕의 몇 배라며 몸에 안 좋다는 인식이 퍼지기 시작하자 대체 용어를 사용한 것으로 보인다.
영미권에서는 '고과당 옥수수 시럽(High-fructose corn syrup)'의 두문자를 따서 HFCS라는 약자로도 불리며, 'HFCS 55'라 하면 시럽 안에 과당이 55%인 액상과당을 의미한다. 설탕대비 당도가 좀 높은(1.5~1.6) 과당과 당도가 좀 낮은(0.6~0.7) 포도당의 함유량 차이 때문에 같은 액상과당이라고 해도 성분비에 따라 설탕대비 당도는 살짝 다르다. HFCS 55기준 설탕과 거의 당도가 유사하며 그 이하라면 설탕보다 당도가 다소 낮고 이상이라면 설탕보다 다소 높은 식이다.
제조법은 옥수수 가루 등의 녹말을 아밀레이스(amylase)로 가수분해하여 포도당을 얻고, 다시 포도당 이성화 효소(glucose isomerase)를 사용, 포도당 일부를 이성질화하여 과당을 얻은 후 이를 혼합하여 만든다. 이성질화하는 과정이 추가되는 것은 과당이 포도당보다 훨씬 달며, 굉장히 싼 가격으로 설탕만큼의 당도를 얻어낼 수 있기 때문이다. 액상과당은 사탕, 과자, 주스, 탄산음료 등 규격화하여 공장에서 대량생산하는 간식거리에 많이 쓰인다.
설탕을 분해하여 얻은 전화당은 포도당과 과당의 1:1 혼합물이다. 제조 과정은 다르지만 조성은 액상과당과 비슷하다. 참고로 전화당은 꿀의 주성분.
액상과당과 건강
과당 자체는 당질의 한 종류로서 인체에 꼭 필요한 주영양소이며, 독극물이 아니기 때문에 유해물질이라고 할 수는 없다. 그러나 액상과당이라는 정제된 형태로 짧은 시간에 많은 당분을 섭취하는 것은 고혈당증과 같은 대사질환의 원인이 되어 문제이다. 특히 비만과 당뇨병 등 인슐린 트리거 관련 질병에 있어서 인슐린 감수성을 떨어뜨리는 액상과당을 멀리하는 것은 매우 중요하다.
액상과당 문제는 현대 선진국의 비만율 증가에서 큰 비중을 차지한다. 특히 미국은 세계 최대의 옥수수 생산국으로, 미국 내수시장만으로는 절대 소비할 수 없는 엄청난 양의 옥수수를 생산하는데, 옥수수 경작자의 과잉경쟁을 막기 위해 어마어마한 농업 보조금을 뿌린다. 이러한 보조금 덕에 값싼 옥수수를 액상과당으로 가공하여 온갖 식품에 첨가할 수 있게 되었고, 시중에 당도가 매우 높은 가공 식품들이 저렴하게 공급되었다. 단맛에 환장하는 미국인들은 이를 맘껏 먹고 마셨으며 결국 비만율도 엄청나게 늘었다.
물론 글리코겐의 형태로 저장된 에너지를 전부 소모한다면 문제가 없겠으나, 문제는 액상과당은 몸이 대사 에너지로 소모해버리기 전에 체지방으로 전환될 확률이 높다는 것이다. 또한 인간은 운동으로 잉여 에너지를 소비하기 어려워 살이 찌게 되는 것이다.
상술했듯 글리코겐의 형태로 저장된 에너지를 소모할 자신이 있다면 액상과당을 마시는 건 문제가 없다. 글리코겐이 고갈된 상태로 근력 운동을 진행하면 인체는 근육을 분해해 에너지를 사용하느라 근손실과 함께 간에 큰 부담을 주게 되는데, 이 때 운동 전과 운동 중 이온음료나 과일 주스와 같은 액상과당을 섭취하며 근력 운동을 진행하면 액상과당은 빠르게 글리코겐의 형태로 몸에 저장되고 우리 몸은 그 글리코겐을 소비하게 된다.
유해성
싸고 맛있지만, 많이 섭취하는 경우 건강에 엄청나게 해롭다. 특히 액상과당은 설탕보다 건강에 안 좋다는 것이 중론이다.
우리 몸의 세포는 포도당을 에너지원으로 사용하도록 만들어져 있다. 우리가 섭취하는 다당류, 즉 탄수화물은 몸에서 포도당으로 분해되어 혈액을 타고 온몸에 에너지를 공급하며, 몸에 에너지를 공급하고 포도당이 남게 되면 비로소 간으로 이동, 글리코겐으로 변환되어 간과 근육에 저장된다. 그런데 체내 글리코겐 저장량은 한계가 있기 때문에 글리코겐이 포화된 경우에도 포도당이 남아 있을 경우에는 지방대사를 통해 체지방(트리글리세라이드)으로 저장한다.
그런데 인체는 과당을 직접 활용하지 못하므로 대부분의 과당은 에너지 대사에 이용되지 못하고 간으로 직행한다. 간은 과당을 포도당과 글리코겐으로 전환한다. 즉 과당은 포도당과 글리코겐 2개를 동시에 채워주는 것이며, 따라서 잉여 혈당의 글리코겐화를 위해 췌장에서 인슐린을 분비하는데 드는 에너지와 인슐린 신호를 받고 잉여 포도당을 글리코겐으로 가공하는데 드는 에너지를 절약해 주는, 끝내주는 열량 대비 효율을 자랑한다. 아주 격심한 운동으로 인한 에너지고갈이나 영양결핍의 빠른 해소에는 과당만큼 좋은 것도 없는 것. 괜히 스니커즈나 아트라스와 같은 초코바 광고영상을 운동영상으로 제작한 게 아니다.
그러나 반대로 활동량이 적은 상태에서의 농축과당 섭취는 고스란히 3중 치명타로 작용한다. 저절로 글리코겐 포화가 일어나다보니 인슐린을 분비할 필요가 없어 췌장이 퇴화해 1.5형 당뇨를 유도하는 것은 물론, 당연히 잉여 포도당의 체지방 전환율이 대폭 상승해서 급격한 비만과 2형 당뇨로 이어진다. 당연한 게, 글리코겐 포화 상태가 지속되면 당연히 인슐린 감수성도 감소하니까. 거기에 포만감 형성을 방해해 과식까지 유발하기까지.
더군다나 과당만 추출한 결정과당은 GI(당지수)라도 19로 낮아서 상황에 따라선 위의 단점에도 불구하고 혈당조절용 감미료로 쓸 때 무조건 나쁘다곤 못하지만, 포도당과 과당의 조합인 액상과당은 GI까지 설탕급으로 높으면서 위 과당의 단점도 그대로 승계한다. 그리고 가공식품에 다량 들어가는 건 대부분 이쪽.
그렇다고 과일도 못먹겠네 할 필요는 없다. 생과일의 과당은 함량도 적고(즉 애당초 칼로리가 낮고) 섬유질 때문에 흡수속도가 늦어서 이상작용이 덜한 편이지만 농축과당은(예를 들어 액기스, 과즙) 답도 없다. 과일만으로 살찌는 것은 사실상 불가능하다고 보면 된다.
즉 정제된 과당이 들어간 식품은 섭취를 안하는게 제일이며, 굳이 먹어야 한다면 최대한 적게 섭취하는 것이 좋고, 격심한 유산소운동을 통해 부작용을 최소화할 것이 권장된다. 체지방감소에 대한 저항력을 엄청나게 올려주므로 다이어트 중이라면 당연히 먹으면 안 된다.
유해성 반박
우리 몸의 세포는 포도당(glucose)은 정밀하게 조절가능하지만 과당(fructose)은 조절 단계를 생략하고 건너뛰기 때문에 많이 먹으면 비만 관련 대사증후군에 걸릴 가능성
과당은 과일을 통해 오랫동안 먹어오던 천연 당인데
설탕은 섭취역사가 200년 밖에 되지 않는 것이라 나쁘다고
그렇게 주장하던 사람들이 설탕 소비가 줄자 오히려 비만이늘자
들고 나온 것이 그 좋다던 과당에 대한 유해론
액상과당이 '합성' '화공' '인공' 첨가물이라고
액상과당은 100% 천연 감미료로 분류된다.
액상과당처럼 싼 감미료를 합성으로 제조하는 방법은 없다
세상에서 제일 흔한 유기물이 광합성 산물인 포도당이다
셀룰로스와 전분의 형태로 광합성 생물에 의해 어마어마하게 만들어진다
그래서 가장 저렴하고 이보다 저렴한 유기물은 없다
이 포도당에 이성화효소만 작용하면 너무나 간단히 만들어지는 것이 과당이다
그래서 사탕수수의 산물인 설탕보다 쌀 수가 있다.
여기네는 과당이 45%, 포도당이 55%라 과당만 순수 분리하면
그냥 아무것도 안 하고 단지 순수하게 정제만 해도 가격이 3배 뛴다
액상과당은 과일에서 일어나는 것과 정확히 같다
과일이 익으면 동물을 유혹하기 위해서 전분을 분해하고
과당으로 전환시킨다. 그래서 달콤해진다
그리고 아주 적은 양의 향을 만들어 동물을 유혹한다
과일은 동물을 유혹하기 위해 만든 사탕발림 그 자체인 것이다
실제 생명 현상은 내 몸에서 포도당이 과당으로 변환되면서 시작된다
2007년 미국 메릴랜드대학 리처드 포쉬 교수팀은 “고과당 시럽(액상과당) 자체가 과체중과 비만의 원인이라고 볼 수 있는 근거는 불충분하다”라고 밝혔다.
2013년에는 설탕과 액상과당이 대사나 내분비 반응에 있어 차이가 없다는 논문이 발표되기도 했다. (Rippe, Angelopoulos, 2013)
미국영양사협회(ADA)는 “설탕과 액상과당이 영양적으로는 같아 혈액에 흡수되면 구분되지 않는다”는 입장을 밝혔고, 미국의학협회(AMA)는 “액상과당이 설탕보다 비만을 더 유발한다고 볼 수 없다”라고 발표했다.
당섭취의 주범은 과일이다
- 과일이 알레르기를 일으키고, 다이어트를 망친다
- 과일의 과당도 통풍을 일으킨다
- 과일의 주성분은 당이다
당류 섭취의 주범은 과일(설탕, 과당, 포도당)과 우유(유당)
과일의 당함량
과일 속의 과당 함량
과당의 탁월함은 당부하를 높이지 않는다는 것이다
포도당의 1/5, 설탕의 1/3이다
단지 포만감이 부족한 것이 문제이다
세상에 완벽한 원료는 없는 것이다
과당 살찌게 하지 않는다
입력 2012.02.21 메디컬투데이 김진영 기자 (yellow8320@mdtoday.co.kr)
식사에 추가로 소량의 과당을 첨가하는 것이 이를 보상하기 위해 다른 탄수화물 섭취를 줄이는 한 살이 찌게 하지 않는 것으로 나타났다. 21일 토론토 St. Michael 병원 연구팀이 '내과학회지'에 밝힌 637명을 대상으로 한 총 31종의 과거 연구결과를 분석한 연구결과에 의하면 빵이나 음료 속 과당을 추가로 많이 섭취한 사람들이 과당 대신 다른 탄수화물을 섭취했지만 총 섭취 칼로리는 같은 사람들에 비해 추가로 체중이 증가하지 않는 것으로 나타났다.
반면 과당을 섭취함으로 인해 총 섭취하는 칼로리가 늘어났을 경우에는 체중이 증가하는 것으로 나타났다. 연구팀은 "이번 연구결과 과당이 다른 탄수화물과 다르지 않아 다른 탄수화물 대신 과당을 섭취한다고 해서 체중이 증가하지는 않지만 다른 탄수화물 섭취는 줄이지 않으면서 추가로 과당을 섭취할 경우에는 체중이 증가하게 된다"라고 밝혔다. 연구팀은 "과당 자체가 체중을 증가하게 하지는 않으며 과당 섭취로 섭취하는 총칼로리가 증가하게 되면 체중이 증가하게 된다"라고 강조했다.
과당도 건강한 임신유지에 도움
설탕처럼 단맛을 내는 과당(fructose)이 건강한 태반을 만들고 임신유지에 필요한 여러 아미노산을 합성한다는 사실이 밝혀졌다. 서울대 농생명공학부는 WCU 바이오모듈레이션을 전공하는 풀러 베이져 교수와 송권화 교수팀이 임산부에서 태아로 공급되는 영양물질 중 과당의 역할을 규명했다고 2012.6.12일 밝혔다. 포유류는 임신초기 착상기간에 모체에서 태아로 공급한 영양분이 태아의 발달과 성장에 중요하다. 가장 대표적인 영양분은 포도당(glucose)으로 세포의 성장과 증식에 필수 에너지원이다. 반면 과당은 태아의 혈관과 양수에 존재하는 가장 많은 육탄당임에도 불구하고 일반적인 에너지원처럼 대사 되지 않는 것으로 알려져 자세한 연구가 전무했다.
이번 연구팀은 돼지모델을 이용해 과당이 태아를 둘러싼 영양외배엽의 빠른 증식을 유도해 건강한 태반·요막·양막을 형성하고 임신유지에 필요한 여러 아미노산의 합성을 돕는다고 규명했다. 또한 과당은 핵소사민의 생합성 경로를 거치면서 여러 종류의 분자를 자극, 임신유지에 필요한 물질을 생성할 수 있도록 신호전달체계를 조절한다는 사실도 알아냈다. 연구팀은 "이번 연구결과는 태아의 건강한 발달에 필요한 기능성식품과 보조제 개발이나, 임신 초기 자연유산을 극복하는 의약품 개발에 기여할 수 있다"라고 소개했다. 이 연구성과는 미국학술원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences) 5월호에 실렸다.
적당이 먹으면 이롭다
과당이 이전 생각했던 것보다 건강에 해롭지 않을 뿐 아니라 심지어 일부 이로움이 있다는 연구 결과가 나왔다. 지난 10년 진행된 연구결과에 의하면 과당 섭취가 비만율과 연관성이 있는 것으로 나타난 바 있지만 2012.6.25일 St. Michae 병원 연구팀이 밝힌 1,2형 당뇨병을 앓는 209명 환자를 대상으로 한 연구결과에 의하면 과당이 혈당조절능을 크게 개선시키는 것으로 나타났다. 연구결과 과당 섭취로 이뤄지는 이 같은 혈당 조절능 개선은 경구용 혈당 강하제 약물 복용 시 정도와 비슷했다. 또한 이 같은 이로움은 체중과 혈압, 요산 혹은 콜레스테롤이 미치는 영향에 무관하게 나타났다. 연구팀은 "과거 연구들에 나타난 과당 섭취와 비만 간 연관성은 과당 섭취 자체의 문제라기보다는 과당의 과도한 섭취가 문제일 수 있다"라고 강조했다.
액상과당’ 만성질환 유발 증거 없다
콜라 등 음료수에 많이 사용되는 ‘액상과당’이나 요리당으로 알려진 옥수수전분당(콘시럽)이 당뇨나 비만 등 만성질환을 일으키는 주요인으로 지목돼 왔으나, 우리가 일상적으로 섭취하는 설탕과 성분조성 등에서 별다른 차이가 없어 우려하지 않아도 된다는 주장이 제기돼 큰 관심을 모았다.
특히 일부에서 고과당 옥수수시럽이나 과당함유 감미료의 사용을 금지하거나 제한 또는 경고 표시를 추진해야 한다는 주장에 대해 미국의학협회는 지난 2009년 Journal American College Nutrition에 발표한 논문에서 ‘학술적 근거가 불충분하다’고 결론을 내린 것으로 전해졌다.
ILSI코리아(회장 경규항)와 한국영양학회(회장 윤정한)가 공동으로 2013.6.28일 서울 강남구 역삼동 소재 한국과학기술회관에서 개최한 ‘탄수화물, 그 이해와 활용’ 심포지엄에서 미국 루이지애나 공과대 김연수 교수는 “옥수수전분당(콘시럽)이 비만과 당뇨를 유발한다는 주장들이 제기되고 있으나, 최근 연구에서는 고과당 옥수수시럽(HFCS: High Fructose Corn Syrup)이 혈당과 혈중 인슐린농도, 고중성지방혈증 등에 미치는 영향에 있어 설탕과 차이가 없고 만성질환을 유발한다는 증거가 없는 것으로 나타났다”라고 밝혔다.
김 교수는 “프럭토스 섭취가 혈중 중성지방 농도를 증가시키고 비만과 당뇨 유병률을 증가시킨다”는 Anti-HFSC 연구자들의 주장에 대해 “아직까지는 프럭토스 섭취가 비만에 관여한다는 뚜렷한 데이터가 없다. 실험에 사용하는 프럭토스의 양이 실제로 우리가 섭취하는 양보다 3~4배 또는 동물실험에서는 5~6배 높았기 때문에 그 데이터를 사람한테 적용할 수는 없다. 더구나 동물과 사람 간에는 프럭토스 대사와 흡수율이 달라 동물데이터를 사람한테 적용하기는 무리가 있다. 따라서 HFSC 사용을 금지할만한 근거가 없다”는 Pro-HFSC 연구자들의 최근 연구가 더 설득력을 얻고 있다고 설명했다.
◇ 설탕과 고과당 옥수수시럽은 거의 동일한 물질
김 교수에 따르면 설탕(Sucrose)과 고과당 옥수수 시럽(HFSC)은 거의 동일한 물질이다. 우선, 건강 영양학적 면에서 이들 물질의 열량은 모두 4㎉/g이고, 조성성분도 글루코스와 프럭토스로 구성됐다는 점에서 똑같다. 다만 차이가 있다면 설탕은 글루코스와 프럭토스가 결합돼 있어 섭취 시 소장에서 가수 분해되지만, HFSC는 처음부터 글루코스와 프럭토스가 독립 상태로 존재한다는 점이다.
이들 물질이 각각 함유된 음료수를 마신 후 체내 혈당과 혈중인슐린농도, 식욕증진호르몬 등을 조사한 결과에서도 차이점이 없었으며, 실험자가 주관적으로 느끼는 배고픔과 먹고 싶은 욕구도 조사에서는 섭취 당일엔 모두 차이가 없었지만, 다음날에는 설탕 섭취 그룹에서 먹고 싶어 하는 욕구가 더 컸다.
고과당 옥수수시럽 설탕과 거의 동일
프럭토스 비만 관여설 억지실험 결과
탄수화물 대신 활용하면 혈당 유지 도움
◇ 고과당 옥수수시럽은 만성질환 발병 증가와 무관
김 교수는 또 최근 HFSC가 만성질병의 발병을 증가시킨다는 점에 대해서도 찬반 의견이 나뉘고 있다고 말했다. 조지 브레이나 로버트 러스틱 같은 비만연구자(Anti-HFCS)들은 HFSC의 섭취와 비만은 상관관계가 있으므로 사용을 금지해야 한다고 주장(2004년)하는 반면 제임스 립페나 존 화이트 같은 연구자(Pro-HFCS)들은 프럭토스를 적당량 섭취 시 만성질병을 일으킨다는 뚜렷한 증거가 없으므로 그럴 필요가 없다고 맞서고 있다.
설탕과 HFSC의 혈중중성지방, 비만, 당뇨에 미치는 영향에 대한 연구도 연구집단 간 다른 결과를 보였다. Anti-HFCS 연구자들은 프럭토스가 혈중중성지방 농도와 TG합성, 체지방 모두를 증가시켰고, 내장지방도 설탕에 비해 더 많이 증가시켰다며 HFCS가 만성질환을 유발하는 원인이라고 지적한다. 그러나 Pro-HFSC 연구자들은 프럭토스 섭취량을 높여도 혈중 TG 농도는 달라지지 않아 어떠한 영향도 주지 않으며, 실제 우리가 섭취하는 프럭토스 양은 1~5%로 매우 미미하다는 입장을 견지하고 있다.
Anti-HFCS 연구 결과는 인체 및 동물 실험에서 사용하는 프럭토스 양을 실제 섭취하는 양의 3~4배, 심지어 5~6배나 많이 투여를 하기 때문이며, 특히 동물의 체내 흡수력은 사람의 6~7배에 달하는데 반해 사람은 프럭토스를 과량 섭취했을 경우 소화불량으로 설사나 더부룩함, 가스 방출 등의 증상을 일으키며 체외로 배출된다고 Pro-HFCS 연구자들은 반박한다.
◇ 프럭토스와 HFSC가 비만에 미치는 영향
프럭토스를 음료수와 고체형태의 식품으로 각각 제공한 후 열량을 조사한 결과 음료수 형태로 섭취한 그룹에서 유의적으로 높게 나온 것을 두고 Anti-HFCS 연구자들은 HFSC는 주로 음료수 형태를 많이 먹기 때문에 비만에 직접적으로 영향을 준다고 주장하고 있다.
그러나 Pro-HFCS 연구자들은 음료수를 먹고 나서 체중이 증가한 것은 음료수로 인한 칼로리 증가가 원인일 뿐 그 안에 존재하는 HFSC 때문은 아니라고 맞선다. 전 세계적으로 매년 비만율이 증가하고 있지만, 2004년도 이후 HFSC 섭취량이 감소하고 있는 것을 봐도 이의 비례관계가 성립되지 않는다는 반론이다.
◇ 탄수화물 대신 프럭토스 이용하면 혈당유지 가능
Anti-HFSC연구자들은 소프트드링크를 많이 마실수록, 적어도 하루에 한 잔 이상 마실 경우 유병률을 증가시켰다고 주장하는 반면 Pro-HFSC 연구자들은 동일한 칼로리 내에서 다른 탄수화물 대신 프럭토스를 이용했을 경우 오히려 헤모글로빈 A1c(당화혈색소: 장기적인 혈당유지를 나타내는 지표)가 더 향상됐다고 반박한다.
헤모글로빈 A1C가 감소한 포인트 7 값은 미국의 FDA에서 당뇨환자용 신약을 제조할 때 치료효과 유무를 보는 포인트로서, 동일한 칼로리 내에서 다른 탄수화물 대신 프럭토스를 섭취함으로써 헤모글로빈 A1c가 이만큼 증가했다는 것은 상당한 의미를 갖는다는 설명이다.
