마트에서 설탕 대신 단맛을 내는 요리에 쓰는 올리고당이라는 제품을 자주 보게 된다. 마치 꿀처럼 들은 제품인데 아이들에게도 좋은 듯하고 건강에도 도움이 되는 것 같아 실제 몇 번 구입해 요리에 사용한 적이 있다.

그런데 최근에는 알룰로스라는 비슷한 제품도 마트 진열대에 있는 것을 본 적이 있는데 칼로리가 설탕의 1/10 정도라고 돼있어 어떤 성분으로 돼 있고, 섭취 시 주의할 점은 무엇일지 무척이나 궁금했다.

1) 올리고당(oligosaccharide)
올리고당이란 단맛을 내는 데 이용되는 식품으로 탄수화물의 일종이다. 단맛을 내는 물질은 분자구조에 따라 단당류, 이당류, 다당류로 나뉜다. 올리고당은 3~7개 분자가 뭉쳐진 다당류에 해당한다. 입자가 작은 단당류일수록 소화와 섭취가 빠르다. 다당류는 이당류인 설탕, 단당류인 포도당, 단당 등보다 체내에 천천히 흡수돼 건강에 좋은 것으로 알려졌다. 올리고당은 칼로리가 낮은데다 몸에 좋은 비피더스균 증식 효과가 있고 체내에서 수용성 식이섬유와 같은 작용을 해 건강에 도움이 된다고 알려져 있다.

현재 우리가 시중에 구입할 수 있는 올리고당은 만드는 회사에 따라 프락토올리고당(Fructose Oligosaccharide)과 이소말토올리고당(Isomalto-oligosaccharides) 두 가지 제품을 구입할 수 있다. 프락토올리고당은 설탕(과당+포도당)을 가공해 포도당을 연결해 만들었고, 이소말토올리고당은 쌀이나 옥수수 등 녹말가루(포도당+포도당)를 가공해 만든 것으로 알려져 있다. (그림 1).

올리고당을 살펴보면, 우선 프락토올리고당은 설탕을 전이시켜 만든다. 과당이 포함돼 이소말토올리고당보다 달고 풍미가 좋고, 이소말토올리고당에 비해 식이섬유 함량이 높은 편이다. 열에 약하기 때문에 샐러드, 요구르트에 넣어 먹는 등 차가운 요리를 만들 때 적합하다. 치커리, 양파, 아스파라거스, 우엉, 벌꿀 등에 함유되어 있으나 함량이 낮아 효소적 방법으로 생산한다. 프락토올리고당의 감미도는 설탕의 30% 정도이며 건강기능식품으로 승인되었으며 장내 비피더스균 증식 및 장내 유해균의 성장 억제효과, 장운동 개선, 칼슘흡수 증진 등의 표시가 가능하다.

이소말토올리고당은 쌀이나 옥수수 등 녹말가루에서 얻는다. 과당이 없고 포도당만으로 구성돼 있어 과당이 포함된 프락토올리고당에 비해 단맛이 덜하고 열에 강해 조림, 볶음 등에 쓸 수 있다. 된장, 간장, 청주 등에 미량 함유돼 있으며 주로 전분으로부터 효소를 이용해 제조한다. 가격이 저렴해 음료, 유제품, 스낵, 제빵 등에 이용하고 있다. 감미도는 설탕의 50%며 식약청 개별인정형 식품으로 장내유익균의 증식과 유해균의 억제와 배변활동에 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 1)

또한 충치의 원인균인 St.mutans균은 글리칸을 합성해 치아에 부착하고 치아의 우식을 만들어 내는데 올리고당은 글리칸 합성을 억제하는 활동을 하여 충치의 진행을 억제하는 효과가 있는 것으로 알려져 있고 칼로리도 낮은 장점이 있다. 2)  그러나 설탕 단맛의 30~60% 정도이고 g당 칼로리가 설탕의(4Kcal)보다 낮은 2.9Kcal지만 달지 않아 결국에는 맛이 단 성분을 첨가하거나 사용량을 더 늘려야 기존의 단맛을 즐길 수 있는 단점이 있다. 그로 인해 일어날 수 있는 문제로는 첫째, 결국 설탕보다 더 과용량을 사용하면 칼로리를 줄이는 것이 아니라 더 많은 칼로리를 섭취해 비만이 올 수 있다. 둘째는 섭취한 올리고당을 대사하는데 비타민 B가 많이 사용돼 비타민B 결핍이 일어날 수 있다. 셋째는 당뇨 환자가 설탕 대체제로서 단맛을 위해 사용할 경우 당 수치가 줄어드는 것이 아니라 오히려 당뇨에 좋지 않은 결과가 있을 수 있어 주의를 기울여야 한다.

또 하나 기억해야 할 것은 시판되는 올리고당은 전체 성분의 3~40%만이 올리고당이고 나머지는 원당, 포도당, 요리당 등 실제는 다양한 설탕 성분과 감미료가 들어 있는 것을 알 수 있다. 시판되는 올리고당의 뒤편에 있는 성분을 잘 살피는 것도 필요하다. 잘못하면 결국은 설탕 성분을 비싼 가격에 구입하고 있는지도 모른다.

 2) 알룰로스(Allulose, D-psicose)
D-사이코스(D-psicose, C6H12O6)라고도 부르는 알룰로스는 1940년대 밀에서 처음 발견됐고 자연에서 소량으로 존재한다. 알룰로스는 단당류 설탕 과당으로 칼로리가 낮은 특징이 있고 설탕보다는 70% 정도의 감미도를 가지고 있으며 약간의 청량감이 있고 쓴맛이나 금속의 맛이 없는 것으로 알려져 있다. 아스파탐 및 사카린과 같은 특정 감미료와 달리 설탕과 비슷하다고 한다. 칼로리는 사람의 알룰로스 열량은 약 0.2~0.4kcal/g이며 앞서 알아본 당알코올(Sugar-alcohol), 에리스리톨(erythritol)과 유사하게 알룰로스는 최소한으로 대사되고 거의 변하지 않고 배설된다. 그런 이유로 당뇨 환자에게서 일반적인 설탕과 같이 인체에 흡수되지 않고 인슐린 수치를 높이지 않기 때문에 설탕 대신 섭취하는 데에 도움이 된다. 미국식품의약국(FDA) 기준에 따르면 전신적인 건강에 미치는 영향은 아직은 더 연구가 필요하지만, 비교적 안전한 것으로 인정됐다. 그러나 현재 유럽에서는 식품 첨가제로 허가되지 않았다(그림 2).

알룰로스는 건포도, 무화과 등에 극소량만 있어 이를 뽑아내 상품화하기는 불가능하다. 첫 번째 대량 생산 방법은 일본 카가와 대학의 캔 이즈모리(Ken Izumori)가 1994년 과당을 알룰로스로 전환 시키는 핵심 효소인 D-tagatose 3-epimerase를 발견하면서 확립됐다. 이 생산 방법은 수율이 높지만 생산 비용이 매우 높아 상업적으로 판매되지는 못했다. 그러던 중 한국의 CJ 제일제당에서 2011년부터 대량 생산에 필요한 효소 개발에 착수해 5000여 종의 균주 중에 알룰로스를 대량 생산하는 전환 기술을 세계 최초로 개발, 알룰로스의 상업화에 성공했고, 2012년에 FDA에 승인을 얻게 된다. 효소 등을 사용해 과당으로부터 알룰로스를 약 85% 정도의 효율로 인공 합성하는 데에 성공한 것이다.

알룰로스 섭취 시에 이로운 점은 음식으로 섭취 시에 α-글루코시다아제, α-아밀라아제, 말타아제, 수크라아제 효소의 약한 억제제로서 위장관에서 전분과 이당류가 단당류로 대사되는 것을 억제할 수 있고 장에서 포도당 흡수를 억제해 식후 고혈당을 감소시킬 수 있다. 또한 간에서 지방 생성 효소의 조절을 통해 항고지혈증 효과도 가진다고 알려져 있다. 또한 2019년 FDA의 알룰로스 가이드라인에 따르면 알룰로스가 치아의 충치를 줄이는 효과가 있고, 칼로리가 낮아 식품 설탕 및 영양표시에 알룰로스는 따로 포기하지 않고 칼로리 표시에서 총 탄수화물에 g당 0.4Kcal로만 표시한다고 발표했다. 3)

그러나 알룰로스는 역시 많이 섭취하면 위장관에서 탄수화물의 불완전한 흡수를 일으키는 효과와 장내 세균에 의한 탄수화물의 후속 발효로 인해 헛배부름, 복부 불편감 및 설사와 같은 불쾌한 증상을 유발할 수 있다. 사람에게 설사를 유발하는 알룰로스의 최대 비효과 용량은 체중 1kg당 0.55g인 것으로 밝혀졌는데 이는 당 알코올(0.17~0.42g/kg)보다 높고 에리스리톨(0.66~1.0g/kg)보다 적다.

알룰로스가 가지고 있는 감미도는 낮고 생산효율은 높아 아직 대중적으로 사용하기에는 비용이 높은 설탕 대체제다. 알룰로스는 천연 성분이라기 보다는 옥수수의 전분으로부터 유전공학 기법으로 개량한 미생물 효소를 사용해 포도당이나 과당으로부터 합성한다. 당연히 GMO라 해서 나쁜 것은 절대 아니지만, 소비자의 일부가 극히 기피하는 경향이 있고 이런 이유로 유럽연합에서는 사용이 허가되지 않았다. 4)

지금까지 우리가 음식을 조리할 때 마트에서 쉽게 사서 사용할 수 있는 설탕 대체제인 올리고당과 알룰로스를 살펴보았다. 쉽게 구입하고 사용할 수 있는 만큼 정확히 알고 사용한다면 현명하게 설탕의 대체제로서 사용할 수 있지 않을까 한다.

참고문헌
1) https://blog.naver.com/milltech2019 /222382852788 올리고당의 여러 종류.
2) Shigeyuki HAMADA,et al ; Role of Oligosaccharides in Dental Caries, Journal of the Japanese Society of Starch Science Volume 31 Issue 2 Pages 83-91.
3) FDA guidance could prompt surge of interest in low-cal, tooth-friendly, rare sugar allulose 2019.
4) 대체감미료 ‘알룰로스’ 과연 천연물일까? 이태호 2018.