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감자칩과 크래커 같은 과자는 인기있는 간식거리다. 감자튀김은 서양 음식을 파는 식당에서 한식의 반찬처럼 곁들여져 나오는 경우가 많다. 감자를 비롯한 우리가 먹는 많은 음식에는 아크릴아마이드(acrylamide, C3H5NO)라는 물질이 포함되어 있다. 아크릴아마이드를 많이 섭취하면 신경계통에 이상을 초래할 수 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 이번에는 여러 가지 음식에 포함된 아크릴아마이드에 대해 알아보자. |
감자를 비롯한 많은 음식에는 아크릴아마이드라는 물질이 포함되어 있다. <출처: (CC)Paul Hurst at Wikipedia.org>
아크릴아마이드의 데뷔
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우리가 먹는 음식에 아크릴아마이드가 존재한다는 사실이 알려진 것은 2002년이었다. 그러한 사실이 밝혀진 것은 스웨덴에서 발생한 한 사건 때문이었다. 스웨덴의 한 시골 마을에서 터널 공사가 진행되었는데, 공사에 많은 양의 폴리아크릴아마이드가 사용되었다. 그런데 그 공사에 참여한 노동자들이 사지에 감각이 없다며 고통을 호소하기 시작했다. 또한, 마을 주변의 양식장 물고기가 죽어 나가고, 가축들이 잘 걷지 못하고 사지가 마비되는 증상이 관찰되었다. 역학 조사의 결과, 아크릴아마이드가 원인이라는 것이 밝혀졌다. 공사에 사용했던 폴리아크릴아마이드에 불순물로 존재하는 아크릴아마이드가 주변환경으로 흘러 들어가서 그런 문제를 일으켰던 것이다. 그런데 조사 과정에서 일반인의 혈액에도 그 공사에 참여했던 노동자의 혈액 못지 않게 많은 상당량의 아크릴아마이드가 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 이어, 사람들이 일상적으로 먹는 감자, 빵, 과자에도 아크릴아마이드가 포함되어 있다는 사실도 밝혀지게 된다. 요리 방법에 따라 차이는 있겠지만 우리가 주로 먹는 음식에 아크릴아마이드가 들어 있으니, 일반인의 혈액에서 아크릴아마이드가 검출되었다는 것이 이상한 일은 아니다. | |
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아크릴아마이드(C3H5NO)의 분자구조. | |
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그후 아크릴아마이드의 암 유발에 대한 많은 연구가 진행되었고, 음식에 포함된 “정상적”인 양의 아크릴아마이드를 오랫동안 섭취해도 암에 걸릴 확률은 매우 적다는 사실이 밝혀졌다. 보통 쥐를 대상으로 실험할 때 사용하는 아크릴아마이드 양의 약 1/1000 정도에 해당하는 아크릴아마이드를 먹는 것은 그리 염려할 바는 아니라는 것이다. 사실 팝콘 혹은 커피에도 감자칩이나 튀김에 포함된 아크릴아마이드 양 정도는 들어 있다. | |
아크릴아마이드는 감자 식품, 팝콘, 커피 등 사람들이 일상적으로 먹고 있는 많은 음식물에 포함되어 있다. <출처: gettyimages>
| 아크릴아마이드와 폴리아크릴아마이드
아크릴아마이드는 동물에게는 발암물질이며, 사람에게도 뉴런(neuron) 이상을 일으키는 물질로 알려져 있다. 뉴런은 신호를 전달하는 신경 세포의 기본 단위이므로, 뉴런이 교란되면 마비증상이 나타나고 결국에는 죽게 된다. 현재 세계보건기구에서는 먹고 마시는 음식 혹은 음용수에 포함되어 있는 아크릴아마이드 양이 건강에 위협을 줄 정도의 양은 아니라고 판단하고 있다. 많은 역학조사 결과, 아크릴아마이드가 비교적 많이 포함된 음식을 오랫동안 즐겨 먹었던 사람이라 할지라도 일반인보다 특별히 더 많이 암에 걸리지는 않는다는 것이다. 아크릴아마이드는 주의를 해야 되겠지만, 그것 때문에 아크릴아마이드가 포함된 우리 주변의 음식들을 못 먹을 정도는 아닌 것으로 해석할 수 있다.
세계 보건기구에서 정한 아크릴아마이드 함량 기준은 음용수 내 0.5ppb(1ppb=1/1000ppm) 수준이다. 동물에서 각종 암(종양)을 일으키는 양의 수 십분의 일 혹은 수 백분의 일 보다 적은 양이다. 아크릴아마이드의 음용수 기준을 정한 것은 정수장에서 고체 부유물을 걸러내거나 뭉치게 하는데 폴리아크릴아마이드를 이용하기 때문이다. 폴리아크릴아마이드 자체로는 독성이 없다고 알려져 있지만, 고분자를 제조할 때 반응을 하지 않고 남아있는 아크릴아마이드가 문제를 일으킨다. 또한 고분자가 분해되면 아크릴아마이드를 배출할 수도 있다.
아크릴아마이드 단분자(monomer)를 물에 넣고 녹이면 길다란 가닥의 폴리아크릴아마이드 고분자가 만들어 진다. 고분자가 형성되면 용액은 점성이 높아진다. 젤 형태로 만들려면 길다란 고분자 가닥끼리 서로 묶어주는(결합) 물질도 첨가해야 된다. 폴리아크릴아마이드는 물을 잘 흡수하기에 수용성 매질로 많이 사용된다. 대표적인 것으로, 폴리아크릴아마이드 젤이 전기영동(electrophoresis)에서 매질로 사용되는 경우가 있다. 전기영동은 전기장 내에서 이온들의 움직임이 다른 것을 이용하여 물질을 분리하는 방법이다. 특히 단백질을 크기와 전하 별로 분리하는 데 많이 이용한다. | |
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세계 보건기구에서 정한 아크릴아마이드의 적정 함량 기준은 음용수에 0.5ppb 수준이다. 아크릴아마이드의 음용수 기준을 정한 것은 정수장에서 고체 부유물을 걸러내거나 뭉치게 하는 데 폴리아크릴아마이드를 이용하기 때문이다. <출처 gettyimages> |
젤 전기영동을 이용한 DNA 시퀀싱의 예. 폴리아크릴아마이드는 수용성 매질로 많이 사용되는데, 대표적인 것으로 전기영동에서 매질로 사용되는 폴리아크릴아마이드 젤이 있다. <출처: (CC)Mnolf at Wikipedia.org> |
| 요리과정에서 생성되는 아크릴아마이드
감자칩, 감자 튀김에 포함된 아크릴아마이드는 요리과정에서 형성된다. 감자에는 아스파라긴(asparagines, C4H8N2O3)이 풍부하게 들어있다. 감자의 독특한 냄새에서 아스파라긴이 차지하는 비중 역시 적지 않을 것이다. 아스파라긴은 세상에 존재하는 20 종류의 아미노산 가운데 한 종류이다. 감자에 들어 있는 아스파라긴과 포도당(glucose, C6H12O6)이 반응을 하면 아크릴아마이드가 형성된다. 포도당 말고도 일반적으로 환원당(reducing sugar, 포도당, 과당, 엿당을 비롯하여 알데하이드 기를 포함하고 있는 당류를 환원당이라 한다)이 있으면 아스파라긴과 반응하여 아크릴아마이드가 형성된다.
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아크릴아마이드는 아스파라긴과 환원당이 반응하여 형성된다.
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연구결과에 따르면 온도가 120oC 이상이 되어야 아크릴아마이드가 형성된다. 그러므로 아스파라긴과 환원당이 공존하는 음식 재료를 높은 온도로 요리할 경우에는 아크릴아마이드가 형성되는 것을 피할 수 없다. 만약에 빵 혹은 과자도 굽는 온도를 높이고, 재료에 아스파라긴과 포도당이 존재한다면 최종 제품에는 반드시 아크릴아마이드가 발견될 것이다. 단, 삶아서 음식을 만드는 경우에는 아크릴아마이드가 형성되지 않는다. 왜냐하면 끓는 물의 온도가 100oC 이상 올라가지 않기 때문이다.
아크릴아마이드가 문제가 되자 사람들은 온도를 조절하여 맛을 잃지 않으면서 아크릴아마이드 형성을 최소화하는 방법을 찾아 냈다. 그 결과 175oC 이하의 온도에서 튀기거나 구우면 아크릴아마이드의 형성을 어느 정도 줄일 수 있다는 것을 알아냈다. 또한 묽은 식초 용액에서 살짝 데친 후에 감자 튀김을 하면 아크릴아마이드의 발생을 줄일 수 있다는 조리법도 발표되었다. 감자에는 아스파라긴이 많이 있으므로 환원당이 많이 포함된 감자 재료를 사용할 때는 굽거나 튀기는 방법을 사용하지 않는 것이 좋을 것이다. 감자의 경우 4oC 이하에서 보관을 하면 환원당이 증가한다고 한다. 그러므로 감자의 보관 방법과 요리 방법에 따라 감자 요리에 포함될 아크릴아마이드의 양도 많이 달라질 것으로 생각된다. | |
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삶아서 음식을 만들면 끓는 물의 온도가 100oC 이상 올라가지 않기 때문에 아크릴아마이드가 형성되지 않는다. <출처: sxc.hu> |
감자의 경우 4oC 이하에서 보관을 하면 환원당이 증가하므로 상온에 보관하는 것이 좋다. <출처: (CC)Spedona at Wikipedia.org> |
| 먹지 않을 수는 없을까?
감자 튀김, 빵, 과자, 커피 등에 포함되어 있을 지도 모르는 아크릴아마이드 때문에 좋아하는 기호식품을 멀리하기란 쉽지 않다. 또한 본래의 향과 맛을 유지하면서 아크릴아마이드의 형성을 최소화할 수 있는 획기적인 조리법을 개발하는 것도 어려워 보인다. 그렇지만 감자를 포함해서 많은 종류의 음식에는 적은 양의 아크릴아마이드 정도는 감수를 하고 먹어도 좋을 만큼 몸에 좋은 화학물질이 더 많이 포함되어 있다. 우리가 사는 세상은 온통 화학물질 투성이다. 우리 역시 화학물질과 더불어 살 수 밖에 없는 운명을 타고 난 것이다. | |
출처 : 네이버캐스트
