프락토올리고당 설탕 - peulagtoolligodang seoltang

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⑦프락토올리고당(Fructooligosaccharides)

입력 2004.09.03 09:44 수정 2004.09.03 16:03

프락토올리고당 설탕 - peulagtoolligodang seoltang
▲ 프락토올리고당의 구조식

세계가 인정하는 천연정장제 각광 생리적 기능 뛰어나…분말·액상 등 다양한 식품에 응용가능
프락토올리고당 설탕 - peulagtoolligodang seoltang
올리고당은 구성분자 2~10개의 당류 혼합물로서, 여러 가지 물성 및 생리기능을 가지고 있다. 올리고당은 일본을 중심으로 1970년대부터 연구가 진행되었고, 1980년대에 프락토올리고당 (Fructooligosaccharides)의 상용화를 시작으로 1990년대에는 여러 올리고당제품의 출시가 활발히 이루어졌다. 올리고당은 일반적으로 저감미, 보습성이 있으며, 난충치성, 저칼로리, 정장작용 등과 같은 생리적 기능성을 가지고 있다. 올리고당의 종류는 프락토올리고당, 이소말토올리고당 (Isomaltooligosaccharides), 갈락토올리고당 (Galactooligosaccharides), 자일로올리고당 (Xylooligosaccharides), 대두올리고당 (Soyoligosaccharides), 유과올리고 당(Lactosucrose), 라피노스 (Raffinose), 락츄로스 (Lactulose) 등 다양하다. □ 발효유 등 다양한 제품에 적용 국내 전체 올리고당 시장은 현재 약 12,000톤 규모로 90억원 정도이며, 그 중 프락토올리고당은 약 3,000 톤 가량이 생식, 발효유, 유가공품, 사료 등에 사용되고 있으며, 건강기능식품에 대한 관심이 높아짐에 따라 생리적 기능이 뛰어난 올리고당의 수요 또한 점차 증가할 것으로 예상된다. 프락토올리고당은 액상뿐 아니라 분말제품도 있어 다양한 용도로 식품에의 응용이 가능하다.
프락토올리고당 설탕 - peulagtoolligodang seoltang
프락토올리고당은 설탕(GF)의 프락토스 (Fructose) 잔기에 1~3개의 프락토스가 결합된, 설탕과 유사한 구조를 가진 당류의 혼합물을 말한다. 그 구성성분은 1-케스토스 (1-Kestose, GF2), 니스토스 (Nystose, GF3), 프락토실 니스토스 (Fructosyl nystose, GF4)이다. □ 정장 작용 등 기능성 입증 프락토올리고당은 물리화학적으로 설탕과 유사하지만, 그 생리적인 특성은 매우 다르다. 프락토올리고당은 위산에 의해 분해되지 않고 소장에 도달하며, 설탕과는 다르게 소장 내 소화효소에 의해 가수분해되지 않고 그대로 대장에 도달한다. 프락토올리고당은 대장 내 비피더스균, 유산균 등의 장내 유익균에 의해 대사되어 초산, 프로피온산, 낙산 등의 단쇄지방산 (SCFA)으로 변환된다. 프락토올리고당은 prebiotic으로서 장내유익균을 선택적으로 증식시킬 뿐만 아니라, 대사에서 생성된 단쇄지방산으로 인한 다양한 생리적 기능성을 가지게 된다. 1)정장작용 프락토올리고당은 사람의 소화효소에 의해서 가수분해되지 않고, Bifidobacterium spp. Bacteroides fragilis, Peptostreptococcus spp. Klebsiella pneumoniae와 같은 장내 유익균에 의해서 이용된다. 이로 인한 장내유익균의 증식효과는 여러 인체 실험을 통해 입증되었다. 23명의 환자(73±9세)를 대상으로 2주간 하루에 8g씩 프락토올리고당을 섭취토록 한 결과, 분변 중 미생물 균총이 개선되었으며, 분변내의 비피더스균의 수가 경구투여 전에 비해서 10배 증가하였고, 분변의 평균 pH가 투여전보다 0.3 정도 낮아졌다 (Die Nahrung 1987). 또한, 20명의 건강한 성인 (남 10, 여 10, 22-39세)을 대상으로 36주간 실험 (섭취 전 12주, 섭취 12주, 섭취 후 12주)을 하였다. 매일 프락토올리고당 12.5g을 섭취하였을 때, 비피더스균이 7.9±0.5 에서 9.1±0.3 log unit/g로 증가하였다 (Nutr Cancer, 1996). 프락토올리고당의 섭취를 중지하면, 비피더스 균이 원래의 상태로 돌아가는 경향을 보여주고 있는데, 이는 프락토올리고당이 비피더스균의 증식에 직접적인 요인임을 입증하는 것이다. 이러한 정장작용으로 인해 프락토올리고당은 배변을 원활하게 해준다. 이러한 효과는 장내균총의 변화로 인한 대장내의 단쇄지방산의 생성, 부패물질의 감소, 프락토올리고당에 의한 수분유지 및 변량의 증가 등과 관련이 있다. 만성변비증 환자 20명을 대상으로 매일 5~10g씩 프락토올리고당을 한 달간 섭취시키고, 배변횟수 및 변상태 등을 조사한 연구의 경우, 전반적인 배변개선효과가 약 70% 정도로 프락토올리고당이 효과가 있다고 보고하였다 (J Jpn Soc Nutr Food Sci 2001). 배변현상은 정신적, 육체적 상황에 따라 크게 좌우되며, 정장 작용 효과를 보기 위한 프락토올리고당의 알맞은 섭취량이 개인마다 다르지만, 배변횟수가 1주당 3~6회 정도인 변비경향자의 경우에게는 그 증세가 뚜렷하게 개선됨을 볼 수 있었다. 또한, 장내 유익균의 증식에 의해 상대적으로 장내 유해균의 생육을 억제시켜 암모니아 계통의 유독한 화합물의 생성을 막아주므로, 변의 냄새를 개선시키고, 장 건강을 유지시키는 역할을 한다. 2) 미네랄 흡수 촉진 쥐 실험을 통해 프락토올리고당이 칼슘, 마그네슘과 같은 미네랄 성분의 흡수를 촉진시킨다는 보고가 있으며, 인위적으로 난소를 제거하여 골감소증을 유발한 쥐에서 효과가 있음이 확인되었다 (Bioscience Microflora, 2002). 인체 실험 결과를 보면, 20명의 건강한 남자아이 (14-16세)에게 9일간 식사 후 15g의 프락토올리고당 또는 설탕을 섭취토록 하고 (Randomized, double-blind, crossover design), 방사성 동위원소 44Ca를 투여하여 소변 중 44Ca:43Ca의 비를 측정하였더니, 칼슘의 흡수량이 대조구에 비해 유의적으로 증가하였다 (Am. J. Clin. Nutr., 1999). 또한, 12명의 건강한 폐경기의 여성을 대상으로 하루에 프락토올리고당을 10g씩 섭취하도록 한 후, 칼슘 흡수 영향 측정한 결과 (Randomized, double-blind crossover protocol), 폐경기 이후 나이가 많은 여성들에게 있어 칼슘 흡수 촉진 효과가 나타남을 알 수 있었다 (Am. J. Clin. Nutr, 2000). 프락토올리고당의 섭취는 성장기 어린이의 뼈 속에 많은 칼슘과 마그네슘을 축적함으로써 골밀도를 높이고, 노화로 인한 골질환에 대한 예방효과를 기대할 수 있으며, 폐경기 여성의 골질환 개선효과를 얻을 수 있다. 3) 기타 프락토올리고당은 소장 내에서 가수분해되지 않고 대장에서 미생물에 의해 생성된 단쇄지방산이 장관으로 흡수되어 대사되기 때문에 설탕(4kcal/kg)에 비해서 절반 정도 칼로리를 가지고 있다. 프락토올리고당의 액상제품은 2.9 kcal/kg, 분말제품은 2.1 kcal/kg의 칼로리를 가진다 (일본 영양표시기준). 또한, 난소화성 특성이 있기 때문에 인슐린을 소비하지 않으며, 혈당치를 상승시키지 않는다. 특히, 단당류가 없는 분말제품 (함량 95%이상)의 경우에는 당뇨병 환자에게 좋은 효과를 기대할 수 있다. 그 밖에 혈중 지질개선, 난충치성, 대장암 예방 등과 관련된 보고들이 있으며, 이와 관련한 연구들이 진행되고 있어 앞으로의 프락토올리고당의 추가 기능성 입증이 기대되는 바이다. □ 천연물에서 유래, 안전성 보장 프락토올리고당은 바나나, 양파, 아스파라거스, 우엉, 마늘, 벌꿀, 치커리 뿌리 등과 같은 야 채나 버섯, 과일류 등 식품에 다량 함유하고 있는 천연물질이다. 이러한 천연물 유래의 프락토올리고당은 보통 식생활에서 최대 1g/일 이하라고 보고된 바 있다. 이처럼 예로부터 사람들이 많이 섭취해 온 프락토올리고당은 그 안전성이 매우 높으며, 급성독성 및 만성독성 등의 동물실험에서도 그 안전성이 확인되었다. 또한, 1984년 일본의 메이지 제과의 메이올리고와 국내의 프락토올리고당제품이 출시된 이래, 많은 상품에 적용되어 올리고당으로서 장기간 사용되었지만, 안전성에 대해서 문제가 없었으며, 현재 미국이나 유럽을 비롯한 세계 여러 국가에서 식품원료로서 사용되고 있다. 프락토올리고당은 다른 올리고당류와 당알콜 등의 난소화성 당류와 마찬가지로 일시에 과잉으로 섭취할 경우, 장내 삼투압에 의한 일시적인 설사를 일으킨다고 알려져 있다. 프락토올리고당의 최대 무작용량은 개인 차이가 심하며, 성별에 따라 정도의 차이가 있다.

◇ 자료제공 : 삼양제넥스