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현립 나가사키시볼드대학교 대학원  오쿠 츠네유키 교수

 

우유를 마시면 설사를 한다. - 이런 고민을 호소하는 분들이 적지 않다. 그 원인은 '유당불내증', 즉, 우유에 포함되어 있는 유당이 체내에서 잘 분해되지 않아 설사를 일으킨다고 설명되어 왔다. 반면 얼마큼의 유당을 섭취하면 배탈이 나는지에 대한 구체적인 자료는 부족한 상황이다.

 

다년간 올리고당과 당 알코올의 대사.소화 흡수에 대한 연구를 해 온 현립 나가사키시볼드대학교 대학원의 오카 츠네유키 교수는 이 점에 주목하여 왔다. 유당을 얼마큼 섭취하면 설사를 유발하는지 유당을 분해하는 효소 락타아제는 체내에서 어느 정도의 유당 분해능력이 있는지를 해명하기 위해 실험을 거듭한 결과, '유당의 소화분해에는 대장의 장내세균도 크게 관여하고 있는 것 같다'라는 획기적인 결론을 이끌어냈다. 이는 유당불내증의 수수께끼를 해명하기 위한 큰 열쇠라 할 수 있는 연구성과이다.

 

프로필 : 오쿠 츠네유키

현립 나가사키시볼드대학교 대학원 교수, 보건학 박사. 후쿠오카현 출생. 1973년 도쿄대학교 대학원 의학계 연구과 박사과정 수료. 도쿄대학교 조수, 강사, 미국 코넬대학교 뉴욕주립수의대학 유학 등을 거쳐 1999년부터 나가사키시볼드대학교 교수 역임. 2003년부터 현직에 임하고 있다. 일본영양개선학회 상임이사, 인사원 건강전문위원 등을 맡고 있다. 저서로는 <기능성식품으로 현대병을 극복한다>(코단사) <현대 영양과학 시리즈 종합편>(분담 집필.아사쿠라서점) 외.

 

저는 지금까지 난소화성 올리고당과 당 알코올※의 대사, 소화 흡수, 식품으로의 응용에 대해 연구해왔습니다. 그 과정에서 이들 물질을 대량으로 섭취하면 고침투압성 설사를 유발하는 성질이 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 따라서 식품을 섭취할 경우, 어느 정도의 양이 설사를 견딜 수 있는지, 설사를 하지 않는 양, 즉 최대무작용량※을 인체에 실험하게 되었습니다.

 

일본인의 경우, 우유에 포함되어 있는 유당(락토오스)일지라도 대량으로 섭취하면 유당불내증 때문에 설사를 하는 사람이 있다고 알려져 왔습니다. 그렇다면 어느 정도의 유당이 설사를 일으키지 않고 소화될 수 있는 적정량일까요?

이를 해명하기 위해 일본은 물론 세계 어느 곳에서도 전례를 찾아볼 수 없는 연구에 돌입하게 되었습니다.

 

유당은 소장에 존재하는 락타아제(유당분해효소)※라 불리는 효소에 의해 분해됩니다. 그 분해능력인 '락타아제 활성'은 다른 당의 소화효소에 비해 활성이 상당히 낮아 '예를 들어 말타아제(맥아당을 분해하는 효소)의 100분의 1' 정도라는 결과가 동물실험을 통해 확인된 바 있습니다. 또한 락타아제 활성은 수유기에는 높으나 이유기가 되면서 저하되기 시작하여 성인기, 고령자가 되면 낮아지고 백인에 비해 동양인이나 흑인이 낮은 편으로 설사를 유발하기 쉽다고 알려져 있습니다.  

 

일반적으로 당류는 효소에 의해 소장으로 소화 흡수됩니다. 유당은 갈락토오스와 글루코오스의 두 가지 당으로 이루어진 이당류로 락타아제에 의해 각각 '단당'으로 분해됩니다. 그런데 효소활성이 낮으면 소장에서 소화되지 않았던 유당이 그대로 대장으로 옮겨지고 대장내의 침투압이 상승하여 소화관 내의 용액이 많아짐에 따라 수분을 다 수용하지 못하게 되면서 설사가 유발된다고 보고 있습니다.

본 연구는 그 한계량에 대한 조사입니다만 실험에서는 비교 차원에서 유당에 수소를 첨가하여 체내에서 소화가 거의 되지 않는 락티톨이라 불리는 당 알코올을 이용하였습니다.

 

용어집

*당 알코올

당에 수산기(OH)가 붙어있는 물질로, 전분을 효소로 가수분해하거나 포도당을 효모로 발효시키면 생성된다. 일반적으로 저칼로리이며 난소화성이나 혈당치의 급격한 상승을 일으키는 등의 특징을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 식품에 첨가해 이용되는 경우가 많은데 충치예방에 효과가 있는 자일리톨 등이 이에 속한다.

 

*락타아제(유당분해효소)

유당(락토오스)을 가수분해하여 갈락토오스와 글루코오스(포도당)라 불리는 '단당'으로 분리하는 소화효소. 락토오스와 같이 두 개의 단당으로 완성된 당을 이당류라고 부르며 그 중에는 자당(설탕의 주성분), 말토오스=맥아당(전분이 분해될 때 생성된다) 등이 있다.

 

*장내세균

장내에서 서식하는 세균. 이 세균의 집합을 장내균총이라고 부른다. 위장.십이지장에는 적고 주로 회장 하부에서 대장에 걸쳐 100여종 이상이 생식하고 있는 것으로 알려져 있다. 대부분은 산소가 없는 상태에서 생육하는 혐기성 세균이다. 장내균총의 균형은 영양흡수나 생리기능, 질병 등에 큰 영향을 미친다.

 

*BMI(Body Mass Index)

체질량지수. 체중을 신장의 제곱으로 나눈 수치. 20~25가 정상체중이다.

 

*최대무작용량

무해한 최대 섭취량. 설사를 일으키지 않는 섭취량의 지표가 된다. 수치가 큰 만큼 설사를 일으키기 어렵다.

 

피험자는 제가 근무하는 대학의 학생들을 대상으로 하였는데 BMI※가 정상범위 내로 항생 물질을 마시지 않았으며 변비 증상이 없는 등의 조건을 만족시킨 학생에게 실험을 시작하였습니다. 유당의 섭취량은 30g부터 시작하여 40, 50g으로 증가시키고 최대 60g까지 섭취했습니다. 락티톨은 설사를 유발하기 쉽기 때문에 12g부터 시작하여 최대량을 40g으로 설정했습니다. 피험자가 설사를 일으킨 시점에서 실험을 종료합니다. 유당은 물에 녹여 마시도록 했습니다만 매우 마시기 어려워 도중에 탈락하는 학생도 발생했기 때문에 피험자수에는 다소 차이가 있습니다.

 

 

결과를 말씀드리면(표1), 유당 30g을 섭취한 경우 설사를 일으킨 사람은 없었고 40g에서는 49명 중 5명, 50g에서는 42명 중 16명이 설사를 일으켰습니다. 그리고 최대량인 60g을 섭취한 경우에도 반수 가까이는 설사를 일으키지 않았습니다. 이는 개인차가 상당히 있다는 것을 의미합니다. 하지만 락티톨의 경우, 40g을 섭취하면 대부분의 사람에게서 설사까지는 아니더라도 배에서 소리가 나거나 복부가 부풀고 방귀가 자주 나오다는 등의 증상을 보였습니다. 그런데 락티톨의 실험결과에서도 유당과 같은 격차가 보였습니다.

 

결과적으로 일본인에게는 유당의 설사유발에 대해 예민한 사람과 그렇지 않은 사람이 있다고 해석할 수 있겠습니다. 이상의 실험결과를 토대로 체중별 설사유발 시의 섭취량을 산출하여 최대무작용량을 계산하였습니다. 결과, 체중 1kg당 유당은0.71g. 즉, 체중 50kg인 사람은 35.5g의 유당을 섭취해도 특이체질이 아닌 이상 거의 설사할 걱정은 없다고 하겠습니다. 이는 병우유로 환산하면 4병에 해당되는 분량입니다. 한편, 락티톨은 0.36g이라는 값이 나왔습니다.

더불어 기존에 저 또는 다른 연구자의 실험결과를 통해 얻은 유당 이외의 난소화 흡수성 물질인 올리고당, 당 알코올의 최대무작용량을 소개합니다(표2).

 

난소화흡수성 올리고당.당 알코올의 최대무작용량 <표2>

 

남자(g/kg체중)

여자(g/kg체중)

에리트리톨

0.46

0.68

자일리톨

0.37

0.42

소르비톨

①0.17 ②0.15

①0.24 ②0.30

말티톨

①--  ②0.30

①0.30 ②0.3

락티톨

0.25

0.36

락토오스(유당)

--

0.71

트레할로스

--

0.65

락툴로오스

--

0.32

셀로비오스

--

0.36

프락토올리고당

①--   ②0.3

①0.34 ②0.4

유과올리고당

①--   ②0.6

①0.8 ②0.6

젠티오올리고당

--

>0.61

① 오쿠 교수 연구팀 측정치 ② 그 외 연구자 측정치

 

표를 보시면 유당의 최대무작용량은 다른 당류에 비해 상당히 높다는 것을 알 수 있습니다. 에리트리톨 등은 쉽게 흡수되기 때문에 대장에 도달하는 양이 적고 그 때문에 대장에서 고침투압성 설사를 일으키는 경우가 적습니다. 이는 유당의 치수가 높은 원인을 락타아제 활성이 높기 때문으로 해석할 수 있습니다. 그런데 실제 락타아제 활성을 측정해 보면 의외로 낮다는 결과가 나왔습니다.

 

유당의 최대무작용량이 적지 않음에도 불구하고 우유를 마시면 설사를 일으키기 쉽다면 우유에 포함되어 있는 단백질이나 무기질, 지방질의 영향을 고려하지 않을 수 없게 됩니다. 때문에 우유 속에 앞의 실험과 같이 단계별로 양을 조절한 유당을 투입한 후 동일한 실험을 해 보았습니다. 결과는 우유로 마시기 때문에 설사를 일으키기 쉽다는 법칙성은 발견되지 않았습니다. 다만, 차가운 우유와 따뜻하게 데운 우유 중에서 따뜻한 우유가 위에서 십이지장으로 천천히 옮겨지게 되어 소화가 잘 되므로 설사를 일으키기 어려울 것으로 생각해 볼 수 있겠습니다.

 


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