영양학

[정보] 파이토케미칼 21

안녕하세요 몬스터짐의 스포츠 영양사 우수입니다.

오늘의 SPORTS SCIENCE는 식품유래 천연색소에 대한 내용입니다.

요새 제품들을 보면 ingredients 부분에 색소물질들을 담아 놓은 것을 볼 수 있습니다. 언제부턴가 블랙푸드, 그린푸드 등 색채를 강조한 식품들이 각광받으면서 이들에서 추출한 색소가 Phytochemical이라고 해서 기능성을 가지거나 어떤 특별한 생리조절작용을 하는 것이 대두되기 시작하였습니다. 그래서 오늘은 대표적인 식품 색소에 대한 부분을 다뤄보겠습니다.

1. 클로로필 

녹색색소인 클로로필은 물에 녹지 않는 지용성이며 산/알칼리/열에 의해 변색이 됩니다. 클로로필은 산에 의해 마그네슘이온이 수소이온으로 대체되어 페오피틴이 되며 녹황색이 됩니다(녹색채소를 가열시 색이 변하는것. 대표적으로 데친 브로콜리를 볼때 일부는 초록색이지만 녹황색 내지 황색가깝게 변한 것을 볼 수 있죠). 이를 방지하기 위해서 가열 초기 뚜껑을 열어 휘발성 유기산을 휘발시키면 어느 정도 변색을 방지할 수 있고, 소금은 클로로필이 페오피틴화 되는 것을 억제하는 성질이 있습니다.

가열에 의해 온도가 75~80도에 이르면 클로로필라아제의 최적온도로 이 온도에서는 클로로필에서 피톨이 제거되어 진한 청녹색의 수용성인 클로로필리드가 되며 여기서 마그네슘이 제거되어 페오포바이드가 되며 녹황색이 됩니다. 이를 방지하기 위해서는 가열 시 많은 양의 물을 사용하여 채소를 넣었을 때 끓는 물의 온도변화를 최소화 해야 합니다. 알칼리에 의해 클로로필은 피톨과 메틸기가 함께 제거되어 수용성 청녹색의 클로로필라인이 되며 중조의 사용은 색을 선명하게 하나 비타민 중 티아민과 비타민 C의 파괴가 심하고, 채소의 세포벽에 헤미셀룰로오스는 알칼리에 의해 파괴되므로 조리 시 너무 물러질 가능성이 있습니다.

클로로필을 말그대로 녹색소이며 녹색을 띠는 물질로 녹색을 녹색 식물의 녹색을 잃을 경우 클로로필이 위와 같이 변화되었다는 것입니다. 클로로필의 기능은 현재 혈행개선이 기능성을 인정받아 기능성 식품으로 출시되고 있으며(혈액 클렌징 기능), 그외에도 체내 산성화를 막고 알칼리화, 입냄새 제거, 에너지대사에 참여하여 ATP생성 증가, 항산화 기능으로 면역력 증진, 만성피로 개선 등을 들 수 있습니다.

2. 카로티노이드

등황색색소인 카로티노이드 색소는 지용성이며 식품 내에 클로로필과 함께 존재합니다. 카로티노이드는 클로로필과는 달리 산-알칼리-가열에는 안정하나 분자 내에 이중결합을 많이 가지고 있어(마치 불포화지방산처럼) 산소와 접촉 시 산화됩니다. 하지만 식품 중에 존재할 때 산소와 접촉할 기회가 없어 산화에 의한 파괴가 거의 없는 것이 특징입니다. 카로티노이드는 카로틴류와 잔토필류로 나뉘며 카로틴류는 C.H로 구성되어 있고 알파·베타·감마 카로틴(비타민 A 전구체)과 라이코펜(토마토 등에 많음)이 여기서 속하며 잔토필류는 C.H.O로 구성되어 있으며 루테인, 베타-크립토잔틴 등이 해당됩니다.

카로티노이드의 색소물질을 우리몸에서 합성되지 않기 때문에 식품을 통해 섭취해야 하는데 당근의 뿌리, 노른자 등에 많으며 토마토, 수박, 호박, 고구마, 파프리카 등에 다양히 포함되어 있습니다. 이 물질들을 강력한 항산화 물질로 항산화제를 ACES(비타민 A, C, E, 셀레늄)이라 하는 이유도 비타민 A 전구체인 카로티노이드가 항산화 기능을 수행하기 때문입니다(실제 비타민 A인 레티놀류는 항산화 기능성은 없습니다). 고강도 운동을 하는 사람들에게 항산화의 개념은 매우 중요한 것으로 이런 카로티노이드계 성분은 부스터나 운동후 회복제품을 보면 대부분 들어있음을 보실수 있으실 겁니다.

3. 안토시아닌

플라보노이드 색소 중 안토시아닌은 붉은색, 자색, 청색을 띄는 과실과 채소에 존재하는 색소입니다. 산성에 적색, 중성에 보라색, 알칼리성에 청색을 띄는 카멜레온과 같은 성질을 가지고 있으며 과일 중에 복숭아, 포도, 자두, 딸기 등에 존재하며 채소 중에 자색 양배추, 자색 양파, 가지 등에 주로 존재합니다.

안토시아닌은 수용성으로 열에 약해 가열에 의해 파괴되며 철, 주석 등 금속과 결합하면 여러 가지 색으로 변색되는 특징이 있습니다. 과일이나 채소를 통조림 할 때 변색을 막기 위해 에나멜 코팅 주석관을 사용한다고 합니다.

각종 베리류(블루베리, 블랙베리, 스트로벨리 등)이 각광받기 시작한것이 바로 이 안토시아닌의 기능성 때문인데요. 블랙푸드가 각광받기 시작한 것도 이 안토시아닌때문입니다. 눈의 노화를 예방하거나 개선한다는 점에서 이 안토시아닌은 두드러지는데 안토시아닌 자체가 식물의 광합성 과정에서 발생하는 활성산소를 막기위해 식물이 자체적으로 내는 항산화물질이기 때문입니다. 눈의 망막에서 붉은색을 감지하는 로돕신이란 단백질이 감소하면(스트레스, 노화 등) 야맹증이 발생하고 시력이 저하되는데 이 로돕신을 활성화 시켜주는 성분이 바로 이 안토시아닌입니다.

4. 베탈레인
베탈레인은 비트, 순무 등 적색을 띄는 근채류에 존재하는 수용성 색소로 안토시아닌과 성질이 비슷하지만 질소를 함유하고 있는 구조가 전혀 다른 화합물입니다. 

비트가 각광받은게 바로 이 베탈레인 때문인데요, 손을 물드게 만들정도로 강력한 붉은 색소인 베탈레인은 항암작용이 강한 물질입니다. 병원성 균이나 세균에 대한 침임에 대해 방어하는 역할을 하여 항암작용과 함께 면역력 증가에 도움을 주는 성분입니다.

안토잔틴은 백색채소에 존재하는 색소로 백색채소 중 떫은맛은 내거나 껍질을 벗기거나 잘랐을 때 갈변되는 것은 안토잔틴 외에 탄닌과 같은 폴리페놀류에 기인합니다.  안토잔틴은 산에 의해 백색이 되고 알칼리에 의해 황색으로 변하지만 채소의 조리에 알칼리를 사용하는 일은 거의 없습니다.

쌀, 밀가루, 설탕 등도 채소는 아니지만 안토잔틴을 함유하고 있어 같은 반응이 생깁니다. 무초절임, 마늘짱아지, 초밥 등이 유난히 하얀 것은 산에 대한 안토잔틴 색소의 반응 때문입니다. 탄닌을 함유한 채소나 과실은 썰거나 껍질을 벗겨 단면이 노출되면 폴리페놀라아제의 작용으로 갈변물질을 형성한다. 이를 막기 위해 산소와의 접촉을 차단하거나 가열하여 효소를 불활성화 시키는 방법을 사용합니다. 이 성분 또한 항산화제로서 기능을 수행하며 특히 산소의 출입이 많은 환경, 즉 폐나 기관지 등에서 상당한 항산화 기능을 보입니다.

6. 아스타잔틴

아스타잔틴은 카로티노이드계의 색소로 테르펜으로 알려진 파이토케미컬 중에 하나입니다. 주로 새우, 게 등을 비롯한 갑각류의 껍질에 주로 존재하는데 빨간색을 띠는 지용성 색소입니다. 생체 내에서는 색소단백질과 결합되어 있어 갑각류의 껍질과 같이 회색 또는 청암색을 띠며 열에 의해 색소단백질이 분해되면 붌은색 아스타잔틴이 나타나게 됩니다(게를 쪄보면 붉어지죠).

아스타잔틴은 기능성을 인정받아 항산화에 도움을 주며 코엔자임 Q10보다 항산화능력이 800배 이상 강하다고 알려져 있습니다. 기능성 식품중 헤마토코쿠스 추출물을 지표성분인 아스타잔틴을 60-140mg/g함유하고 있어야 한다라도 규정이 되어있을 정도이며 눈의 건강을 유지하는데 도움을 줄 수 있다는 기능성을 인정받았습니다.

이렇게 색소가 다양한 기능성을 가지고 있고 이런 성분들이 여러분야에서 사용되며 특히 우리가 섭추하고 있는 보충제 성분에도 사용되고 있음을 참고하세요~^^

Written by 우수