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철분결핍 확산 해소 기여할 새 철 화합물 조성
네슬레ㆍ스웨덴 샬머스공대ㆍ쮜리히공대 연구팀 ‘Fe-PA’
입력 : 2020-06-22 17:51:58
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각종 식품의 철분 보강은 철분결핍을 예방하는 비용효율적인 방법이라는 것이 학계의 중론이다.

하지만 식품의 품질을 약화시키지 않으면서 장(腸) 내부로 수월하게 흡수되는 철 화합물을 찾는 일은 주요한 도전요인의 하나로 자리매김해 왔던 형편이다.

이와 관련, 스위스 식품기업 네슬레와 스웨덴 샬머스공과대학 및 스위스 쮜리히연방공과대학 공동연구팀이 철분 흡수를 방해하는 피트산(또는 피틴산)과 철분 흡수를 촉진하는 옥수수 단백질 가수분해물질을 결합해 그 같은 도전요인을 해결해 줄 새로운 철 화학물을 만들어 냈다고 지난 19일 공표해 관심을 모으고 있다.

연구팀은 전 세계적으로 20억명 정도가 철분결핍으로 고통받고 있는 형편이라고 지적했다.

특히 철분결핍은 가임기 여성들과 소아 및 청소년들에게서 높은 비율로 나타나고 있다.

심한 철분결핍은 조산(早産), 모자(母子)의 각종 질병 발병률 및 사망률 뿐 아니라 소아들에게서 뇌 기능의 발달장애 위험성을 높이는 요인으로 작용할 수 있다는 것이 전문가들의 지적이다.

연구팀은 이 같은 상황이 식물성 식단 위주의 저소득 국가 대부분에서 가장 심각한 문제로 대두되고 있다고 언급했다.

이 같은 상황이 나타나고 있는 배경에 대해 연구팀은 씨리얼이나 콩류가 철분을 풍부히 함유하고 있지만, 체내로 제대로 흡수되지 못하고 있다는 점을 꼽았다.

연구팀은 해당식품들이 장 내부에서 철분과 함께 불용성 화학물들을 생성시켜 철분의 흡수를 저해하는 피트산을 포함하고 있다는 데서 주요한 원인을 찾아야 할 것이라고 지적했다.

뒤이어 연구팀은 저소득 국가들에서 철분결핍을 예방하는 비용효율적인 대안의 하나로 부용(bouillons)이나 양념류와 같은 철분 강화식품을 보급하는 방식을 제안했다.

‘부용’은 프랑스 요리에서 육류, 생선, 채소, 향신류 등을 함께 넣어 끓인 육수를 말한다.

그렇지만 여기서 한가지 문제는 장에 의해 수월하게 흡수된 철 화합물들이 화학적으로 높은 반응성을 나타내는 까닭에 식품 고유의 색채나 맛에 영향을 미칠 수 있는 데다 유통기한에도 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 점이라며 연구팀은 주의를 환기시켰다.

반대로 피로인산 제 2철(ferric pyrophosphate)과 같이 오늘날 부용이나 양념류에 철분 강화를 위해 사용되고 있는 안정성 높은 철 화합물들의 경우 장 내부로 흡수가 잘 되지 않는다는 문제점이 존재한다고 연구팀은 언급했다.

샬머스공과대학 식품공학과의 안-소피 산드베리 교수는 “이처럼 상충되는 문제를 해결할 수 있는 화합물을 찾는 일이 학계의 주요한 도전요인으로 자리매김해 왔다”며 “우리 샬머스공과대학과 네슬레 연구팀이 수 년 전부터 이 문제를 놓고 공동연구를 진행해 온 끝에 모노페린 피트산(Fe-PA: monoferric phytate)이라는 새로운 물질을 개발할 수 있었다”고 강조했다.

산드베리 교수는 “이 화합물이 장 내부로 좀 더 수월하게 흡수되도록 하기 위해 여러 아미노산과 결합시켰다”며 “앞선 연구들을 통해 이 화합물이 철 화합물의 흡수성을 높이는 데 도움을 줄 수 있을 것임을 입증한 상태”라고 부연설명했다.

그는 또 “네슬레 연구진이 이 화합물의 안정성 뿐 아니라 맛과 색채, 향기에 미치는 영향을 평가하기 위한 검사를 진행한 데 이어 샬머스공과대학 연구팀이 다양한 모노페린 피트산 변종들이 보강된 부용을 사람들에게 먹도록 한 후 장내세포에서 철분 흡수도를 관찰했다”고 덧붙였다.

연구팀에 따르면 이로부터 도출된 연구결과가 대단히 긍정적인 것으로 나타났다.

이에 더해 연구팀은 여러 아미노산을 옥수수 또는 콩에서 추출한 가수분해 단백질로 대체하는 연구까지 진행했다.

옥수수 또는 콩의 가수분해 단백질은 생산하는 데 비용이 저렴하게 소요되는 데다 옥수수 단백질의 경우 알레르기와 무관해 식품에 사용하는 데 적합하다고 연구팀은 강조했다.

샬머스공과대학의 나탈리 쉬어스 부교수(분자금속영양학)는 “새로 확보한 화합물과 황산 제 1철의 철분 흡수율을 비교분석한 결과 철분을 보강한 부용에 노출된 장내세포들의 철분 흡수도가 괄목할 만하게 향상되었음을 관찰할 수 있었다”며 “황산 제 1철의 경우 철분을 잘 흡수함에도 불구, 높은 반응성으로 인해 식품에 사용하는 데는 적합하지 못했다”고 지적했다.

그는 이번 연구에서 철분 흡수 및 조절의 공동배양 세포모델을 개발하는 역할을 했다.

한편 네슬레 및 쮜리히연방공과대학 연구팀은 가수분해 옥수수 단백질이 사용된 철분 보강 부용의 철분 흡수도가 현재 유럽 이외의 지역에서 철분 강화식품에 빈도높게 사용되고 있는 피로인산 제 2철에 비해 2배 정도 높게 나타났음을 입증할 수 있었다.

옥수수 죽과 같이 철분 흡수를 방해하는 식품들에 새로운 화합물을 함유한 경우에는 철분 흡수도가 피로인산 제 2철에 비해 5배까지 높게 나타났다고 덧붙이기도 했다.

연구팀은 새로운 철 화합물이 여러 저소득 국가에서 부용이나 양념류에 사용되어 철분결핍을 감소시키는 데 도움을 주고, 나아가 여성이나 소아들의 질병으로 인한 사망률을 낮추는 데 기여할 수 있게 될 것으로 전망했다.

산드베리 교수는 “아직까지 관찰되지 않은 부작용 문제가 불거지지 않을 경우 이 새로운 페린 피트산을 보강한 식품들이 세계 각국에서 수많은 사람들의 고통을 줄이는 데 도움을 줄 수 있게 되기를 희망한다”고 피력했다.

다만 이를 위해서는 후속연구가 뒤따라야 할 것이라고 덧붙였다.
기능식품신문 이덕규 기자 기자(abcd@yakup.com)
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