감미료⑨팔라티노스 +

오늘은 천연 감미료 팔라티노스(PALATINOSE)를 알아보기로 하겠습니다.

   

   

■ 팔라티노스는 천연 감미료로서, 1950년대 독일의 Offstein(Pfalz 주, 라틴 이름 Palatin)에서 팔라티노스 생산균이 발견된 이래,

세계 각국에서 연구·개발이 이루어져 왔습니다.

   

   

팔라티노스는 벌꿀이나 사탕수수에 함유되어 있는 천연 이당류로서, 설탕과 결합 양식이 다른 구조 이성질체입니다. 

감미는 설탕의 약 45% 정도지만 설탕과 같이 양질의 감미질을 보유하고 있기 때문에, 가공식품에 적합한 당질입니다.

   

   

   

■ 팔라티노스는 설탕과 마찬가지로 포도당과 과당이 결합한 이당류입니다.

   

   

설탕을 원료로 하여, Protaminobacter rubrum CBS 574.77이 생성하는 α-glucosyltransferase(sucrose isomerase)를 작용시켜 생성합니다.

원료인 설탕은 포도당과 과당이 α-1, 2 결합으로 결합한 비환원당이지만, 팔라티노스는 α-1, 6 결합으로 결합한 환원 당입니다.

   

   

   

<왼쪽이 설탕 오른쪽이 팔라티노스 분자 구조입니다.>

   

   

   

   

   

   

■ 팔라티노스의 안전성

   

   

팔라티노스는 각종 독성 시험에 의하여 안전성이 확인되고 있고, 국내를 비롯하여, 미국, 유럽, 일본, 대만, 중국 등 대부분의 나라들에서 식품 원료로 사용되고 있습니다.

일반적인 탄수화물과 마찬가지로 １일 섭취량에 제한이 없으며, 일본에서는 충치의 원인이 되기 어려운 식품으로써 특정 보건용 식품으로 인정받았습니다. 

   

   

   

성, 아급성 독성시험과 변이원성 시험이 일본의 재단법인 식품 약품 안전 센터 하다노 연구소에서 수행되었는데, 급성 독성시험은 Sprague-Dawley 계 래트를 이용하여 행

해졌으며, 체중 1kg당 검체 32g의 과도한 양을 투여한 경우에도, 14일간의 관찰 기간 중 사망례는 전혀 인정되지 않았고, 체중 증가도 정상이었으며, 병리 해부에 있어서

도 이상이 인정되지 않았습니다.

   

   

   

아급성 독성시험 역시 Sprague-Dawley 계 래트를 이용하였으며， 1일 1회, 26주간， 1,500, 3,000 및 4,500mg/kg의 경구 투여를 행하였습니다.

그 결과, 관찰 기간 중, 사망해, 특기해야 할 중독 증상은 전혀 인정되지 않았고, 요검사 소견, 안과학적 검사 소견, 혈액학적 검사 소견, 혈액 생화학적 소견, 모두 이

상은 인정되지 않았습니다. 세균에 의한 변이원성 시험은「 Ames 테스트」에 의하여 행해졌는데, 어느 검체에 대해서도 변이원성이 없다고 판단되었습니다. 

   

   

   

인체 구강 투여 시험이 기타자토 대학 약학부에서 수행되었는데, 11명의 자원자에게 7일간 매일 50g（25g/회×2회/일×7일간）의 팔라티노스를 섭취시킨 결과,

설사와 그 밖의 신체적 이상은 전혀 인정되지 않았습니다. 또한, 간 기능 등 일반적 장기 기능 검사에서도 이상은 전혀 인정되지 않았습니다.

   

   

   

   

   

■ 팔라티노스의 소화와 흡수 

   

   

팔라티노스의 소화 시험이 타액(인간 타액 α-아밀라아제), 췌액(돼지 췌액 아밀라아제), 위액(pH2 및 pH3의 인공 위액) 및 소장 분말(래트 소장 아세톤 분말)을 이용하

여 in vitro로 수행되었습니다.

그 결과, 타액, 위산 및 췌액에 의해서는 분해되지 않았으나, 포유류의 소장에 한해 존재하는 isomaltase에 의해서 포도당과 과당으로 거의 대부분이 분해되었습니다.

또한, C3H/He 수컷 마우스를 이용하여, 팔라티노스를 함유하는 사료를 15일간 자유 섭취시킨 후, 장 내용물을 측정한 결과, 맹장 및 결장에서는 팔라티노스가 검출되지 않았으나, 소장에서는 0.06％에 해당하는 미량의 팔라티노스가 검출되었습니다.

   

   

   

Isomaltase는 설탕을 분해하는 sucrase와 대부분 sucrase-isomaltase(SI) 복합체를 형성하여 소장에 존재하는데, 이 복합체는 소장에 국한되어 존재한다. 따라서,

설탕의 분해 능력을 가지고 있는 인간 역시 소장에 iso-maltase를 가지고 있기 때문에), 팔라티노스는 소장에서 SI 복합체의 isomaltase 활성 부위에 의해 분해되어,

거의 대부분이 흡수된다고 사료됩니다.

   

   

   

또한, 래트의 호흡·대사를 통한 호기 시험 결과, 팔라티노스는 설탕과 비교하여 천천히 소화·흡수되지만, 설탕과 마찬가지로 거의 전량이 소장에서 흡수되기 때문에,

대장까지 도달하지 않습니다.

이는 소장에서 일정 부분이 흡수되지 않고 대장에 도달하여 삼투성 설사를 유발하는 당알콜들과 달리 팔라티노스는 과량 섭취를 하더라도 설사를 유발하지 않는다는 것을 의미합니다.

   

   

   

■ 칼로리

   

   

국내의 경우, 팔라티노스의 칼로리에 대한 정확한 규정이 없으나, 일본의 경우, 탄수화물 중 난소화성이 아닌 당질은 4kcal/g라고 표시하도록 규정하고 있습니다.

팔라티노스는 소장에서 소화 흡수되어, 식이 섬유로서의 작용이 없고, 당알콜이 아니기 때문에, 4kcal/g으로 표기되고 있습니다.

   

   

   

■ 치아 비우식성

   

   

팔라티노스는 구강 내에서 플라그에 접하더라도, 충치 유발의 기준인 pH5.5 이하로는 내려가지 않기 때문에, 충치를 유발하지 않습니다.

또한, 팔라티노스는 플라그의 기질이 되는 불용성 글루칸의 형성을 저해하기 때문에, 플라그의 형성이 억제됩니다.

또한, 팔라티노스는 그 자신이 충치의 원인이 되지 않는 비우식원성일 뿐만 아니라,

설탕과 함께 섭취되면, 설탕에 의한 우식의 발생을 억제합니다.

일본에서는 팔라티노스가 충치의 원인이 되기 어려운 식품으로서 특정 보건용 식품으로 인정되었습니다.

스코어∼20: 충치가 거의 없습니다, 20∼30: 치아의 열공부에 명확한 손상이 있습니다, 40∼60: 상당히 심각한 충치가 있습니다

   

   

   

   

   

   

   

   

   

■ 팔라티노스 섭취 후의 혈당치의 변화

   

   

팔라티노스는 설탕의 약 1/5의 속도로 분해되기 때문에, 설탕과 같이 혈당치가 급격하게 변화하지 않습니다.

건강한 자원자 10명에게 50g의 팔라티노스 또는 50g의 설탕을 섭취시킨 후, 섭취 후의 혈당치 및 혈중 인슐린 농도의 변화를 조사하였습니다.

본 시험은 교차 방법을 채택하여, 동일 피험자가 팔라티노스 혹은 설탕을 각기 다른 날에 섭취하였습니다.

   

   

   

그 결과, 설탕 섭취 후의 혈당치는 30분에 극대치를 나타내어, 90분 후에는 초기치까지 저하된 반면에, 팔라티노스 섭취 후의 혈당치는 완만하게 상승하였고, 120분 후가 되어도 초기치까지 돌아오지 않았습니다. 또한, 혈당치와 마찬가지로, 혈중 인슐린의 수준도 설탕 섭취 후에는 급격하게 상승한 반면, 팔라티노스 섭취 후에는 완만하게 상승하였습니다.

   

   

   

   

   

   

   

<팔라티노스를 섭취한 후 혈중 포도당과 인슐린의 경시에 따른 변화>

   

   

   

   

   

또한, 인슐린 비의존성 당뇨병(NIDDM)의 자원자 10명에게 정상인의 경우와 마찬가지로 설탕 또는 팔라티노스를 섭취시킨 후, 혈당치 변화를 180분에 걸쳐 조사하였습니다.그 결과, 그림 4에서 보이는 것처럼, 섭취 후 60분까지의 혈당치 및 90분까지의 인슐린 농도는 팔라티노스를 섭취한 경우, 설탕을 섭취한 경우와 비교하여 유의적으로 낮은 값이 확인되었습니다.

   

   

   

   

   

   

   

<팔라티노스를 섭취한 후 NIDDM 환자들의 혈중 포도당과 인슐린의 경시에 따른 변화>

   

   

   

   

   

■ 팔라티노스의 식후 혈당조절 효과

   

   

혈당조절 작용 기전

   

   

1) α-glucosidase 저해 효과

   

래트의 소장 분말에서 유래한 효소액에 의하여, 설탕 혹은 맥아당과 이들에 팔라티노스를 첨가한 경우에, 이러한 당류가 분해되어 유리되는 포도당량을 조사하였습니다.

그 결과, 팔라티노스를 첨가한 경우는 기질의 총농도가 증가함에도 불구하고, 팔라티노스를 첨가하지 않은 경우보다 분해 비율이 낮게 나타났으며, 설탕 및 맥아당의 분해를 유의적으로 저해하였습니다.

   

   

   

이를 통해, 팔라티노스가 sucrase 및 α-glucosidase 저해 활성이 있는 것으로 판단됩니다.

마찬가지로 가용성 전분 또는 덱스트린과 이들에 팔라티노스를 첨가한 경우의 팔라티노스에 의한 가수 분해 저해 효과를 조사하였습니다.

그 결과, 팔라티노스는 가용성 전분의 분해를 저해하고, 덱스트린의 분해를 유의적으로 (p<0.05) 저해하였습니다.

이 결과로부터, 팔라티노스는 glycoamylase의 저해 활성이 있는 것이 확인되었습니다.

   

   

   

래트 소장 분말로부터 정제한 SI-복합체를 이용하여 동일한 시험을 행한 결과, 농도 의존적으로 저해 효과가 높아졌습니다.

또한, 유사한 다른 시험에 의하여, 팔라티노스는 sucrase를 길항적으로 저해하는 것으로 밝혀졌습니다.

   

   

   

   

   

   

   

■ 소장에서의 포도당 흡수저해 작용

   

   

20mM 포도당액이 담긴 비커에 팔라티노스를 0mM, 1mM, 2.5mM, 5mM 농도로 조절한 표준 버퍼를 첨가하였습니다.

래트의 소장을 뒤집어 튜브에 설치하고, 완충액이 채워진 튜브를 당액에 잠기게 하였습니다.

외액의 포도당은 장관 내로 흡수되기 때문에, 장관 내 포도당 농도를 경시적으로 측정하여 당류의 흡수 속도를 확인하였습니다.

   

   

   

그 결과, 팔라티노스는 농도 의존적으로 포도당의 흡수를 저해하는 것이 밝혀졌습니다.

상기 결과로부터, 팔라티노스는 소장에서 α-glucosidase를 경쟁적으로 저해하고, 포도당의 흡수를 지연시켜, 설탕 및 전분 유래의 당질인 포도당, 맥아당, 덱스트린, 가

용성 전분 등의 소화 및 흡수 속도를 지연시킨다는 것이 밝혀졌습니다.

   

   

   

   

   

<왼쪽: 팔라티노스 sucrase 저해 효과 / 오른쪽: 소장에서 팔라티노스 포도당 흡수 저해 효과>

   

   

   

   

■ 팔라티노스의 혈당조절 효과

   

   

앞에서 설명한 것처럼, 팔라티노스는 설탕 및 전분당류의 소화 및 분해 속도를 지연시키기 때문에, 팔라티노스는 설탕이나 포도당 등에 의한 혈당치의 상승을 억제하는

효과가 있다는 것이 보고되었습니다.

   

   

   

아래의 그림은 설탕 25g, 설탕 50g 및 설탕 25g과 팔라티노스 25g을 섭취한 후의 혈당치 변화를 나타냅니다.

설탕 25g과 팔라티노스 25g을 동시에 섭취한 경우, 설탕을 단독으로 섭취한 경우와 비교하여,

섭취 후 30분의 혈당치의 상승이 억제되어, 완만한 혈당치 곡선이 나타났습니다

   

   

   

마찬가지로, 팔라티노스 섭취에 의하여, 포도당 섭취에 의한 혈당치 상승도 억제되는 것이 확인되었습니다.

당류뿐 아니라, 팔라티노스는 다양한 식품에서 혈당조절 효과에 대한 보고가 되고 있는데, 특히나 당뇨 및 당뇨로 인한 신장질환을 가지고 있는 환자들의 에너지원으로

로서의 가능성에 많은 연구자들이 주목하고 있습니다.

   

   

   

   

   

   

   

<설탕과 포도당에 대한 팔라티노스의 혈당치 상승 억제 효과>

   

   

   

   

인슐린을 처방받고 있는 제2형 당뇨병 환자에게, 팔라티노스를 주요 당질로 배합한 유동식을 섭취시킨 결과, 통상적인 유동식을 섭취한 군과 비교하여, 공복 및 식후 혈당의 유의적인 저하 효과와 일평균 인슐린 필요량의 유의적인 감소 효과가 나타났습니다.

   

   

   

당뇨병에 의해 신장 사구체의 모세혈관이 막혀 발병하는 당뇨병성 신장질환자용 에너지 보급용 젤리에 팔라티노스를 배합하여 그 효과를 확인하였습니다.

말토 올리고당과 설탕만으로 조제한 젤리와 비교하여, 팔라티노스를 배합한 젤리는 섭취 후 60분에 혈당치 및 혈중 인슐린 농도가 유의적으로 낮았습니다.

소아 １형 당뇨병 환자 11명을 대상으로 하여, 팔라티노스 함유 감미료(팔라티노스 50%, 설탕 50％)를 섭취한 경우의 혈당치 상승과 섭취 후의 저혈당 횟수를, 통상의 설탕 섭취의 경우와 비교 검토하였습니다.

   

   

   

설탕 섭취 후는 유의적으로 혈당치가 상승했지만, 팔라티노스 함유 감미료를 섭취한 경우는 유의차가 인정되지 않았다. 또한, 섭취 후의 저혈당 횟수는 설탕 섭취 후에는 1명이 관찰된 것에 반해, 팔라티노스 함유 감미료에서는 관찰되지 않았습니다.

또한, 팔라티노스 배합 아이스크림과 통상의 아이스크림를 이용하여, 실험동물, 성인 및 1형 당뇨병 환자를 대상으로 식후 혈당 상승의 완화 작용을 검토하였습니다.

그 결과, 팔라티노스 배합 아이스크림은 통상의 아이스크림과 비교하여 식후 혈당치가 유의적으로 낮은 것이 확인되었습니다.

   

   

   

   

   

■ 팔라티노스의 인슐린 반응성 개선 및 내장 지방 축적 억제 효과 

   

   

팔라티노스를 포함하는 식품을 섭취하면, 당질의 소화 흡수 속도가 완만하게 되기 때문에, 급격한 혈당 상승을 유발하지 않고 인슐린의 분비 자극성이 낮다고 생각됩니다.

식후 고혈당은 당뇨병으로의 이행을 앞당기거나, 동맥 경화의 리스크를 높이거나 하는 위험성이 있습니다.

   

   

   

또한, 인슐린의 과잉 분비는 췌장에 부담을 주고, 비만을 일으키는 원인의 하나라고 생각됩니다.

따라서, 팔라티노스를 포함하는 식품을 장기적으로 섭취함에 의해, 생활 습관병의 위험 요소인 비만, 인슐린 저항성 등에 좋은 영향이 있다고 생각됩니다.

5주 령의 Sprague-Dawley 계 수컷 래트에 팔라티노스 또는 설탕을 당질로서 포함하는 고지방식(표 3)을 8∼9시와 20∼21시의 1일 2 식을 제공하여 동일한 칼로리를 섭취

시킨 후, 120일간의 체중과 조직 중량을 측정하였습니다. 그 결과, 팔라티노스를 섭취한 래트의 체중 및 지방 조직의 중량은 설탕을 섭취한 경우보다 낮아졌습니다. 

   

   

   

또한, 동일한 동물 시험을 마우스로도 실시하였는데, 팔라티노스의 섭취 함량이 많을수록 내장 지방의 중량이 증가하기 어렵다는 것이 확인되었습니다.

내당능 저하에 대한 팔라티노스의 예방 효과를 확인하기 위하여, 래트를 대상으로 설탕을 포함하는 사료를 장기적으로 섭취시키자 인슐린 저항성이 야기된 반면에,

팔라티노스를 포함하는 사료를 섭취시킨 군에서는 인슐린 감수성이 개선되었습니다. 

   

   

   

   

   

   

   

<팔라티노스 배합당에 의한 혈압저하와 내장 지방 축적 억제 효과>

   

   

   

   

   

브라질에 거주하는 일본인계 자원자 30명(BMI 평균 25 이상의 비만자)을 팔라티노스 배합당(팔라티노스:설탕=9:1) 섭취군과 설탕 섭취 군의 2군으로 무작위로 균등하게

나누어 이중맹검 비교법으로 조사하였습니다. 시험은 팔라티노스 배합당 45g/일 또는 설탕 45g/일을 16주간 연속 섭취에 의한 개입 시험으로, 개입 전후에 있어서 혈압이

나 혈액의 생화학 검사, 체지방 면적을 검사하였습니다.

   

   

   

그 결과, 팔라티노스 배합당 섭취 군에서는 개입 후의 수축기 혈압, 확장기 혈압 및 CT에 의한 내장 지방 면적이 설탕 섭취 군보다 낮아졌습니다.

이와 유사한 시험이 일본에서도 수행되었는데, 여성 자원자 46(정상인) 인을 무작위로 팔라티노스 배합당(팔라티노스:설탕=5:5) 섭취군과 설탕 섭취군으로 균등하게 나누고, 이중맹검 비교법에 의해 조사하였습니다. 시험은 팔라티노스 배합당 40g/일 또는 설탕 40g/일을 12주간 연속 섭취에 의한 개입 전후에 있어서 검사를 브라질에서 행한 시험과 마찬가지로 행하였습니다.

   

   

   

그 결과, 인슐린의 감수성을 나타내는 지표인 HOMA-IR이 설탕군에서는 개입전 후에 있어 변화가 없었지만,

팔라티노스 배합당 섭취 군에서는 개입 후에 유의적으로 낮아졌습니다.

또한, CT에 의한 내장 지방 면적 측정 결과, 설탕 군에 있어 개입 후에 유의적으로 증가한 것에 비하여, 팔라티노스 배합당 섭취 군에서는 변화하지 않았습니다

   

   

   

상기의 결과들을 요약하면,

팔라티노스를 섭취한 경우, 체중 및 지방 조직의 중량은 동일한 칼로리를 섭취했음에도 불구하고 설탕을 섭취한 경우보다 낮아졌고, 혈압이 저하되었습니다.

또한, 인슐린 감수성이 개선되었으며, 내장 지방의 축적이 억제된다는 것이 확인되었습니다. 

   

   

   

   

   

   

   

   

<팔라티노스 배합당 섭취에 의한 HOMA-IR 변화와 내장 지방 축적 억제 효과>

   

   

   

   

   

■ 운동 후 지방 연소 유지 효과 

   

   

지방의 연소에는 인슐린이 크게 관계되고 있고, 인슐린이 다량으로 분비되면, 지방 연소가 방해되는 것이 밝혀지고 있습니다.

팔라티노스는 천천히 소화 흡수되기 때문에, 인슐린의 급격한 분비가 일어나지 않기 때문에, 운동에 의한 지방 연소 상태를 방해하지 않고 당질을 보급할 수 있

다고 생각됩니다.

   

   

   

BMI 25 이상의 운동을 자주 하지 않는 남성 10명을 자원자로 하여, 최대 산소 섭취량의 50％ 강도의 유산소 운동을 60분간 실시하였습니다.

운동 직후에 팔라티노스, 액상 과당을 포함하는 각각의 음료를 섭취한 후, 혈액 검사와 호기 가스 시험을 하였습니다. 

   

   

   

지방 연소량 등을 평가한 결과,

호기 가스로부터 계산된 지방질 산화량은 액상 과당 섭취 군에서 급격하게 감소하는 것에 반하여,

팔라티노스 섭취 군에서는 감소가 완만하고, 운동 후 20분∼50분의 사이의 지방질 산화량은 팔라티노스 섭취 군에서 유의적으로 많다는 결과를 얻을 수 있었습니다.

이로부터, 운동 직후에 팔라티노스를 섭취함에 의해, 운동에 의한 지방 연소 상태를 방해하지 않고, 당질을 보급할 수 있다고 할 수 있습니다.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

<운동 후의 지방 산화량의 변화>

   

   

   

   

   

   

   

■ 포만감을 유지하는 효과

   

   

팔라티노스는 천천히 흡수되기 때문에, 흡수 속도가 빠른 당질과 비교하면 지속적인 당질 보급이 가능합니다.

이 때문에, 다른 당질과 비교하여, 팔라티노스 섭취에 의하여 포만감이 지속되는 것이 기대되며, 이를 확인하기 위하여, VAS(Visual Analogue Scale)에 의한 포만감 평가

와 혈액 중의 포만감과 관련 호르몬(GLP-1)을 분석하였습니다.

   

   

   

그 결과, 팔라티노스를 섭취한 경우, 액상 과당을 섭취한 경우와 비교하여 전체적으로 포만감이 높고, 섭취 후 10분, 90분에 있어 유의적으로 포만감이 높다는 결과를

얻었습니다.

   

   

   

또한, 혈중 GLP-1에 있어서도, 팔라티노스를 섭취한 경우가 액상 과당을 섭취한 경우에 비교하여, 전체적으로 많이 분비되었고, 섭취 후 10분, 20분에 있어, 유의적으로 분비량이 많은 것이 밝혀졌습니다.

이를 통해, 팔라티노스 섭취에 의하여 포만감이 지속하고, 그 결과로서 일상의 총 섭취 칼로리를 감소시킬 수 있는 가능성을 시사하고 있습니다.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

<팔라티노스 섭취에 의한 VAS 및 GLP-1의 변화>

   

   

   

   

   

여러분과 제가 모르는 팔라티노스의 독성이나 유해성이 있지는 않는지 국가 과학 기술 정보 센터(NDSL)에 있는 논문을 통해 알아보도록 하겠습니다.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

잘 읽어 보셨습니까? ^^

이제 안심이 되시나요 ^^

정리하자면, 영상을 잠시 보겠습니다.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

여러분이 운동하는 이유가.

건강하기 위해서, 몸을 만들기 위해서, 다이어트를 하기 위해서.... 등의 이유가 있을 겁니다.

그런데 여러분이 먹는 보충제에 인공 합성 감미료가 들어가 여러분의 건강과 피부 설사하고 근육 손실을 일으킨다면 어떻게 생각하십니까?

천연감미료의 선택!!! 여러분께서 생각하셔야 될 부분입니다.

   

   

   

   

   

   

   

참고로 저는 2년 넘게 하루도 안 쉬고 설사를 하며 피부 트러블과 설사로 고생한 사람입니다.

보충제를 한 달에 100만원 정도 구입해서 무식하게 먹던 사람이었습니다. 제가 먹는 보충제에 이렇게 좋지 못한 성분이 있을지 몰랐습니다.

단지 미국이나 해외 보충제라는 이유만으로 맹신을 했던 제가 지금은 많이 아쉬운 생각이 듭니다.

   

   

   

지금은 건강을 되찾고 이렇게 글을 적고 있습니다.

여러분은 저 같은 사례가 없었으면 하는 바램에 정보를 드리거나 찾아서 여러분과 공유하고 있습니다.

긴 글 읽으시느라 고생하셨습니다.