(AI 생성 이미지. )
우리가 주로 섭취하는 당류는 결국 포도당과 과당으로 분해되어 흡수됩니다. 포도당 분자와 과당 분자가 1->2 글리코시드 결합으로 붙어 있는 설탕이 대표적입니다. 본래 인간이 자연적으로 접하는 설탕이나 과일 속 과당은 그렇게 양이 많지 않았을 것입니다.
이는 농경시대에도 마찬가지였으나 현대에 와서 고과당 옥수수 시럽 (HFCS)이 개발되면서 상황이 바뀌게 됩니다. 저렴한 옥수수 전분을 화학적으로 처리해 포도당과 과당의 혼합물로 만든 것으로 과당이 55%인 HFCS-55가 가장 널리 사용됩니다. 국내에서는 흔히 액상 과당으로 불리나 사실은 거의 반은 포도당이라 정확한 용어는 아닙니다.
아무튼 고과당 옥수수 시럽은 쉽게 물과 혼합되고 낮은 온도에서도 잘 녹아 우리가 주로 마시는 탄산음료나 다른 가당음료에 필수적인 첨가물입니다. 여기에 각종 가공식품에도 많이 들어가서 강한 단맛을 내는 원료이기도 합니다. 다른 가공원료와 마찬가지로 그 자체로는 해로운 물질은 아니지만, 과량 섭취할 경우 비만을 유발하고 체내 대사 및 뇌 신호 경로에 악영향을 준다는 점이 잘 알려져 있습니다. 그리고 과당만 많은 과일과는 달리 특유의 중독성이 있어 계속 먹게 만드는 특징이 있습니다.
모넬 화학 연구소 (Monell Chemical Senses Center)의 앰버 알하데프 박사 (Amber Alhadeff, Ph.D)가 이끄는 연구팀은 과당이 포도당과는 다른 경로로 뇌에 영향을 주는 메카니즘을 연구했습니다. 여기서 더 흥미로운 결과는 단순 과당보다 과당과 포도당의 혼합물이 더 큰 중독성을 지니는 이유입니다.
연구팀은 과당, 포도당, 그리고 혼합 당류를 투여한 후 쥐의 신경 활동을 측정했습니다. 그 결과 과당이 장 호르몬인 PYY 의 수치를 높이고 , 이 호르몬이 미주신경을 통해 식욕을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 뇌세포인 AgRP 뉴런을 약간 억제한다는 사실을 알아냈습니다. 이 경로를 차단하자 과당이 AgRP 뉴런에 미치는 영향도 사라졌습니다. 반면, 포도당은 이와 같은 PYY-Y2 미주신경 경로를 이용하지 않고 AgRP 뉴런 활동을 강력하게 억제하는 것으로 나타났습니다.
가장 흥미로운 결과는 과당과 포도당이 혼합된 고과당 옥수수 시럽 (HFCS)을 주었을 때 나타났습니다. 쥐들은 그냥 과당보다 HFCS를 선호했습니다. 과당은 배부름 신호를 약하게 보내서 우리를 계속 먹게 만드는데, 여기에 포도당이 섞여 있으면 뇌의 특정 경로를 자극하여 "이 음식은 정말 맛있다/필요하다"라는 식의 강력한 보상 신호나 음식 선호도를 유발하게 됩니다.
결과적으로 HFCS는 과당의 '낮은 포만감'이라는 단점과 포도당의 '강력한 뇌 반응'이라는 특성이 결합되어, 우리가 끊임없이 HFCS가 든 음식을 찾게 만드는(중독적인) 기전을 제공할 수 있습니다. 우리가 과일에는 쉽게 중독되지 않지만, 탄산 음료에는 중독되는 이유를 부분적으로 설명할 수 있어 흥미로운 결과입니다.
사실 HFCS 자체는 같은 양의 설탕이나 과당보다 건강에 더 나쁘다는 증거가 없기 때문에 특별히 규제할 근거도 없고 여전히 가공식품에 많이 들어가고 있습니다. 하지만 강한 단맛과 독특한 뇌 보상 기전으로 인해 더 많은 열량을 섭취하게 만드는 것이 가장 큰 문제가 되고 있습니다. 가공식품에 지나치게 의존하지 않는 식습관이 중요한 시대입니다.
추가: HFCS (고과당 옥수수 시럽, 액상 과당) AI 요약
1. 정의 및 개념
고과당 옥수수 시럽(HFCS)은 옥수수 전분(Corn starch)을 원료로 하여 만든 감미료입니다. 포도당과 과당의 혼합물로 이루어져 있으며, '글루코스-프럭토스 시럽(glucose–fructose syrup)' 또는 '이소글루코스(isoglucose)'라고도 불립니다.
2. 제조 과정
제조 공정은 효소를 활용한 화학적 변환 과정을 거칩니다.
전분 분해: 옥수수 전분을 산(Acid)과 효소(알파-아밀라아제, 글루코아밀라아제)를 이용해 짧은 사슬의 당인 포도당(Glucose) 상태로 분해합니다.
이성질화(Isomerization): 분해된 포도당 용액에 D-자일로스 이성질화 효소(D-xylose isomerase)를 첨가하여, 포도당의 일부를 과당(Fructose)으로 전환합니다.
정제: 여과 및 이온 교환 수지 등을 통해 불순물을 제거하여 최종적인 시럽을 얻습니다.
3. 주요 종류와 용도
과당의 함량에 따라 여러 종류로 나뉘며, 용도가 다릅니다.
HFCS 42 (과당 42%): 주로 가공식품, 시리얼, 제과류 등에 사용됩니다.
HFCS 55 (과당 55%): 설탕(자당)과 당도가 비슷하여 탄산음료 제조에 가장 많이 사용됩니다.
HFCS 70: 젤리 등의 충전물로 사용됩니다.
HFCS 90: 액체 크로마토그래피를 통해 과당 함량을 높인 형태입니다.
4. 산업적 이점 및 경제적 배경
미국을 비롯한 여러 국가에서 HFCS가 설탕(자당)을 대체하여 널리 사용되는 이유는 다음과 같습니다.
경제성: 설탕보다 가격이 저렴합니다. 특히 미국은 옥수수 보조금과 설탕에 대한 수입 관세 등으로 인해 HFCS의 생산 비용이 낮습니다.
공정 효율성: 액체 상태이므로 설탕처럼 고체로 다루는 것보다 운반 및 제조 공정(펌핑 등)이 훨씬 쉽고 효율적입니다.
5. 건강 및 안전성 논란
안전성: 미국 FDA는 HFCS가 설탕이나 꿀과 비교했을 때 안전성 면에서 차이가 없으며, 안전하다(GRAS)고 판단하고 있습니다. 또한, 과당이 설탕을 대체했을 때 대사 지표에 미치는 영향에 대해서도 과학적 합의(동일한 유해성을 가진다는 확증)가 아직 없습니다.
참고
https://medicalxpress.com/news/2026-06-fructose-weaker-satiety-brain-glucose.html
https://en.wikipedia.org/wiki/High-fructose_corn_syrup
Aaron D. McKnight et al, Attenuated hypothalamic response to fructose via a dedicated gut-brain pathway, Neuron (2026). DOI: 10.1016/j.neuron.2026.05.013
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