1. 개요
알파싸이클로덱스트린은 비흡수성 다당류로,
6개의 포도당 분자가 주기적으로 결합하여 구조화되어 있으므로
이러한 이름이 붙었으며, 소수성 분자이다.
식품의 점착성 및 점도를 증가시키고 유화안정성을 증진하며 식품의 물성 및 촉감을 향상시키기 위한 식품첨가물이다. 착향료 및 착색료의 안정제, 마요네즈의 유화성 개선제, 어육제품의 탈취제 등으로 사용된다. 흰색의 결정 또는 결정성 가루로 냄새가 없고 약간의 단맛이 난다.
사이클로덱스트린(Cyclodextrins)은 효소 반응을 통하여 전분에서 얻을 수 있는 천연 소재이며, 흰색의 결정구조를 가진 물질로서 올리고당을 구성하는 당 성분 중 하나이지만 감미료로서 사용되고 있지는 않다. 사이클로덱스트린의 활용 분야로는 제약, 약물전달 소재, 화학산업, 농업, 화장품, 식품, 의약품 및 환경공학 분야에까지 매우 다양하며, 산업 전반에 걸쳐 폭넓게 적용되고 있는 소재이다.
사이클로덱스트린은 매우 독특한 구조를 갖고 있는데, 위에서 볼 때 도넛처럼 가운데가 비어 있는 원뿔 구조 형태를 띄고 있어 다른 화합물 및 구조물이 결합 및 삽입되어 다양한 복합체를 만들 수 있으며, 따라서 활용 범위가 상당히 넓다고 할 수 있다.
생쥐에 경구 투여 시 LD50(엘디50)은 16,000mg/kg 이상이고, 랫트에 경구 투여 시 LD50은 8,000mg/kg이다. 휘발성 물질인 향료 등의 안정화 및 악취 차폐(masking)가 가능하나, 자외선에는 불안정하다. 특히 산화되기 쉬운 화합물의 안정화를 돕고, 물에 잘 녹지않는 물질의 용해도를 증가시켜 주며, 쓴맛의 차폐, 조해성 물질의 안정화 등을 돕는다. 특히 사이클로덱스트린의 내부는 소수성이고 외부는 친수성이기 때문에 각종 유성 물질의 유화 및 균질화를 통해 안정한 유화액을 만들어 준다. 다만, 차가운 곳에서는 결정이 석출되고 뿌옇고 걸죽해진다.
2. 주의점
식품첨가물의 종류는 여러 가지가 있다. 방부제, 착색료 등의 단순한 기능을 가진 식품첨가물부터 유화제, 표백제, 착색제, 증점제, 감미료 등의 복합적인 기능을 가진 식품첨가물까지 그 종류는 다양하다. 그중에서도 시클로덱스트린은 아이들이 먹는 과자, 음료수는 물론 심지어 건강기능식품에도 들어있다.
주로 식품의 맛과 냄새를 잡기 위해 사용되지만 효과나 효능 및 부작용에 대해 충분한 연구가 이루어지지 않았기 때문에 섭취 시 각별한 주의가 필요하다.
3. 효능
알파싸이클로덱스트린은 소수성 분자의 특성으로 인해 분자 내 지방을 결합하고 장에서 흡수되는 것을 방지할 수 있는 기능을 가지고 있으며이로 인해 섭취된 식이지방의 일부가 흡수되지 않아
에너지 섭취량이 감소하게 된다.
특히 균형 잡힌 식단 계획과 함께 체중과 심혈관 위험을 효과적으로 줄이는 데 도움이 될 수 있는 물질이다.
3.1. 체중 감량
알파싸이클로덱스트린은 체중 감량에 크게 도움이 되는 것으로 밝혀졌다.
과체중 및 비만인 개인에 대한 연구에 따르면 a-CD 보충은 체중을 크게 감소시키는 것으로 나타났다.
또한 제2형 당뇨병을 앓고 있는 비만인을 대상으로 한 연구에서 에너지 섭취량의 증가에도 불구하고
알파싸이클로덱스트린 보충제를 섭취한 사람들에게서는 체중 증가가 관찰되지 않은 것으로 나타났다.
과체중 및 비만인 개인에 대한 연구에 따르면 a-CD 보충은 체중을 크게 감소시키는 것으로 나타났다.
또한 제2형 당뇨병을 앓고 있는 비만인을 대상으로 한 연구에서 에너지 섭취량의 증가에도 불구하고
알파싸이클로덱스트린 보충제를 섭취한 사람들에게서는 체중 증가가 관찰되지 않은 것으로 나타났다.
3.2. 랩틴수치감소
실험 연구에서 알파싸이클로덱스트린은 렙틴 수치를 낮추는 데
도움이 된다고 밝혀졌다. 렙틴은 백색 지방에서 생성되는 호르몬으로 대사의 포화 및 조절에 관여한다.
이는 시상하부에서 작용하여 식욕을 감소시키고 배고픔을 억제하는 신경전달물질을 분비한다.
도움이 된다고 밝혀졌다. 렙틴은 백색 지방에서 생성되는 호르몬으로 대사의 포화 및 조절에 관여한다.
이는 시상하부에서 작용하여 식욕을 감소시키고 배고픔을 억제하는 신경전달물질을 분비한다.
(*렙틴은 포만감, 즉 식사 후 전형적인 "배부르다"라는 느낌을 주기 위해 분비되는 호르몬이다)
3.3. 콜레스테롤 감소
많은 연구에서 알파싸이클로덱스트린이
심혈관 건강을 크게 향상시킬 수 있음이 밝혀졌다.
심혈관 건강을 크게 향상시킬 수 있음이 밝혀졌다.
그 이유는 a-CD가 총 콜레스테롤 수치,
"나쁜" 콜레스테롤(LDL) 및 중성지방 수치를 크게 감소시키고
"좋은" 콜레스테롤(HDL)에 부정적인 영향을 미치지 않기 때문이다.
"나쁜" 콜레스테롤(LDL) 및 중성지방 수치를 크게 감소시키고
"좋은" 콜레스테롤(HDL)에 부정적인 영향을 미치지 않기 때문이다.
또한, 죽상경화증 활성을 갖는 아포지단백질 B(ApoB)[1]의 수치를 감소시켜 전반적인 심혈관 위험을 개선한다.
3.4. 포도당 대사 개선, 인슐린 민감성 증가
다른 섬유질과 마찬가지로 알파싸이클로덱스트린도 특히 식후 혈당 수치를 낮추는 데 도움이 된다.
특히, 이는 더 나은 혈당 반응에 기여하는 동시에 혈청 인슐린 수치를 크게 감소시킨다.
인슐린 작용 개선(인슐린 감수성 증가)은 당뇨병 전단계 환자와 제2형 당뇨병을 앓고 있는 비만 환자 모두에게
매우 중요한 활동이다.
매우 중요한 활동이다.
또한 알파싸이클로덱스트린을 탄수화물과 전분이 풍부한 식사와
함께 섭취하면 식사의 혈당지수와 혈당 부하를 줄이는 데 도움이 된다.
함께 섭취하면 식사의 혈당지수와 혈당 부하를 줄이는 데 도움이 된다.
4. 구조적인 특성
기존의 식이섬유가, 큰 부피를 유지하며
비선택적으로 지방 또는 화학물질과 결합한다면,
알파싸이클로덱스트린의 경우에는 각 분자마다 도넛츠 형태를 유지하여,
도넛츠 구멍 안에 지방 또는 당을 확실히 붙들어두게 된다
(선택적인 결합이다).
즉, 장관을 떠도는 수백만개의 작은 도넛츠 형태의 알파싸이클로덱스트린은
각자의 구멍에 트랜스지방, 포화지방, 당을 붙들어 안전하게 몸 밖으로 배출하고 있다.
5. 섭취시기
알파싸이클로덱스트린을 식전에 먹으면, 식후 혈당 수치 및 인슐린 분비를 낮출수 있고,
알파싸이클로덱스트린을 식후에 먹으면, 나쁜 지방의 배출을 돕게 된다.
6. 참고문헌
1.Vitamartusa
2.The Effect of α-Cyclodextrin on postprandial lipid and glycemic responses to a fatcontainingmeal Received 3 January 2013, Accepted 21 May 2013, Available online 24 June2013
[1] 최근 Lipid 전문으로 하는 의사들 사이에서 LDL 콜레스테롤보다 심혈관질환 발생 가능성과 더 직접적인 연관이 있다고 많이 주장되고 있는 수치이다.