트랜스지방, 구조/생성과정/문제점

1. 개요

 불포화지방의 일종으로 트랜스형 분자구조의 불포화지방산과 글리세롤이 결합한 것을 '트랜스지방'이라 부른다. 액체 상태의 불포화지방은 산소를 만나면 산패되기 때문에, 산패를 방지하고 보관 용이를 목적으로 불포화지방을 고체 상태로 가공하게 된다. 이런 과정에서 수소를 첨가했을 때 분자구조의 형태에 따라 트랜스지방이 생성되는 것이다.

 불포화 지방산의 트랜스 이성질체로 이루어진 지방으로, 우리 몸에 가장 해로운 지방으로 유해하다고 알려져 있다. 심혈관질환, 특히 관상동맥성 심장질환의 위험을 높인다고 하여, 미국, 캐나다, 유럽연합 등 선진국에서는 이미 식품의 트랜스지방 함량 표시제를 의무화하고 있다. 세계보건기구에서는 트랜스지방 섭취량을 1일 섭취 열량의 1％ 이하로 제한하고 있다. 하루에 성인 남성 기준 2500kal 중 2.8ｇ 이하, 성인 여성 기준 2000kal 중 2.2ｇ 이하, 만 1~2세는 1.1ｇ, 만 3~5세는 1.6g을 초과할 수 없도록 정해져 있다. 하지만 트랜스지방의 섭취는 최대한 줄이는 것이 바람직하며, 가공식품의 섭취 시 트랜스지방 함유량을 반드시 확인하여야 한다.

 

2. 구조

 불포화 지방산에는 시스형과 트랜스형 두 가지 이성질체가 존재한다. 이중 결합에는 원자단 4개가 결합할 수 있는데, 이중 결합을 경계로 같은 쪽에 같은 원자단이 결합한 것을 시스형, 반대쪽에 결합한 것을 트랜스형이라 한다. 자연계의 지방산은 모두 시스형으로 구부러져 있지만, 트랜스지방은 이중 결합의 반대쪽에 수소가 결합한 트랜스형으로 직선이다. 시스형은 그 구부러진 구조를 위해 규칙적으로 겹쳐 결정될 수 없는 것에 비해, 직선 구조의 트랜스 지방은 규칙적으로 겹쳐 개체가 될 수 있다.

3. 생성 과정

 포화 지방은 주로 동물성 기름으로 고기류, 유제품에 많이 들어있다. 이 포화지방은 대체로 상온에서 고체 상태로 존재하지만, 식물성 기름은 대개 불포화 지방산으로 이루어져 있고 상온에서 주로 액체 상태이다. 그러나 동물성 기름 중에도 생선 기름은 불포화 지방인 경우가 많고 오리 기름도 불포화지방이 80% 정도이며 식물성 기름 중에 팜유나 야자유 등은 포화 지방이다. 기존 불포화 지방은 액체 상태로 존재하기에 상온에서 장기간 보관할 경우 산패로 인해 맛이 떨어져 보관이 어려웠다. 이 단점 보완을 위해 지방산의 구조가 밝혀진 이후 불포화 지방산에 수소를 첨가하여 포화 지방산으로 만들어 녹는점을 높이는 공법이 개발되어, 식품들을 정제유지 식품 또는 가공유지 식품이 만들어졌다. 대표적인 가공유지 식품으로는 마가린과 쇼트닝이 있다. 유통이 쉽고 장기 보존이 가능해 가격 경쟁력을 가질 수 있게 되었고, 게다가 포화지방산은 불포화 지방산에 비해 끓는점이 높기 때문에 가공유지로 요리하면 더 높은 온도에서 조리할 수 있어 바삭바삭한 식감과 감칠맛이 나온다. 더불어 구조가 안정적이라 산패가 덜해서 식품의 보존기간, 유통기간이 늘어난다. 하지만 문제는 가공 과정에서 몸에 해로운 것으로 알려진 트랜스 지방이 생성되기 때문이다.

 트랜스지방에는 유지를 가공할 생기는 것과 식품 중에 천연으로 포함되는 것이 있다. 불포화지방산이 많이 포함되어 있고 지질에 촉매를 사용하여 수소에 반응하면 지방산의 이중 결합이 일중 결합이 된 포화지방산이 되어, 그와 함께 액체였던 지질이 고체가 된다. 이상적으로는 수소를 대거 첨가하면 불포화 지방산 내의 이중결합이 모두 단일결합으로 바뀌어야 하지만 실제로는 가공 과정에서 지방산에 수소가 첨가되지 않고 대신 시스 이성질체가 트랜스 이성질체로 바뀌는 현상이 많이 일어나게 된다. 한편, 트랜스 지방은 시스형 불포화 지방을 고온에서 계속 가열하거나 장기간 보관할 경우에도 소량 발생할 수 있다. 트랜스 지방은 자연계 천연으로도 존재하는데, 소와 양과 같은 반추동물의 위 속에는 미생물이 존재하며, 그 미생물이 불포화지방산 속의 시스형 이중 결합의 일부를 트랜스형으로 변환시킨다. 따라서 소고기, 양고기, 우유, 요구르트, 버터 등에도 약간이지만 포함되어 있다.

 

4. 문제점

 트랜스지방의 문제는 배출되지 않는다는 것이며, 더 큰 문제는 필수 지방산의 자리를 빼앗아 버린다는 것이다. 우리 몸에 축적된 잉여 포화 지방은 적절한 식이 요법과 운동으로 분해하거나 배출시킬 수 있지만, 트랜스 지방은 포화 지방보다 분해와 배출이 잘 안된다. 자연 천연에서는 시스 형태의 불포화 지방산이 대부분이기에 체내에 존재하는 지방 대사와 관련된 효소들은 시스 지방산만 효과적으로 대사하고 트랜스 지방산을 제대로 대사 하지 못한다. 이에 체내에 들어온 트랜스 지방은 몸에서 분해 또는 배출이 잘 안되고 계속 축적만 일어나게 되는 것이다. 이러한 특성 때문에 체지방 증가로 인한 체중증가에 상당한 영향을 끼치는 것으로 드러났다. 이 외에도  LDL 수치를 증가시키고 HDL을 감소시켜 심장병 발병률을 높이고, 그 외에도 복부 비만, 뇌졸중, 암, 치매, 당뇨병 등의 가능성도 높여 온갖 성인병의 원인이 되는 것이다. 또 몸 전체의 세포막과 호르몬, 각종 효소 등 생체기능 조절 물질의 구조를 왜곡한다.

 국내에서도 2006년 이후로 트랜스지방의 유해성에 대한 인식이 높아져 트랜스지방을 기피하는 사회 분위기가 조성되었다. 영양성분표를 보면 트랜스지방이 있는 제품을 볼 수 있다. 다만 식품에 표기할 때 100g당 0. 2g 미만 또는 1회 제공 기준양당 0. 2g 미만이면 0g으로 표기할 수 있고, 1회 제공량은 30g이 최저이다. 이는 트랜스지방이 0g으로 표기되어 있다 하더라도 안전하지 않다는 것을 의미한다. 아울러, 트랜스지방이 없이 출시된 기름이라도 높은 온도로 가열하거나 장기간 재사용을 할 경우, 트랜스 지방이 생성될 수 있다. 특히 포도씨유와 들기름 그리고 카놀라유가 트랜스 지방 생성률이 특히 높다. 트랜스지방 섭취를 피하려면 식품을 고를 때 원재료에도 주의하여 경화유에서 유래된 식품이나 가공식품을 피하는 것이 효과적이다.