고감미 : 스테비오사이드


원료감미료

고감미 : 스테비오사이드

- 대체감미료 유해성 논란

 



스테비오사이드는 스테비아 잎에서 추출하여 남미 파라과이 주변이 원산지인데, 원주민이 400년 이상 사용해 온 것으로 알려져 있다. 1899년 파라과이에서 스테비아의 감미를 확인하고 1908년 독일의 화학자 Rasenack가 감미성분을 결정상으로 분리하였다. 1913년 프랑스 약학자 Bridell과 Lavielle 등이 무수 알콜에 녹는 성분만을 스테비오사이드라 명명하여 현재에 이르고 있다.

식물인 Stevia rebaudiana Bertoni에서 추출한 천연 배당체인 스테비오사이드는 20여년 이상 일본과 브라질에서 상업용 감미료로 사용되어 왔다. 스테비오사이드는 항염증 및 항종양 촉진 특성을 갖고 있다.
스테비오사이드는 디테르펜 유도물질 스테비올(ent-13-히드록시카우르-16-en-19-oic 산)의 배당체이다. 스테비올 배당체는 국화과 식물인 Stevia rebaudiana Bertoni의 천연 성분이다. Stevia rebaudiana Bertoni의 잎은 8가지 다른 스테비올 배당체를 포함하고 있으며, 주성분은 스테비오사이드(삼글루코실화된 스테비올)로 건조된 잎의 5~10%를 구성한다. 다른 주성분은 리바우디오사이드 A(사글루코실화된 스테비올), 리바우디오사이드 C 및 둘코사이드 A이다. S. rebaudiana는 남아메리카가 원산지이며 수 세기 동안 음료수와 식품의 단맛을 내는 데 사용되어 왔다. 이 식물은 또한 동남아시아에도 퍼져있다.  
스테비오사이드는 자당의 250~300배에 달하는 당도를 가지고 있고 열에 안정성이 있다. 식물표본실의 62년 된 표본에서도 S. rebaudiana의 짙은 단맛은 유지되어 있었고 이는 건조, 보존, 저장에 대한 스테비오사이드의 안정성을 보여준다. 스테비오사이드와 그 아글리콘인 스테비올은 예를 들어 진딧물에 대항하기 위해 식물에서 섭식 방해물 역할을 하는 것으로 보인다. 스테비오사이드의 EC50은 650 mg/kg이었고, 스테비올은 EC50이 150 mg/kg으로 보다 활성이 있었다. 스테비올은 C-13 3차 수산기의 아세틸화나 글리코실화 또는 C-19 카르복실산 치환기의 메틸화 이후 억제력 활성을 잃었지만 스테비올의 활성은C-16 엑소메틸렌기나 그 입체화학을 수정하여도 크게 영향을 받지 않았다.

스테비오사이드의 대사산물인 스테비올은 유전독성등을 일으키는 것으로 알려져 있다. 스테비올은 스테비오사이드가 장내 미생물에 의해 대사되는 물질로서 장에서의 흡수 가능성에 대해서는 아직도 논란의 대상이 되고 있다. 돼지에서는 장내 대사가 된 스테비올이 분변 중에 나타나지만 혈장 중에서는 검출이 되지 않는다고 하였다. 특히 소주에 들어가는 스테비오사이드가 논란의 대상이 된바 알코올과 합쳐질 경우 독성의 상승 작용이 나타날 수 있으며, 또 분해산물인 스테비올은 유전독성이 있는 물질이므로 주류에는 절대로 사용해서는 안 된다는 주장이 있는 반면, 스테비아 잎으로부터 스테비오사이드를 추출할 때 이미 알코올과 장시간 접촉시킴에도 불구하고 아무런 물리화학적 변화가 없을 정도로 안정성이 있으며, 스테비오사이드의 공정 중에는 결코 스테비올로 전환되지 않는다는 점, 스테비올은 오직 인위적인분해만으로 만들 수 있다는 점, 개발국인 일본에서도 주류인 포도주에 첨가하고 있다는 점 등을 고려할 때 사용하는데 문제가 없다는 주장도 있다.

호주에서는 식용을 금지하고 있고, 일본에서도 특히 알코올 성분에는 첨가할 수 없도록 하고 있다. 그러나 위해평가 결과 안전성이 입증된 미국, 우리나라 등 여러 나라에서는 여전히 허용되어 널리 사용되고 있어 소주에 대한 스테비오사이드의 위해성 논란은 거의 없다.

자료출처 : 케미칼리포트(1996년 11월 - 제 62호) / www.cischem.com

스테비오사이드 : 위해논란 진실은 ?
스테비오사이드가 인체에 유해하다는 주장이 제기돼 논란이 되고 있다. 지난 10월 7일 소비자보호원 재경위 국정감사 질의에서 박명환 의원이 '호주 보건성 연구관들은 스테비오사이드를 소량이라도 장기 복용할 경우 다음 세대에서 정신질환, 신체장애, 저능아를 출산할 수 있다고 한다' 고 주장하면서 스테비오사이드의 유해성에 대한 논란은 시작됐다.

박의원은 '20년동안 스테비아를 연구해온 일본 스테비아연구소의 도조노후미오씨는 일본이 스테비아 개발의 세계적 선구자이자 국제특허를 갖고 있으나 스테비오 사이드가 가지고 있는 독성과 알콜이 합쳐질 경우 화학적 반응을 일으켜 인간에게 어떠한 영향을 미칠지 연구단계에 있기 때문에 절대 주류에는 사용하지 않고 있다고 발표했다'면서 '특히 지난 5월 미국 워싱턴주 세관에서는 FDA(미연방 식품의약국) 지시에 따라 한국산 소주가 대량 압수, 폐기된 바 있고, 호주와 뉴질랜드도 94년 스테비오사이드가 함유된 한국산 소주 수입을 금지시켰다'고 지적했다. 이어서 박의원은 스테비오사이드 사용금지 법안을 제정해야 한다고 촉구했다.

스테비오사이드의 유해성에 관한 논란은 관련업계를 팽팽한 긴장속으로 몰아넣고 있다. 관련업계에서는 '일본을 비롯한 아시아 국가에서 스테비오사이드의 안정성에 관해 발표된 논문이 900여편에 이르는데 인체에 위해하다고 보고한 논문은 단 한건도 없다'고 반박하고 나섰다.

업계에서는 스테비오사이드의 안전성에 대해 문제는 역사적 기록·과학적 근거로 얼마든지 입증자료를 제시할 수 있다고 주장한다.
미국약초생산협회 AHPA(American Herbal Pruducts Association)에 의하면 1942년 콜롬부스가 미대륙을 발견하기 전부터 파라과이와 남부 브라질 원주민들이 야생의 스테비아잎을 차로 음용했던 기록이 있으며, 파라과이 농림부 보고에 따르면 국민의 50%이상이 야생 스테비아잎으로 만든 차인 Yerbamate를 음용하고 있다고 보고됐다. 1인당 연간 사용량이 약 8㎏으로 하루 22g을 섭취하는데, 1컵당 2~3g으로 하루 7~11컵을 마시며, 이것은 설탕 감미도기준으로 보면 설탕 평균섭취량의 3배인 1인당 200g에 해당하는 엄청난 양이다.
일본에서는 70년대부터 안정성 시험을 거쳐 농림성 및 후생성 시험장을 시작으로 민간에서도 스테비아를 재배해 각종 식품에 응용하는 등 대중적인 첨가물로 자리잡고 있다. 국내에서는 73년에 처음 도입된 후 지난 85년부터 식품첨가물로 사용이 허가돼 감미료로 사용되고 있다.

업계에서는 '임신억제, 급성독성, 아급성독성, 만성독성, 돌연변이, 기형성 등에 대한 안정성은 실험결과를 통해 입증되며, 국내에서는 79년 7월 영남대 식품영양학과와 서울대 인구의학연구소에서 공동으로 발표한 논문이 있다'며 자료를 제시했다.
또한 박의원이 '스테비오사이드와 알콜이 화학적으로 반응을 일으킨다'고 한 것에 대해 업계에서는 '스테비오사이드를 스테비아잎에서 추출·정제할 때 알콜이 이용되는데, 알콜이 다양한 농도(0~100%)로 장시간 스테비오사이드와 접촉하게 되지만 스테비오사이드는 알콜에 대단히 안정해 물리화학적 변화가 일어나지 않는다'고 주장했다. 즉 공정중에 스테비올로 전환되지 않으며 인위적 분해에 의해서만 스테비올로 전환될 수 있으며, 인위적 분해로 얻어진 스테비올도 인체에 해롭지 않다는 것이다.
소비자보호원에서 일본 스테비오개발연구소의 도조노 후미오씨측에 알아본 바에 의하면 그는 스테비오사이드의 독성에 관해 한마디도 언급하지 않았으며, 처음부터 스테비오사이드의 안정성에 안심하고 사용하고 있다는 답변서를 받았다고 한다. 게다가 일본에서는 일부 포도주에 스테비오사이드를 첨가하고 있으며, 소주에 단맛이 나는 것을 선호하지 않기 때문에 감미료를 첨가하지 않는 것으로 알려졌다.

일본에서는 스테비아분말이나, 추출물, 기타 미질개선제품들이 식품첨가물로 이용되고 있으며, 스테비아 캔디, 스테비아 과자, 포카리스웨트 스테비아 등 상품명에 스테비오사이드를 첨가했음을 알려 오히려 광고효과를 지향하는 등 제한없이 사용되고 있다.
국내에서는 스테비아분말이나 추출물은 식품첨가물로 허용되어 있지 않아서 스테비아잎과 줄기전체를 이용하는 일본과는 달리 정제된 스테비오사이드와 혼합제제만을 감미료로 사용하고 있는 실정이다. 따라서 '스테비아잎과 줄기에 인체에 해로운 독성이 있으므로 독성을 제거후 스테비아에서 추출한 액체를 농축시켜 6개월~1년동안 발효시켜사용해야 한다'는 주장은 정제된 스테비오사이드만을 사용하는 국내 실정과 관련없는 것으로 볼 수 있다. 그렇다면 호주, 미국에서 한국산 소주 폐기사건이 일어난 배경은 무엇일까?

보건복지부에서 주 호주대사관에 알아본 바에 의하면 호주에서는 스테비오사이드가 Food Standard Code A8에 식품첨가물로 언급되어 있지 않기 때문에 식품첨가물로 사용할 수 없다. 따라서 호주에서는 스테비오사이드를 첨가한 식품은 유통될 수 없으며 스테비오사이드가 첨가된 소주에도 똑같이 적용된다.
그런데, 국내 무역상이 설탕이 첨가된 소주는 짜릿한 맛이 없어 호응을 얻지 못하자 스테비오사이드가 첨가된 소주를 판매하려다가 호주 세관에서 적발된 것이다. 미국도 마찬가지 경우라고 볼 수 있다. 즉 호주, 미국에서는 스테비오사이드가 식품첨가물로 허가되지 않아 소주폐기 사건이 일어난 것이다.

그렇다면 호주, 미국에서 스테비오사이드를 식품첨가물로 허가하지 않은 이유가 무엇인지 의문을 갖지 않을 수 없다. 호주는 설탕과 원당의 최대 생산국이자 수출국으로 천연감미료인 스테비오사이드가 유입되는 것에 대해 환영할 수 없는 입장에 있기 때문에 설탕산업보호를 위한 조치를 취한 것으로 보인다.
미국의 경우 세계적 아스파탐 생산업체인 Nutra Sweet와 ADM, Cargill, GPC, AE Staley 등 전분당 생산업체들이 있는데, 스테비오사이드가 이들 업체들의 시장을 잠식할 것을 우려해 안정성에 대한 증거가 불충분하다는 이유로 수입이 금지됐다. 미국에서는 87년까지 약초회사들이 스테비아를 수입·판매해 왔는데, FDA가 91년 5월 수입판매를 금지시켰다. 당시 한국을 비롯한 일본, 중국에서는 스테비오사이드가 고감미 저칼로리 천연감미료로 성장기에 접어들었고, 특히 중국에서는 스테비아를 대량 재배하기 시작한 시기여서 미국의 수입판매금지는 자국산업을 보호하기 위한 것임을 더욱 분명하게 한다.

스테비오사이드를 수입판매해온 미국 약초생산협회 AHPA는 이에 반발해 91년 10월 FDA에 스테비오사이드의 허가를 신청했으나 FDA는 사용허가는 보류하고 지난 95년 9월 다이어트보조제로 사용을 허가했다. 한편, 국정감사에서 스테비오사이드의 유해성에 대한 질의를 받은 소비자보호원에서는 소위를 구성하고 대책마련에 들어갔다. 지난 10월 18일에는 소주생산업계와 간담회를 개최했고, 이어 다음날인 19일에는 스테비오사이드 생산업체와 간담회를 가졌다. 소비자보호원은 스테비오사이드의 안정성에 대해 96년 11월 국회 재경위 상임위에 보고하도록 되어 있다.

사실 스테비오사이드의 안정성에 문제를 제기한 것은 이번이 처음이 아니다. 지난 95년 국정감사에서 유준상 의원이 문제를 제기했고, 이에따라 96년 3월 보건복지부 위생심의위원회에서 재계, 학술계 등 전문가를 초청, 심의 후 인체에 해롭지 않다는 결론을 내리고 현행 사용기준대로 사용하기로 한다고 발표했다. 이렇듯 스테비오사이드에 대한 유·무해성 논란이 끊이지 않고 있는 가운데 보해양조(대표 임건우)가 스테비오사이드 사용을 중단하겠다고 발표해 주목된다.

생산제품의 32%에 스테비오사이드를 사용하던 보해양조는 스테비오사이드의 무해성이 입증될 때까지 지난 96년 11월 1일부터 사용을 전면 중단했다. 진로, 경월 등 소주업계에서는 '보건복지부, 국세청 등 관계기관에서 사용을 허용하고 있고 유해성이 입증되지 않은 상태에서 스테비오사이드를 사용하지 않는다고 이를 따라갈 필요는 없다'는 태도를 취하고 있다. 하지만 보해양조의 사용중단 선언은 스테비오사이드 유해논란의 파장이 확대되고 있음을 반증하고 있어 업계의 비상한 관심을 사고 있다.

한편, 국내 스테비오사이드 시장은 95년기준 95억~100억원규모로 추정된다. 사카린의 사용금지조치이후 천연소재의 대체감미료로 각광받아 95년까지 고성장세를 보였으나 최근 위해성논란으로 신규수요가 줄고, 벌꿀이나 올리고당 수요가 늘어나 96년에는 스테비오사이드 수요성장이 주춤세를 보이고 있다.

또한 원료인 스테비아를 중국으로부터 수입하고 있는데, 중국의 스테비아 재배량이 감소하고 세계적으로 수요가 증가함에 따라 스테비아 가격이 급등해 스테비오사이드 업계는 이중고에 시달리고 있는 것으로 나타났다. 지난 95년 ㎏당 30달러에 거래되던 스테비아 가격은 95년 말 40달러까지 상승했고 96년 3~4월경 60달러를 정점으로 9월에는 55달러, 10월에 50달러를 기록하고 있다. 업계에서는 ㎏당 50달러선을 적정가로 보고 있으며 더이상 인하되지 않을 것으로 예상하고 있다.

국내 생산업체로는 삼양테크힐, 태평양, 대평, 대경이 있으며, 업체별 연간 생산능력은 삼양테크힐이 600톤, 태평양이 120톤, 대평이 360톤으로 국내 총생산능력은 1080톤에 달한다.

95년 150톤을 공급한 원창은 국내 스테비오사이드 시장에서 선두주자였으나 95년 8월 부도가 나자 스테비오사이드의 사업성을 검토해 오던 삼양제넥스에서 인수해 삼양테크힐을 설립했다. 96년에 120톤을 공급할 계획인 삼양테크힐은 유럽·동남아 시장으로 수출을 준비하고 있다. 태평양은 연간 120톤가량을 생산, 국내에 공급하고 있다. 대기업들 틈에서 스테비오사이드를 주력 생산하고 있는 대평은 이번 위해성논란에 대해 가장 적극적으로 대응하고 있다.

스테비오사이드 가격은 지난 96년 3월 인상돼 순도 50%가 ㎏당 3만5000원선, 98%가 6만6000원~7만원선에 거래되고 있다. 용도별 수요현황을 보면 소주용 40%, 장류용 30%, 스넥류 11%, 탁주용 3%, 빙과류 2%, 제약용 2%, 음료용 2%를 차지하고 있다. 스테비오사이드는 국민의 건강과 직결되는 식품첨가물로 널리 사용되고 있기에 국민에게 던지는 충격은 크다.

관련업계에서는 '이번 기회에 스테비오사이드의 안정성에 의심할 여지가 없음을 명확히 하고 더이상 논란거리가 되어 국민을 불안하게 하지 않기를 바란다'고 밝히면서 '세계시장을 볼 때 한국은 일본과 스테비오사이드 산업에서 경쟁적 위치에 있으며, 미국시장을 놓고 경쟁을 하고 있는 상황에서 국내 생산업계는 보호받고, 제품개발을 적극 지원받아야하는 처지임에도 불구하고 오히려 스테비오사이드의 위해성에 대한 논란이 일어나 국내산업을 위축시키는 결과를 초래해 유감'이라고 덧붙였다.

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스테비오사이드는 국제기구인 JECFA(FAO/WHO)에서 2008년도에 안전성 평가 결과, 인체안전기준치인 1일섭취허용량 내로 식품을 통해 섭취 시 안전한 품목으로 평가됐다.
특히 유럽식품안전청(EFSA)은 2010년 스테비오사이드가 유전독성·발암성·생식독성을 나타내지 않는 것으로 평가한 바 있다.


쓴맛의 해결

시사주간지 ‘뉴스위크’에 따르면 최근 과학자들은 스테비아에서 이 쓴맛의 핸디캡을 제거할 수 있는 방법을 개발하는데 성공해 대량생산 가능성을 열었다
존 빈 테크놀로지스(JBT: John Bean Technologies)의 식품 공학자인 사미리드 무드갈(Samriddh Mudgal), 그리고 코넬 대학의 국제작물잡초정원(International Crop and Weed Garden)과학자들로 이루어진 연구팀이 일궈낸 개가다.
그들은 먼저 스테비아에서 사람 혓바닥의 쓴맛 수용체를 자극하는 부위를 분리해 냈다. 그 다음에는 그 화합물이 쓴맛을 만들어내지 못하도록 하는 방법을 고안해 냈다. 쓴맛 수용체가 스테비올 배당체(steviol glycosides)에 물리적으로 결합하지 못하도록 하는 천연 단백질을 스테비아에 추가해 테스트를 성공적으로 끝마쳤다.
최신 연구결과가 나오기 앞서 스테비아는 여러 식음료 제품에 단맛을 나는 재료로 사용돼 왔다. 그러나 소규모에 그쳤다
스테비아는 이미 미국 식품의약국(FDA)에서 “대체로 안전하다”고 평가를 내렸기 때문에 시장 출시도 비교적 빠를 전망이다. 2년 정도 뒤에는 최근 어린이 비만의 원인으로 도마 위에 오른 청량음료에 첨가될 가능성이 클 것으로 전문가들은 내다보고 있다.
연구팀을 이끈 무드갈 박사는 “이제 스테비아의 결정적 핸디캡인 쓴맛이 제거됐다. 따라서 음료업계뿐 아니라 각종 식품제조 업체들도 감미료에 관한 한 스테비아를 ‘새로운 현실’로 받아들일 것”이라고 말했다.
[출처] 설탕 대용 ‘스테비아’가 뜬다|작성자 KOFAC
 
 






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