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[궁금한S] 단맛·쓴맛·신맛·짠맛·감칠맛…오미에 담긴 과학의 비밀

[앵커]
과학에 대한 모든 궁금증을 풀어주는 '궁금한 S' 시간입니다. 우리가 맛을 느낄 수 있는 것은 혀에 있는 감각세포인 '미뢰' 때문이라고 합니다. 다섯 가지의 맛을 중심으로 발달한 미각은 인간 진화의 산물이라고도 볼 수 있는데요. '오미'에 담겨있는 과학의 비밀에 대해 지금 바로 화면으로 만나보시죠.

[이효종 / 과학유튜버]
과거 영장류는 나무 위에 살면서 열매나 잎을 주로 먹었습니다. 그러다 약 200만 년 전부터 초원을 다니며 고기를 즐겼고, 80만 년 전부터는 불을 이용해 음식을 익혀 먹었는데요. 1만 년 전부터는 농사를 지으며 곡물을 섭취했죠.

진화학자들은 이 과정에서 생존을 위한 자연선택으로 미각이 발달한 것으로 보고 있습니다. 영양분이 필요한 먹거리인지, 먹어도 해롭지 않은지 등을 판별하는 데는 미각이 필요했기 때문이죠.

사람이나 동물이나 본능적으로 단맛에 끌리곤 하는데요. 대체 단맛은 어떤 물질이길래 우리가 끌리는 걸까요? 몸을 유지하고 움직이는 데는 에너지가 필요합니다. 이 에너지의 대부분을 탄수화물에서 얻는데요.

탄수화물은 크게 고분자 탄수화물과 저분자 탄수화물로 나눌 수 있습니다. 우리가 섭취하는 고분자 탄수화물은 녹말이고, 저분자 탄수화물은 당분인데요. 그런데 고분자 탄수화물은 소화하는 데 시간이 필요합니다. 고분자 상태로 흡수할 수 없기 때문에 분해를 해야 하기 때문이죠.

따라서 즉시 사용할 수 있고 흡수하는 데 필요한 에너지도 적은 당분을 많이 찾게 되는 거라고 하네요.

특히 영장류는 다른 동물들에 비해 뇌가 발달했는데요. 이 뇌는 신체의 다른 기관에 비해 에너지 소모량이 아주 많은 편인 데다가 편식까지 합니다. 포도당이 아니면 필요한 에너지를 만들지 못하는데요. 그래서 체내의 당 성분이 떨어지면 뇌는 멍해지는데요. 이런 이유로 우리는 본능적으로 단맛에 끌리게 된다고 할 수도 있겠네요.

모든 생물의 몸은 세포로 이뤄져 있습니다. 세포는 세포막으로 외부와 격리되어 있는데요. 세포가 원활하게 움직이려면 외부와의 소통이 필요합니다. 이 소통의 일을 하는 것이 바로 나트륨이라고 알려져 있는 소듐이죠.

그래서 짠맛을 이루는 소듐은 우리 몸에 아주 많이 필요하지는 않지만, 삶에 필수적인 영양분인데요.

대표적으로 신경세포는 세포 내에서 정보를 전달하는데 이 소듐 이온을 이용합니다. 소듐이 부족하면 감각기관이 느낀 신호를 뇌로 전달하는 과정이나, 반대로 뇌의 명령을 운동기관으로 전달하는 과정에도 이상이 생깁니다.

그래서 소듐은 일정한 정도로 유지되어야 하죠. 인체가 얻는 3대 영양소 중 하나가 바로 단백질이죠. 우리가 고기를 먹으면 거기에 포함된 단백질은 먼저 위에서 펩신에 의해 한 번 분해되고, 십이지장에서 트립신에 의해 또 분해가 됩니다.

그리고 소장에서 다시 펩티다아제에 의해 최종적으로 아미노산으로 낱낱이 분해돼야 비로소 흡수됩니다. 다른 영양분에 비해 분해되는 과정도 복잡하고 시간도 오래 걸리는데요. 인류는 복잡한 과정 없이 아미노산의 형태로 직접 섭취하는 방법을 알아냈습니다. 아미노산은 주로 동물의 혈액과 같은 체액에 주로 존재하지만, 쉽게 먹을 수 없었습니다.

하지만 음식을 조리하는 과정에서 단백질을 아미노산으로 분해하는 방법을 알게 됐고, 이를 통해 감칠맛이라는 미각의 발달까지 이어졌는데요. 감칠맛은 아미노산의 맛을 느끼는 것입니다.

예를 들어 된장이나, 고추장, 간장 같은 음식이 대표적으로 아미노산이 풍부합니다. 발효 과정을 통해 단백질이 아미노산으로 분해되었기 때문인데요. 그래서 음식을 만들 때 이런 재료들을 조미료로 사용합니다.

갓난아기에게 신맛이 나는 음식을 주면 얼굴을 온통 찌푸리며 뱉어냅니다. 우리가 신맛을 즐기는 것은 본능적이라기보다는 학습에 의한 것인데요. 신맛이 약간 나면서 단맛이 나는 귤이나 오렌지를 통해 신맛에 익숙해진 것이죠.

신맛을 느끼게끔 진화한 것은 바로 상한 것을 구분하기 위해서인데요. 우리의 혀는 상한 음식을 구분하기 위해서 산의 맛을 느끼게 되었습니다. 이 음식은 위험하다, 먹지 마라 같은 것을 뇌에서 보내는 건데요.

식물은 이를 역으로 이용하는데요. 동물들이 과일을 먹고 그 속에 있는 씨앗을 멀리 퍼트려야 하는데, 씨앗이 성숙하기 전에 먹혀버리면 소용이 없잖아요. 그래서 씨앗이 여물지 않은 과일은 시거나 떫은맛이 나도록 진화했는데요. 익지 않은 사과나 귤, 감은 모두 색이 초록색에 가깝습니다.

몇 번의 훈련을 통해 동물들은 초록색 과일을 먹으면 시거나 떫으니 먹지 않게 되었다고 하네요. 쓴맛은 원래 알칼로이드 맛이라고 합니다. 알칼로이드는 식물이 스스로 만들어낸 화합물인데요.

그런데 이 알칼로이드는 독성을 띠는 것이 많습니다. 독은 식물들이 동물로부터 자신을 방어하기 위해 만들어낸 물질입니다.

하지만 진짜 독성 물질을 만드는 데는 많은 에너지가 필요하기 때문에 독성 물질과 맛은 비슷하지만, 에너지가 적게 드는 물질인 '쓴맛'을 만들어낸 것이죠. 동물들의 경우에는 쓴맛을 내는 독성 물질에 대한 거부반응이 진화를 통해 본능에 새겨져 있기 때문에 설사 독이 없더라도 쓴맛을 내는 잎을 멀리하게 된 것이라고 하네요.

오늘 '궁금한 S'에서는 재미있는 맛의 비밀에 대해 알아봤는데요. 우리가 먹어야 하는 것과 먹으면 안 되는 것을 구분할 수 있었던 것은 오랜 진화가 만들어준 선물이 아닐까 싶네요. 그럼 '궁금한 S'는 여기서 인사드릴게요. 과학에 대한 궁금증이 있다면 언제든 유튜브에 사이언스 투데이를 검색해주세요. 이상 궁금한 S였습니다.
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