과자 개발하다 건강을 잃은 아저씨를 위하여 Part 3: 안식향산 나트륨

과자 개발하다 건강을 잃은 아저씨를 위하여 Part 2 에서 이어집니다.

"과자 개발하다 건강 잃었다" 에서, 저 아저씨가 뭐라고 했느냐면,

▲드링크제와 비타민 음료 천연비타민과 합성비타민이 있다면 어떤 게 더 몸에 잘 흡수되겠는가. 당연히 천연비타민이다. 몇몇 제약회사와 식품회사가 최근 비타민음료 열풍을 주도했지만 과연 그들이 합성비타민의 체내 흡수율을 연구해봤는지 묻고 싶다. 무엇보다 드링크제와 비타민 음료에 공통적으로 들어있는 방부제, 안식향산나트륨은 건강에 치명적이다. 방부제가 뭔가. 산소와 결합을 방해해 부패하지 않도록 하는 것 아닌가. 하지만 체내의 세포들은 산소와 결합해야만 그 생명을 유지한다.

듣다듣다 이런 헛소리는 처음 듣는다. 천연비타민이든 합성비타민이든 분자구조가 똑같은 이상 흡수는 똑같이 된다. 과일이나 야채를 먹을 경우 비타민제를 먹을 때보다 암이 덜 생긴다거나 하는 이야기는 있지만 그것은 과일이나 야채에 비타민 외에 다른 영양소나 특히 섬유질이 많기 때문일 뿐이다. 과일이나 야채에는 비타민 외에 다른 영양이 많이 있으니까 이들이 비타민의 흡수를 혹시라도 도울 수 있겠지만 그건 천연비타민과 합성비타민의 차이가 아니라, 천연비타민은 다른 것들과 같이 섭취되기 때문일 뿐이다. 비타민 정제로 비타민 C 를 섭취하는 것보다 과일을 먹는 것이 낫다라면 동의해줄 수 있지만 천연비타민이 더 잘 흡수된다는 소리는 일고의 가치도 없다.

게다가 안식향산 나트륨에 대한 것은 정말 어이없는 헛소리인데, 이게 왜 헛소리인지 한번 알아봅시다.

이 아저씨는 식품회사에 몇년을 근무했다면서 방부제에 대해 기본적인 인식도 부족하다. 방부제가 뭔가? 방부제는 「만능」인가 이라는 글에 잘 정리되어 있다.

식품방부제는 어떤 작용으로 식품의 부패를 막아줄까.
방부제는 음식물이 공기중에 노출될때 산화되는 것을 막아주거나 박테리아나 미생물이 음식물을 부패시키는 것을 방지해야 한다.

사과 바나나 감자를 벗겨 놓으면 곧 누렇게 변한다. 이는 산화반응이 일어났다는 표시다. 음식물이 공기와 접촉하면 산소에 의해 산화되게 마련이다. 특히 산화를 촉진하는 효소가 살아 있을 때는 이 반응이 더 빨리 일어난다. 신선한 과일 샐러드를 만들기 전에 사과와 바나나에 레몬 주스나 식초 또는 비타민C를 녹인 물을 뿌린 뒤 샐러드를 만들면 색깔이 변하지 않는다. 레몬 주스에 들어 있는 구연산, 식초중에 들어있는 초산, 비타민C(아스코르브산)는 모두 산으로 사과 바나나와 감자 표면의 산성도를 높여 산화를 촉진하는 효소의 힘을 빼앗는다. 이렇게 해서 샐러드 속의 과일이 누런색으로 변하는 산화반응을 막는다.

저장식품에 들어있는 방부제 BHA와 BHT는 페놀 유도체다. 이들 방부제는 특히 불포화지방이 들어있는 음식물의 산화를 방지해준다. 때때로 EDTA도 방부제로 사용하는데 이 화합물은 위에서 열거한 방부제와는 전혀 다른 방법으로 식품의 산화를 막는다. EDTA는 식품중에 들어 있는 산화 촉진성 미량 금속을 붙들어 두어 이들이 식품산화에 촉매 작용하는 것을 방지한다. 앞에서 말한 구연산, BHA와 BHT도 금속을 붙잡는 능력을 갖고 있어 효율적으로 산화방지제 노릇을 한다.

두번째로 박테리아와 기타 미생물이 번식해 식품이 부패하는 것을 막는 방부제로는 프로피온산 칼슘, 벤조산 나트륨, 아질산 나트륨과 소르브산등이 있다. 프로피온산은 곰팡이가 생기는 것을 막아주며 빵 치즈 초콜릿등에 사용한다. 벤조
산 나트륨은 오렌지주스나 그레이프 프루트 주스에 첨가하면 0.1% 이하로도 미생물의 성장을 막는다. 마가린, 잼과 과일통조림등에도 이 첨가제를 넣는다. 아질산 나트륨은 육류에서 미생물이 자라는 것을 막아준다. 소르브산과 그 염은 특히 치즈에서 곰팡이나 효모가 자라는 것을 억제한다.

안식향산은 벤조산과 같은 말이다.

이 글에서 잘 정리된 것처럼, 방부제가 작용하는 방식에는 여러가지가 있다. " 방부제가 뭔가. 산소와 결합을 방해해 부패하지 않도록 하는 것 아닌가." 이렇게 심플하게 한마디로 정리할 수 있는 게 아니라는 이야기다. 안식향산 나트륨이 작용하는 방식은, 산소와의 결합을 방해하는 것 (산화방지) 이 아니라고 알고 있다마는 세상은 넓고 지식은 완전하지 않으니 그냥 그렇다고 해두자. 오케이. 근데 그래서 뭐? 참 어이없는 헛소리이다. 이게 왜 헛소리일까?

뭔가를 미생물이 먹고서 배설한 것이 우리에게 이로울 때 발효라고 하고, 해로울 때 부패라고 한다. 그래서, 음식에 미생물이 자라지 못하게 할 목적으로 방부제가 첨가된다. 안식향산 나트륨 (=벤조산 나트륨) 은 안식향산의 나트륨 염이다. 안식향산 나트륨은 대단히 약한 방부제로, 살균 효과보다는 증식억제 효과를 위해서 첨가된다. 안식향산이 실제로 방부효과를 보이는 물질인데, 안식향산은 미생물 세포내에 들어가서 성장을 억제한다. 그러면 왜 나트륨 염을 쓰는가? 그것은 안식향산이 물에 잘 녹지 않기 때문이다.

즉 안식향산 나트륨은 약산성인 음식및 의약품 (가령 시럽이나 드링크) 에 미생물이 번식하지 못하게 할 목적으로 소량 첨가된다. 보통 첨가량은 0.1 % 를 넘지않도록 하는데 이것은 위험하기 때문이 아니라, 맛을 해치기 때문이다. 안식향산 나트륨은 아주 소량만 넣어도 제대로 작동하지만, 맛을 해치기 때문에 가능하면 적게 넣는다. 안식향산은 주로 산성인 환경에서 제대로 작동하는데 pH 3.6 이하에서 제대로 작동한다고 알려져 있다 (콜라에 안식향산 나트륨이 첨가되는데 콜라의 pH 는 3.4 정도). 이것은 안식향산의 pKa 와 관련이 있는 것같은데, 너무 높은 pH 에서는 안식향산이 이온으로 존재하게 되기 때문이다. 안식향산이 몸에 들어가면 어떤 작용을 할까? 우선 아시다시피 체내 세포의 pH 는 7.4. 안식향산은 이 pH 에서는 이온으로 존재하므로 제대로 기능하지 못하게 될 것이다. 게다가 식품에 첨가된 안식향산은 아주 소량이다. 백번 양보해서 안식향산이 세포를 죽인다고 하자. 우리 몸의 총 세포수는 10^14 개로 추정되는데 (100,000,000,000,000 = 100조) 그래서 몇개나 죽일랑가.

이 아저씨는 자신있게 안식향산나트륨은 건강에 치명적이다. 라고 말하는데 좋다, 얼마나 치명적인가 알아보자. 과자 개발하다 건강을 잃은 아저씨를 위하여 Part 2 에서 알려드린 것처럼 독성은 LD50 (실험동물 반이 죽는 양) 으로 측정된다. 단위는 g/동물몸무게 kg 이다. 카페인의 경우 ORL-RAT LD50 192 mg kg-1 으로, 쥐에게 kg 당 0.192 g 을 먹이면 반이 죽었다. 안식향산 나트륨의 경우는 어떨까? Safety (MSDS) data for sodium benzoate 에서 독성데이터를 찾아보면,

Toxicity data
(The meaning of any toxicological abbreviations which appear in this section is given here.)
IVN-RAT LD50 1714 mg kg-1
IVN-MUS LD50 1440 mg kg-1

로 나온다 (쥐에게 주사했을 때 LD50 은 1.714 g/kg, 새앙쥐에게 주사했을 때는 1.44 g/kg). 주사는 간을 거치지 않고 바로 세포로 전달되기 때문에 입으로 먹이는 것보다 훨씬 적은 양으로도 독성을 보이게 된다. 그러면 오럴 데이터는 없느냐면 울만의 백과사전 (로그인이 필요하므로 링크하지 않음) 에 의하면 쥐 (rat) 의 경우 오럴 LD50 은 4.07 g/kg, 새앙쥐 (mouse) 의 경우 1.6 g/kg 이라고 한다. 이게 치명적이면 쥐 오럴 LD50 이 0.192 g 인 카페인은 뭐냐.

거기다가 뻑하면 안식향산 나트륨 등 식품첨가제가 들어간 위험한 식품을 아이들에게 운운하는 분들이 있는데, 전술한바대로, 효과를 보이는 유효성분은 안식향산인데, 이 안식향산은 수많은 식물에서 합성되는 천연물이기도 하다. 애시당초 복숭아나 서양자두에 포함된 안식향산의 방부효과는 19세기에 이미 알려져있었는데 합성법이 알려진 이후에야 비로소 널리 사용될 수 있게 된 것이다. 안식향산은 심지어 우유, 요구르트, 치즈에도 소량 포함되어 있다. 몸에 좋다는 베리종류에 특히 많다. 누가 좀 환경단체에 이것 좀 제보해주면 좋을텐데. 우유에서 안식향산 검출! 이런 거 발표하는 날이 그 단체 제삿날이다.

물론 안식향산에 알러지를 보이는 사람도 있다. 그런데 알러지를 일으키기 때문에 안식향산이 치명적이라고 한다면, 마찬가지로 일부 사람들에게 알러지를 일으키는 복숭아라든가 새우 등 갑각류도 치명적이라고 불러야 하지 않겠는가?

다양한 종류의 식물에서 만들어지고 많은 과일에 이미 포함되어 있는데 어떤 종류에는 kg 당 0.3 - 1.3 g 의 안식향산이 들어있다. 사과가 Nectria galligena 라는 곰팡이에 감염되어도 생기고 계피에도 들어있고, 초식동물의 몸에서도 발견된다. 그래서, 다양한 음식에, 굳이 첨가하지 않더라도 안식향산은 존재한다. 대표적인 음식을 꼽아본다면,

Milk: traces - 6 mg/kg
Yoghurt: 12-40 mg/kg
Cheese: traces - 40 mg/kg
Fruits (excluding Vaccinium species): traces - 14 mg/kg
Potatoes, beans, cereals: traces - 0.2 mg/kg
Soya flour, nuts: 1.2-11 mg/kg

안식향산은 몸에 들어가서 어떻게 되느냐. 75-80% 은 6 시간내에 배설된다. 실제로 안식향산은 몸에 거의 해롭지 않은 축에 속한다. 안식향산에 대해 방대한 보고서가 WHO 에서 나온 바가 있는데 BENZOIC ACID AND SODIUM BENZOATE 에서 pdf 파일로 다운로드 받을 수 있으니 관심있으신 분들은 받아서 읽어보시기 바란다.

이 아저씨는 "몇몇 제약회사와 식품회사가 최근 비타민음료 열풍을 주도했지만 과연 그들이 합성비타민의 체내 흡수율을 연구해봤는지 묻고 싶다." 라고 말했지만 나는 이 아저씨 및 비슷한 주장을 하는 사람들에게 "과연 당신네들은 정말로 자기 입에서 나오는 이야기가 무슨 말인지 한번 생각해본 적이나 있는가?" 를 물어보고 싶다.

천연 안식향산은 합성 안식향산과 다르다고 주장하면 대략 즐이다.