자일리톨에 대하여

[해송]

‘자일리톨’ 하면 가장 먼저 떠오르는 단어는 ‘껌’ 일 것이다. 우리나라는 지금 자일리톨 신드롬이 불고 있다. 이미 전체 껌시장의 50%를 훌쩍 넘기며 확고한 ‘히트상품’으로 자리잡은 가운데 이제는 자일리톨 음료까지 쏟아지고 있다. 이런 가운데 업계에서는 인기제품을 모방하거나 상대방 업체를 깎아내리는 광고도 등장하는 등 이전투구 양상이다. 자일리톨 유사품으로 잡음도 일고 있다. 문제는 최근 청소년과 어린이들 사이에 ‘양치질 대신 자

일리톨’을 선택하는 예가 늘고 있다는 점. 일부 자일리톨 껌 광고에서 ‘잠자기 전엔 자일리톨’ ‘단 것을 먹은 후엔 자일리톨’이란 식으로 자일리톨의 효능에 대해 강조하자 아예 ‘양치질 = 자일리톨’로 잘못 아는 이가 많다는 것이다. 문제는 최근 청소년과 어린이들 사이에 ‘양치질 대신 자일리톨’을 선택하는 예가 늘고 있다는 점.

일부 자일리톨 껌 광고에서 ‘잠자기 전엔 자일리톨’ ‘단 것을 먹은 후엔 자일리톨’이란 식으로 자일리톨의 효능에 대해강조하자 아예 ‘양치질 = 자일리톨’로 잘못 아는 이가 많다는 것이다. 충치예방연구회(충치연) 송학선 회장은 “자일리톨의 효과는 충치균의 먹이가 오직 자일리톨만 있을 때 나타난다”며 “따라서 양치질을 한 후 자일리톨을 씹어야 효과를 볼 수 있다”고 말했다. 자일리톨을 공급하는 다국적기업 ‘다니스코 쿨토’의 한국지사 조원장 사장도 “식사나 간식 후엔 이를 깨끗이 닦아야 한다. 예방적인 조치로서 불소도포를 한다거나 자일리톨 껌을 씹는 것은 치아를 깨끗이 한 다음의 일”이라며 “무엇보다 식사 후 3분 내에 이를 깨끗이 하는 것이 가장 중요한 충치예방”이라고 말했다.

자일리톨을 ‘황금알을 낳는 거위’쯤으로 여기고 자일리톨 품목을 확대하는 식품업계도 문제다.자일리톨 껌이 ‘대박’을 치자 자일리톨을 함유한 유사품까지 속속 출시된 상태.그러나 충치연과 건강사회를 위한 치과의사회 등 전문가 그룹들은 “자일리톨을 함유한 유사품은 충치예방 효과가 없다”고한목소리를 내고 있다. 껌과는 달리 유제품을 만들려면 자일리톨 외에도 설탕과 포도당 등이 들어가기 때문에 소량의 자일리톨이 들어가봤자 충치예방 효과를 기대할 수 없다는 것이다. 최근 충치연 등이 언론사에 이런 내용을 배포하자 남양유업과 빙그레에서는 자일리톨과 관련한 제품 생산을 중지하기로 결정했고, 한국야쿠르트는 제품(뿌요)광고에서 ‘충치예방’구절을 빼기로 했다.

첫째, 설탕과 자일리톨은 단맛을 비롯한 여러 유사한 물성을 지니고 있기 때문에 설탕을 쓰지 않거나 설탕을 대체하여야 할 용도로 사용할 수 있다. 즉, 설탕을 넣어서 만드는 제품에 모두 사용할 수 있다. 츄잉껌, 과자, 사탕, 음료, 초콜릿 등등…….칼로리를 줄이거나 무설탕제품을 만들거나 아니면 자일리톨의 시원한 맛을 응용하는 제품에 사용할 수 있다.

둘째, 자일리톨은 체내에 빠르게 흡수, 필요한 에너지를 공급하면서도 혈당량은 올리지 않기 때문에 당뇨병 환자뿐 아니라 일반 환자용 수액제로 사용한다.

셋째, 치아의 재석회화를 촉진하고 충치균인 뮤탄스균의 활력을 떨어뜨리므로 충치 예방을 위한 구강 위생용품에 사용된다. 충치 예방용 자일리톨 껌, 치약, 구강 청정제 등

넷째, 자일리톨의 흡습 기능을 이용한 화장품 등 습윤 조절제 등을 만들 수 있고,

다섯째, 자일리톨의 항세균 작용을 이용하여 여드름 치료제, 중이염 치료용 시럽 등을 만들 수 있다.

자일리톨을 사용하여 충치 예방 효과를 기대할 수 있는 제품군은 어느 정도 한계가 있다. 특히 과자나 음료같은 제품에 사용하는 것은 의미가 별로 없다.
자일리톨은 껌, 타브렛,사탕, 젤리 류와 같이 뮤탄스균에 의해 이용될 수 있는 여타 탄수화물 없는 제품이며 동시에 입안에 오래 남아 침의 분비를 촉진하는 형태여야 한다.
비스킷이나 과자를 만들기 위해서는 밀가루와 우유가 들어가야 하는데 밀가루의 전분, 우유 속에 들어있는 유당은 설탕과 더불어 모두 뮤탄스균이 좋아하는 먹이 이다.

설탕으로 주로 단맛을 낸 요구르트에 소량의 자일리톨이 들어 있다고 하더라도 충치 예방 효과를 기대할 수 없다. 여러 가지 탄수화물 중에서도 설탕은 뮤탄스균이 가장 좋아하는 먹이로 산의 발생도 많아지기 때문이다. 따라서 설탕과 자일리톨을 동시에 투여하는 것은 충치 예방에 도움이 되지 않는다.




최근 미국의 의료진들은 자일리톨이 감미료 이상의 효과를 가지며 일종의 치료제로서 폐질환 감염증 등을 예방하는 것이 가능하다고 발표하였다.

미국 아이오와 주립대학 의료진들은 선유종양을 가진 종양 환자이지만 늘 자일리톨을 함유한 식품을 섭취하는 경우 폐부 감염이 일어나지 않는다는 것을 우연히 발견하였다. 반대로 자일리톨등의 당분을 먹지 않는 환자는 모두 폐세포에 감염이 생긴 것을 발견하였다. 이런 특이한 현상에 대하여 의료진들은 매우 흥미를 갖게 되었고 식품으로 섭취하는 자일리톨이 실제로 폐세포 감염을 방지하는 약리작용이 있는지에 대하여 심도 있는 연구를 하게 되었다.

in vitro 실험에서 자일리톨 자체가 항균작용을 보여 주지는 않았는데, in vivo 실험에서는 환자가 자일리톨을 함유한 제제, 혹은 식품을 먹은 후 폐에서 호흡기까지의 세균감염이 예방되는 효과를 나타내었다. 의료진에 따르면 폐 점막에 얇은 층의 점액이 분포되어 있고, 그 점액 내에 내원성 항균물질이 존재하여 공기중의 세균이나 바이러스 등 유해미생물이 체내에 진입하는 것을 막는 역할을 하는데, 점액의 염도가 증가할 경우 대기 중의 유해미생물이 침입하기 용이하게 되고 결국 폐나 호흡기 표면에 대량으로 번식하게 되면 폐부감염에 이르게 된다고 한다.

선유종양을 가진 환자의 호흡기나 폐 점막을 떼내어 실험을 한 결과 환자의 점액염도가 보통 사람보다 2배나 높은 것을 발견하였다. 흥미로운 점은 환자가 자일리톨을 섭취하였을 때 호흡기나 폐 점막 상의 점액염도가 즉시 정상으로 돌아간다는 것이었다.

자일리톨이 항균물질은 아니지만 환자의 점액염도를 즉각적으로 내리는 효과가 있기 때문에 결국 환자의 폐부감염을 막거나 감염을 회복시키는 유효한 수단이 되는 것이다. 작년 미국의 의료진들은 21명의 환자를 대상으로 실험을 하여 “자일리톨이 폐부감염을 예방한다”라는 사실 자체를 입증한 바 있다.

식사를 하고 나면 입 안에 당분 등의 음식 찌꺼기가 남게 된다. 이 남는 음식 찌꺼기가 뮤탄스균에 의해 발효되고 또 분비물로 산을 내뿜는다. 이 산이 치아를 부식시키는데 이것이 충치이다. 마치 대리석에 염산을 부으면 부글부글하면서 녹는 것 과 같은 이치인 것이다. 자일리톨은 침의 분비를 촉진시키고 결국 산을 빨리 중화시켜 치아가 부식되는 것을 방지하게 된다. 이런 측면에서는 자일리톨을 식후에 섭취하는 것이 좋다.

한편 자일리톨의 진짜 중요한 역할은 충치 원인균인 뮤탄스균에게 무익한 에너지 소모를 계속적으로 반복하게 만드는 것이다. 잇솔질을 깨끗이 한 후 자일리톨을 섭취하게 되면 구강 내에 얌전히 있던 뮤탄스균이 설탕으로 착각하고 자일리톨을 열심히 먹고 뱉는 기전을 반복하게 된다는 것이다. 잇솔질을 하여 치아를 깨끗이 한 후 자기 전에 자일리톨을 섭취하는 것은 뮤탄스균을 8시간 동안 고문하는 것과 같다. 따라서 자일리톨은 잇솔질 후와 자기 전에 섭취하는 것이 가장 효과가 있다고 할 수 있다.

자일리톨이 껌이름 아니가요? 자일리톨은 천연 소재 감미료로서 설탕과 비슷한 단맛을 내며 뛰어난 청량감을 준다. 채소나 야채 중에 함유되어 있으며 인체 내에서는 포도당 대사의 중간 물질로 생성 된다. 상업적으로는 자작나무나 떡갈나무 등에서 얻어지는 자일란, 헤미셀룰로즈 등을 주원료로 하여 생산되고 있으며, 그 주산지는 임산 자원이 풍부한 핀란드이다.

자일리톨은 천연 소재 감미료로서 설탕과 비슷한 단맛을 내며 뛰어난 청량감을 준다. 채소나 야채 중에 함유되어 있으며 인체 내에서는 포도당 대사의 중간 물질로 생성 된다. 상업적으로는 자작나무나 떡갈나무 등에서 얻어지는 자일란, 헤미셀룰로즈 등을 주원료로 하여 생산되고 있으며, 그 주산지는 임산 자원이 풍부한 핀란드이다.

자일리톨은 충치의 원인균인 뮤탄스균(S.Mutans)의 성장을 억제하고 치아 표면의 세균막인 프라그(치면 세균막) 형성을 감소시키며 프라그 내에서의 산 생성을 감소시킴으로써 충치 예방의 기능을 한다. 게다가 고농도의 자일리톨 용액은 치아에서 법랑질이 이탈되는 것을 방지할 뿐만 아니라 이미 이탈된 법랑질이 재침착 하도록 한다.
자일리톨을 불소와 함께 사용할 경우 충치 예방 효과가 더욱 증가하게 된다.




자일리톨이 만들어지는 최초의 원료는 헤미셀룰로스(hemicellulose)라고 할 수 있다.
헤미셀룰로스는 화학적으로 자일로스(D-xylose)의 다당체인 자일란(xylan)을 말한다. 자일란은 모든 종류의 활엽수(자작나무,너도밤나무 등),쌀,소맥,보리짚,옥수수의 이삭 등에 포함되어 있다. 이 자일란을 가수분해하여 D-자일로스를 만들고 이를 환원시킨 것이 자일리톨이다.

현재 상업적으로 생산되고 있는 핀란드나 미국산 자일리톨은 자작나무 등의 나무 칩을 갈아 자일란을 분리한 뒤 가수분해하여 자일로스를 만들고, 마지막으로 환원시켜 제조하는데 현재로서는 이 방법이 가장 경제적이며 수율과 순도도 높은 것으로 알려져 있다.

자작나무에서 주로 추출하기 때문에 자일리톨을 한자로는 목당(木糖)이라고 부르며 핀란드에서는 자작나무 설탕(birch tree sugar 혹은 birch sugar)이라고 부른다. 마치 과일에 있는 당분을 果糖(fruit sugar), 포도의 단맛은 포도당(葡桃糖)이라고 부르는 것과 마찬가지이다.
중국의 경우 폐기되는 옥수수 속대를 수거하여 자일란을 분리, 가수분해하여 다량의 자일로스를 생산하고 있는 것으로 알려지고 있다.

◆ 자일리톨 무익회로(Futile Metabolic Cycle)

자일리톨은 뮤탄스 균이 섭취해도 산(酸)을 생성하지 못하는 무익회로(Futile Cycle)를 만듭니다.
5탄당이라는 특수한 자일리톨 구조에 깜박 속은 뮤탄스 균은 자일리톨을 당분인 줄 알고 섭취하게 됩니다. 섭취된 자일리톨은 인산화반응을 거치면서 산(酸)을 만들지 못하고 자일리톨5인산으로 변환됩니다.

그러나 이는 독성을 가지게 되므로 뮤탄스 균내에서 가수분해를 거쳐 독성이 없는 무기인염산과 자일리톨로 다시 분해되면서 열량, 즉 에너지를 획득하지 못하게 됩니다. 그리고 뮤탄스 균은 자일리톨을 다시 세포 밖으로 배출합니다. 이렇게 배출된 자일리톨을 뮤탄스 균은 다시 섭취하고 이러한 대사를 여러 번 반복하면서 열량을 획득하지 못하는 무익회로(無益回路)가 형성되어 활동성이 떨어지고 결국 굶어 죽게 되는 것입니다.

◆ 자일리톨과 재석회화

1. 탈회 - 음식을 섭취하고 나면 구강 내의 산도가 급격히 변화하면서 치아 표면의 산도(PH)가 5.5 이하로 떨어지게 됩니다. 이때 법랑질을 구성하는 칼슘이 용해되기 시작하여 치아에서 이탈되기 시작합니다. 미세한 치아 우식(충치)가 일어나는 것입니다.

2. 재석회화 - 자일리톨 등의 섭취로 침분비가 촉진되어 구강 내의 산도(PH)가 중성이 되면 침 속에 용해 되었던 칼슘이 다시 법랑질과 결합하게 되어 미세하게 우식이 일어났던 부분을 다시 복원하게 됩니다.