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[지식더하기] 우유, 과연 정말 건강식품일까?

10월 16일 업데이트됨


Introduction - 우유, 건강과 성장의 상징

‘우유’ 하면 무엇이 떠오르는가? 다양한 의견이 있겠지만 무엇보다도 나는 동요 하나가 머리에서 자동적으로 재생된다.

“우유 좋아! 우유 좋아! 우유 주세요, 또 주세요!”

유치원 때, ‘우유 섭취의 중요성과 성장’이라는 명목 아래서 너무나도 많이 들은 동요라서 그럴까? 너무나도 자연스럽게 ‘우유’ 하면 이 동요가 먼저 떠오른다. 물론 단순히 추억을 이야기하고자 이 동요 이야기를 먼저 꺼낸 것은 아니다. 바로 이 가사에 우리 대중이 생각하는 우유의 이미지가 구체적으로 드러나 있기 때문이다.


어렸을 때 누구나 한 번쯤은 들어봤을 법한 동요. 우유에 대한 전반적인 한국의 이미지를 드러내고 나아가 어린이들에게 우유 섭취를 강조하는 내용을 담고 있다. 과연 이 가사처럼 우유 섭취가 영양에 도움이 될까?

이 동요의 가사에서 드러나듯 우유는 다른 음료와 달리, 오히려 성장과 건강에 있어 중요한 역할을 한다는 이미지는 한국 사회의 대중들에게 뿌리 깊게 박혀 있다는 것이다. 이는 유치원, 어린이집, 초등학교, 중학교, 고등학교에 이르는 거의 모든 아동 청소년 교육기관에서는 우유를 필수적으로 제공하며, 우유 섭취와 관련한 다양한 캠페인을 진행하는 등의 형태로 우리에게 익숙해져 있다.

그런데 여기서 한 가지 질문을 하고 넘어가자. “정말로 우유가 건강 음료일까?”


우유, 언제부터 인류와 함께 했는가?

“먼저 우유가 무엇이냐?”라는 질문에 답을 하고 가자. 우유, 牛乳. 이름 그대로 소의 젖을 의미한다. (영어에서의 milk는 포유류 전반의 젖을 의미하나, 기사에서는 cow’s milk로 특정화하였음을 명시한다.) 젖이라는 명목에 알맞게 모체가 자손에게 초기 영양분을 제공하기 위해 생성한 단백질 및 지방, 여러 무기질이 담긴 흰 색의 액체로, 인간 사회 전반, 특히 유럽, 앵글로아메리카, 중동 문화권을 중심으로 크게 식문화가 발달해오게 되었다.

논쟁을 시작하기에 앞서 정말 근본적으로 생각을 해보자. 인간은 언제부터 우유를 먹게 되었을까? 우유를 먹게 된 행위가 과연 어떠한 변화를 일으켰는가? 현재 학계에서 여겨지는 우유 섭취 시작 시기는 BCE 10,000년 이전에서부터로 추측된다. 이때 지중해 부근 및 중앙 유럽, 메소포타미아 지역에서 정착을 시작하며 농경 사회를 형성했을 것이라 추정되기 때문이다. 러한 흐름에 맞추어 BCE 6,000년 현재의 터키 지역에서는 처음으로 소, 염소, 양을 비롯한 가축을 기르기 시작했고, 지금으로부터 7200년 전인 BCE 5,200년 경 남부 유럽에서는 치즈 등 유가공품이 본격적으로 생산되기 시작했다. (Professor Mark Thomas, UCL genetics 등 일부 유럽 지역의 석학은 이 시기를 우유 섭취 시작 시기로 보아 BCE 5,500년 경부터 남부 유럽에 우유 식문화가 시작되었다고 주장한다. 다만 어느 쪽 근거를 보아도, 적어도 청동기 시대 시작 전에는 우유 식문화가 보급되었음을 알 수 있다.) 실제로 2018년 9월 , 이를 증명할 유적이 크로아티아에서 발견되었다. 깨진 도기의 파편에서 발견되는 지방산 및 curd 분리 작업이 이를 뒷받침하고 있다. 나아가 BCE 4,000년에 이르러서는 전 유럽 및 중동에 보편적인 식재료로 우유가 자리 잡기 시작한다.

BCE 2,350년 경 만들어진 것으로 추정되는 벽화로 우유를 짜는 이집트인의 모습이 묘사되어 있다. 이집트 Mhethethi의 무덤에서 발견되어 당시 이집트 사회에서 우유가 식품으로 통용되었음을 알려준다.

바로 이 점에서 문제가 발생한다. 우유의 주성분인 젖당 (Lactose)을 우리가 이용하기 위해서는 이를 분해하는 효소가 필요하다. 다행스럽게도 현대의 인간의 경우 젖당 분해 효소 (Lactase)가 존재하기도 한다. (다수의 유럽인, 중동인에서는 발현이 되지만, 한반도 인구의 75%는 발현되지 않고 있다.) 그러나 이 젖당 분해 효소의 발현은 우유의 첫 섭취 시기로 추정되는 BCE 10,000년, BCE 5,500년 모두 성인 유럽인의 유전자 중 젖당 분해 효소를 매개하는 부분 자체가 결실되었거나, 비활성화되어 있었음을 현재의 학자들은 서술하고 있다. 현재 포유류가 오직 성체가 아닌 유아만이 젖당 분해 효소를 갖지 않는 것과 같이 소화가 불가능했다. 즉 첫 우유 섭취 시기에 이들을 우유를 섭취함으로써 구토, 설사, 복통, 소화 불량 등을 호소했을 가능성이 크다는 것이다.


동양의 젖당 불내증과 우유의 소화

들 다행스럽게도 초기 인류가 섭취한 유제품 가공 음식의 저유당성(低乳糖性, low lactose amount)과 젖당 분해 효소 유전자의 발현 (우유의 섭취를 통한 후천적 발현, 또는 유아 시절 비활성화되어야 할 효소가 계속 작동하는 lactose persistence 등), 신체 내 젖당 저항성의 감소 등 여러 세대에 걸쳐 일어난 환경 및 유전적 변화는 인간의 유제품 소비를 순조롭게 만들었다.

다만 아직도 많은 아시아 사람들의 경우 젖당 분해 효소가 부족한 경우가 많다. 이렇듯 선천적으로 젖당을 분해하는 효소가 부족하여 우유와 같이 젖당이 풍부한 음식을 소화하는데 걸리는 장애를 젖당 불내증 (lactose intolerance)라고 한다. 2001년 진행된 연구 자료에 따르면 핀란드의 경우 성인 중 8-28%, 독일 15%, 프랑스 37%, 미국 앵글로계 15% 등 전반적으로 낮은 분포를 보이는 반면, 한국의 경우 성인의 75%, 일본 100%, 미국계 동양인 75~100%가 젖당 불내증 환자의 비율이 동양인에서 유독 높다. 이런 이유로 다수의 동양계 학자들은 자국의 우유 섭취 장려 정책을 크게 비판한다.

세계 젖당 불내증의 분포를 나타난 개요도이다. 전체적으로 유럽, 앵글로 아메리카, 호주 등 전근대 유럽인들이 거주했던 지역의 경우 젖당 불내증이 큰 폭으로 낮은 반면, 기존 우유 식문화가 발달하지 않은 한국을 비롯한 아시아, 중동, 아프리카, 라틴 아메리카는 높은 젖당 불내증 분포를 보이고 있다.

먼저 메카니즘을 간단하게 이야기해보자. DNA로부터 전사된 mRNA에서 만들어진 인간의 젖당 분해 효소는 37℃, pH 6 정도의 환경에서 최대 활성도를 보인다. 여기서 이 과정에서 D-lactose의 β-glycosidic bond가 분해되면서 반응이 시작되는데, 이 과정을 촉매하는 것이 바로 lactase, 젖당 분해 효소다. 이 과정을 통해 D-galactose와 D-glucose로 가수 분해가 된다. 여기서 우유의 잦은 섭취로 인한 DNA 비활용성 (availability)의 변화 및 돌연변이는 기존 2-3세 이후 비활성화된 젖당 분해 효소 생성 유전자를 다시 활성화시킨다. 즉 이를 통해 유럽은 영양이 증가하고 산업화가 증가됨에 따라, lactose persistence를 보이나 우유 소비가 적었던 아시아의 경우에는 그 성향을 보이지 않는다는 것이다.

여기서 동양 특유의 높은 젖당 불내증 환자의 수치 때문에, 우유를 건강식품으로 보는 것에는 어폐가 있으며, 오히려 장 내 미생물에 과다한 영양을 제공함으로써 장 내의 무기질 균형을 깨고, 설사 등의 질환을 유발하는 음식으로 본다는 것이다. (젖당이 분해되지 않은 경우 젖당이 그대로 대장까지 이동하게 된다. 이때, 대장에 있는 여러 미생물은 젖당을 이용해 여러 물질대사를 진행하게 되고, 그 부산물로 나온 여러 가스에 의해 속이 불편하거나, 삼투가 일어나 설사를 하게 된다.)

젖당이 분해되는 과정을 간단하게 나타낸 다이어그램이다. 여기서 위와 같은 반응은 유아, 또는 lactase를 갖게된 몇몇 성인에 한해서만 일어남을 명시하자. 대다수의 동양인은 위를 진행하는 효소가 적다.

이에 우유 옹호론자들은 “실제 효소가 없는 비율은 각 국의 5~10% 내외이며, 대다수의 대중은 적당량의 우유를 섭취하게 될 경우에는 문제가 없다.”라는 측면을 들어 이를 부정한다. 실제로 한국의 많은 학생이 우유를 섭취함으로써 일반적인 설사, 복통 등을 호소하는 경우는 작다는 사실이 이를 증명하고 있다고 이야기한다.

우유, 정말 완전(건강) 식품일까?

'우유의 영양적 효능'에 대한 의문성은 우리의 상식과 달리 학계에서 지속적으로 제기도어 온 문제 중 하나이다. 장 내시경의 권위자 중 하나인 일본 신야 히로미 교수는 이에 관해 강한 비판을 하며 "공공기관에서의 우유 임상 실험 결과를 토대로 우유는 영향적 효능이 적고 오히려 건강을 해친다고 주장했다.

'우유 내 칼슘이 골다공증 예방에 도움이 된다.' 라든가 ' 우유는 완전 식품이다.'와 같은 주장은 미국에서는 FDA에 의해 철저히 규제되었다. 그들의 입장인 "모든 인종에게 우유 내의 칼슘이 골다공증 예방에 도움이 된다."는 주장이 아직 과학적으로 증명되지 않았기 때문이다.

즉 앞선 두 사례는 실제 우리가 아는 사실과 우유의 또 다른 면모를 보여주고 있다. 즉 우유의 경우 건강 식품의 상징이기는 하지만 아직 정확한 연구 결과가 없기 때문에 반드시 단언지을 수는 없다는 것이다.

이에 대해 보다 자세히 들어가보자. 가장 널리 알려진 칼슘 섭취에 과연 우유가 좋은 깃품일까?

실질적인 칼슘 함량은 다른 물질과 크게 다를 바가 없다. 실제로 오히려 톳, 깻잎 등이 우유의 칼슘 함량보다 많은 경우가 있다.

하버드의 저명한 교수, Walter Willett은 우유를 강력하게 반대하는 인물 중 하나이다.

Professor Walter Willett은 "우유는 동물성 단백질인 함황 아미노산을 포함하는데 , 이는 오히려 골 밀도를 낮추어 골다공증을 유발한다."고 그의 저서 [Eat, Drink, and Be happy]에서 서술하고 있다. 이는 크게 2가지 요인에 기초하는데, 먼저 앞서 말한 황함 아미노산의 골밀도, 그리고 유제품에 들어 있는 레티놀의 존재이다. 레티놀은 비타민의 한 종류로, 적당한 양의 레티놀이 비타민 A 결핍을 치료하지만, 과도하면 비타민 D의 흡수를 막는데, 이 비타민 D가 칼슘 흡수율을 매개하기 때문에, 오히려 칼슘 섭취가 힘들 수 있다. 이와 같은 관점에서 Professor Walter Willett는 우유와 골절, 골다공증 등이 밀접하게 연결되어 있어 칼슘 섭취를 방해한다. (실제 미국, 스웨덴 등지에서 낙농업 연구를 진행한 Professor Colin Campbell 은 노인 골반 골절 사망률이 굉장히 높은 원인 중 하나로 바로 노인의 우유 섭취를 삼는다.

또한, 무엇보다도 우유에 풍부한, 단백질과 지질은 성장에 도움을 준다고 알려졌다. 그러나 이동호 분당 서울대 병원 소화기내과 교수는 "하루 4잔 이상의 우유 섭취는 사망확률을 높이는데 기여한다."고 서술하는 등 우유 섭취가 오히려 영양소 흡수를 방해하고, 우리의 성장을 방해한다고 주장한다. 나아가 젖소 성장호르몬인 rBGH (Bovine growth hormone)는 Insulin-like growth factor 1 (IGH-1)으로 명명된 유사 인슐린 성장 호르몬을 늘려 암을 유발할 수도 있을 가능성이 제시되었다. IGH-1의 과잉이 비정상적인 골성장을 통해 성장 호르몬을 생성하는 뇌하수체에 종양을 형성하고 말단비대증 등을 유발할 수도 있는 것이다. 이에 관해서는 아직 정확한 연구가 진행되지 않았고, 정량분석이 이루어지지 않았다는 반론이 존재하지만, 분명 이러한 위험이 가능함을 인지해야 한다.


우유, 새로운 인식의 전환이 필요하다

분명 위에서 언급된 많은 부분의 경우, 논쟁적이며 아직까지는 정확히 설명되지 않은 경우가 많다. 그러나 식품은 사람의 생명에 직접적으로 연관이 된 주제인 만큼 기존의 이익관계 및 패러다임을 뛰어넘어 다각도에서의 실험과 대중 인식의 변화가 필요하다고 생각한다.

우유 섭취에 관한 보다 나은 연구가 나오길 기다리며 기사를 마친다.



바라던 바이오 2019 여름호


작성자: 19-077 이준하

분야: 식품학, 세포학


참고문헌:

[1] 대한진단검사의학회-인슐린 유사 성장인자-1

https://labtestsonline.kr/tests/igf1

[2] National public radio- An Evolutionary Whodunit: How Did Humans Develop Lactose Tolerance?

https://www.npr.org/sections/thesalt/2012/12/27/168144785/an-evolutionary-whodunit-how-did-humans-develop-lactose-tolerance

[3] Truthout- The Surprising History of Milk

https://truthout.org/articles/the-surprising-history-of-milk/

[4] ScienceDaily-Milk Drinking Started Around 7,500 Years Ago In Central Europe

https://www.sciencedaily.com/releases/2009/08/090827202513.htm

[5] On the Evolution of Lactase Persistence in Humans-Annual Review of Genomics and Human Genetics: Laure Ségurel and Céline Bon

[6] BBC NEWS: Why humans have evolved to drink milk

http://www.bbc.com/future/story/20190218-when-did-humans-start-drinking-cows-milk


이미지 출처:

[1] 우유송:9tube

https://9tube.tv/search/%EC%9A%B0%EC%9C%A0%EC%86%A1

[2] 이집트 벽화:BBC NEWS: Why humans have evolved to drink milk

http://www.bbc.com/future/story/20190218-when-did-humans-start-drinking-cows-milk

[3] Distribution of lactose intolerance: wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Lactose_intolerance

[4]Lactose decomposition: wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Lactase#Mechanism

[5] Walter Willett:

https://www.bostonglobe.com/magazine/2013/07/27/what-eat-harvard-walter-willett-thinks-has-answers/5WL3MIVdzHCN2ypfpFB6WP/story.html



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