[COOKING의 과학] 땅 속의 사과, 감자!

 

먹는 것은 삶의 가장 기본적인 일이죠. 모두가 어려웠던 옛날에는 무조건 많이 먹는 것이 우선이었지만, 요즘 트렌드는 맛있는 음식을 건강하게 먹는 것입니다. 그런 트렌드를 반영하듯, TV 프로그램에서는 요리를 다루는 프로그램이 늘어났고, 최근에는 메인 시간대에 편성되면서 대중의 인기를 받고 있습니다. 이 뿐만 아니라, 블로그나 카페에 다양한 요리법이나 영양소에 대한 내용이 넘쳐나고 있습니다. 
2015년 과학향기에서는 [COOKING의 과학]이라는 코너를 신설해 매월 제철 음식을 소개하고, 그 속에 담긴 영양소도 함께 전달하고자 합니다. 과학향기 독자 여러분의 많은 관심 부탁드립니다.




감자는 우리 식탁에서 늘 만날 수 있는 식재료로 생각해 제철개념이 없는 편이다. 그러나 감자는 지금 6월부터 10월까지가 제철이라 이 시기는 특히 맛도 좋고 영양도 풍부하다. 감자하면 포테이토칩이나 프렌치프라이를 떠 올려 간식거리로 생각하지만 쌀, 밀, 옥수수와 더불어 세계 4대 식량작물이며 건강하게 잘 먹는 것이 필요하다. 

감자는 약 7천 년 전 페루 남부에서 재배되기 시작해 안데스 산맥에서 잉카인들의 식량이었다. 그 후에 스페인 사람들에 의해 유럽과 전 세계로 퍼져나갔고, 현재는 전 세계인들이 사랑하는 작물이 됐다. 처음 유럽 사람들은 이 감자를 관상용의 정원 식물로 키웠으며 심지어는 최음제로 오인하기도 했다. 또한 악마의 식물이라 하여 심한 배척을 받기도 했다. 

그러나 메마른 땅에서도 잘 자라고 풍부한 탄수화물성분으로 인해 감자는 곧 유럽의 기근을 해결해주는 중요한 작물이 됐다. 특히 18~19세기 즈음 세계적으로 급격한 인구 증가로 인한 인구 부양 문제가 심각해졌을 때 감자는 싸고 실용적인 농작물로 자리 잡았다. 아마도 감자라고 하면 고흐의 어두운 배경의 ‘감자 먹는 사람들 The Potato Eater’(1885)을 떠올리는 사람들도 있을 것인데, 이 당시 감자는 가난한 소작인들의 주식이자 생명줄이었다. 감자는 16세기경 네덜란드의 상인들에 의해 중국에 전래됐고, 국내에는 1824년경 만주의 간도 지방으로부터 전래됐다고 보고 있다. 
 

그림. 감자 먹는 사람들(The Potato Eaters), 빈센트 반 고흐, 1885년, 반 고흐 미술관
(출처 : wikimedia commons)



‘감자(甘藷)’는 북방에서 온 고구마라는 뜻인 북방감저에서 그 유래를 찾아볼 수 있고, 감자를 들어 올리면 말에 달린 방울들이 모여 있는 것 같이 생겼다하여 ‘마령서(馬鈴薯)’라고도 불렸다. 이렇게 감자와 고구마는 생긴 모양이 비슷하지만 전혀 다른 작물이다. 감자는 고추, 가지, 토마토, 담배와 함께 가지과(Solanaceae)에 속하는 작물이다. 감자에서 식용하는 부위를 흔히 고구마처럼 ‘뿌리’부분인 것으로 여기는 오해가 있지만, 사실 줄기가 변해 만들어지는 것으로 고구마의 뿌리와는 근본적으로 생성 원인이 다르다. 

감자는 알고 보면 영양과 효능도 좋은 편이다. 우선 영양성분을 살펴보면 감자는 수분 75%, 녹말 13~20%, 단백질 1.5~2.6%, 무기질 0.6~1%, 환원당(reducing sugar) 0.03mg, 비타민C 10~30mg을 함유하고 있다. 감자의 주성분은 전분, 즉 탄수화물이다. 사람들에게 주로 에너지를 준다. 또 철분, 칼륨과 같은 중요한 무기성분 및 비타민C,· B1,·B2, 나이아신과 같은 인체에 꼭 필요한 비타민을 함유하고 있다. 

감자는 밀가루보다 더 많은 필수 아미노산을 함유하고 있다. 감자에는 특히 비타민C가 많은데 고혈압이나 암을 예방하고 스트레스로 인한 피로와 권태를 없애는 역할을 한다. 다른 채소들은 불을 가해 조리를 하면 대부분 파괴되는 데 비해, 감자의 비타민C는 익혀도 쉽게 파괴되지 않는 장점이 있다. 또 감자에는 수박이나 사과에 다량 들어 있다는 칼륨이 4배 이상 많다. 칼륨은 나트륨의 배출을 도와 짜게 먹는 식습관을 가진 우리들에게 유익하며, 고혈압 환자의 혈압 조절에 도움을 준다. 

또한 당뇨환자들에게 좋지 않은 소금기를 몸 밖으로 없애는 역할을 한다. 소금기 있는 음식을 금방 줄이기 힘든 당뇨환자들이 감자를 다른 음식과 병행해서 먹는다면 좋은 효과를 얻을 수 있다. 식물성 섬유질인 펙틴이 들어있어 변비에 특효가 있다. 감자는 염증 완화, 화상, 고열, 편도선이나 기관지염에 효과가 있다고 오래전부터 알려져 왔다. 

실제 그동안 구전으로 전해져 오는 효과들은 실험을 통해서도 밝혀지고 있다. 과거 우리나라에서는 감자의 생즙을 관절염 및 통증을 억제하는 민간요법으로 사용했다. 감자 추출물의 항산화 활성을 본 결과, 자유라디칼*을 제거하고 우수한 환원력 등으로 감자 추출물의 항산화력을 실험을 통해 검증했다. 

감자의 폴리페놀 성분이 흰쥐의 생체 내 과산화지질(lipid peroxide)에 미치는 영향에 대한 연구에서는 콜레스테롤을 투여한 흰쥐의 간장에서 과산화지질을 억제하는 것을 확인했다. 

또한 ‘유색감자 추출물의 항산화 및 항고혈압 활성’에 대한 연구에서도 적색과 보라색 안토시아닌 색소가 풍부하게 함유돼 있고, 항산화 및 항고혈압 활성이 높음을 확인했다. 유색감자는 시각적인 맛을 증대시키고 또한 기능성이 증대된 식용감자로서의 이용가치가 충분하다고 보았다. 

그럼, 어떤 감자를 구입해 보관하는 것이 좋을까? 감자는 표면에 흠집이 적고 눈이 얇으며 매끄러운 것을 선택하고 무거우면서 단단한 것이 좋다.싹이 나거나 녹색 빛깔이 도는 것은 피하도록 한다. 감자의 싹이 돋는 부분은 솔라닌이 있으므로 싹이 나거나 빛이 푸르게 변한 감자는 먹지 않도록 주의해야 하며, 감자에 싹이 올라 있으면 씨눈을 깊이 도려내고 사용해야 한다. 

바람이 잘 통하는 곳에 보관하고, 검은 봉지나 신문지, 상자에 넣어 보관하는 것이 좋다. 껍질을 까놓은 감자는 갈변이 일어나기 때문에 물에 넣어 놓아야 한다. 찬물에 담가 물기를 제거한 후, 비닐봉지나 랩에 싸서 냉장 (1~2℃) 보관하는 것이 좋다. 감자 보관온도는 7~10℃가 적당하며, 적정 온도에서는 몇 주 간 저장 가능하다. 집에서 상온에 보관할 경우에는 1주일 안에 먹는 것이 좋다. 

감자는 어떻게 조리해 먹는 것이 좋을까? 감자는 삶아서 주식 또는 간식으로 하고, 굽거나 기름에 튀겨 먹기도 한다. 볶음, 전, 탕, 국, 범벅, 서양요리 등 다양한 음식에 쓰이고 있다. 감자는 희석식 소주의 원료와 알코올의 원료로 사용되고, 감자녹말은 당면 원료로도 이용되고 있어 우리들은 알게 모르게 감자를 많이 섭취하고 있다. 감자는 설탕으로 간을 하는 경우, 감자의 비타민 B1이 설탕을 대사하는 과정에서 소비되어 영양학적으로는 좋지 않다. 

요즘 같이 감자가 제 철인 때에는 맛이 좋은 생감자를 쪄서 그대로 먹으면 감자 맛과 영양을 제대로 즐길 수 있다. 아침에 일어나면 유독 잘 붓거나, 평소 위궤양으로 고생하고 있다면 감자를 간 즙이나 감자수프, 감잣국 등을 섭취하면 더욱 좋다. 또한, 가능하다면 기름에 튀기는 조리방법은 피하는 것이 감자를 제대로 즐기는 방법이다. 

※ 감자의 영양성분(100g 기준) 
에너지(kcal) 80
수분(%) 78.1
단백질(g) 1.5
지질(g) 0.2
탄수화물 당질(g) 18.5
무기질 칼슘(㎎) 3
섬유소(g) 0.5
나트륨(㎎) 3
칼륨(㎎) 420
비타민 B1(㎎) 0.17
B2(㎎) 0.04
나이아신(㎎) 1.2
C(㎎) 18


*자유라디칼 : 자유라디칼이란 외곽 전자각에 단일 홀전자를 갖고 있는 원자나 분자를 말한다. 노화에 관한 자유라디칼 이론에서는 세포는 시간이 흐름에 따라 자유라디칼로 인한 손상이 축적되면서 노화가 된다고 말하고 있다. 자유라디칼을 제거한다는 것은 노화의 원인이 되는 세포 손상을 억제 시키는 것이다. 

글 : 정혜경 호서대학교 식품영양학과 교수 
저작자 표시 비영리 변경 금지
신고

운동을 많이 해도 문제? 근육이 녹는 횡문근융해증

날이 따뜻해지면서 운동에 대한 관심이 높아졌다. 옷차림이 가벼워지는 여름에 맞춰 몸매도 가꾸고 따뜻한 봄날 운동을 즐기려는 사람이 많기 때문. 야외 활동으로 자전거와 마라톤이, 휘트니스 클럽에서도 스피닝, 크로스 핏과 같은 다양한 근력 강화 운동 프로그램이 인기다. 트레이너와 함께 전문적으로 체력과 몸매를 관리하는 사람도 늘었다. 건강을 위해 적당한 운동은 좋다. 하지만 ‘오버’는 문제가 된다.

■ 갑작스러운 고강도 운동, 근육을 녹인다

갑작스러운 고강도의 운동은 오히려 근육을 녹게 한다. 녹은 근육 속 물질(마이오글로빈, 칼륨, 칼슘 등)은 혈액 속으로 스며들어 장기를 망가뜨린다. 특히 마이오글로빈은 신장 세뇨관 세포를 죽여 급성 신부전증을 일으키기도 한다. 급성신부전의 8%는 횡문근융해증이 원인이다. 신장이 제 기능을 못하게 되면서 질소 노폐물이 축적돼 체내 수분 균형이 깨지고 심장과 폐 기능이 떨어진다. 심한 경우 만성 신부전증으로 이어져 혈액 투석을 하는 상황에 이를 수 있다.

혈중 칼륨 농도가 높아지면서 심장 박동이 불규칙해지고 이는 돌연사의 주범인 부정맥의 원인이 된다. 칼슘과 나트륨이 피 속에 많아지면서 전해질 불균형으로 부종과 통증도 유발한다. 또 근육이 녹으면서 근무력감과 근육통, 피로감도 느끼게 된다.

병명은 ‘횡문근융해증’이다. 횡문근은 팔이나 다리 등 움직이는 부위에 붙어 있는 가로무늬 근육이다. 오랜 시간 고강도 운동을 하다보면 에너지 소모량이 커지면서 근육으로 공급돼야 할 에너지가 필요량보다 부족해진다. 에너지 부족 상황에도 근육은 수축과 팽창을 반복한다. 결국 근육 세포막이 손상되면서 세포 속 물질이 세포 밖으로 터져 나와 혈액 속으로 녹아들어 온 몸을 타고 다니며 문제를 일으키는 것.

■ 운동 뒤 콜라색 소변이 나온다면 바로 병원으로

근육이 녹으면 제일 먼저 소변색이 변한다. 마이오글로빈과 칼륨 등이 섞여 소변이 콜라색을 띤다. 전문가들은 “미열과 근육통이 있을 수 있지만 초기에는 증상이 거의 없다”며 “증상이 나타났을 때는 병이 꽤 진행된 경우기 때문에 바로 병원에 가는 것이 좋다”고 조언했다.

횡문근융해증은 장시간 강도 높은 운동을 하거나 평소 잘 사용하지 않는 근육을 무리하게 썼을 때 가장 많이 발생하는 것으로 알려졌다. 이 외에도 음주나 간질, 약물 부작용 등이 원인으로 꼽힌다. 바이러스 질환도 원인이 된다. 지난 2009년 전국적으로 유행했던 ‘신종플루’에 감염돼 ‘타미플루’를 처방 받아 복용했던 여고생이 사망했는데 원인이 횡문근융해증이었다. 횡문근융해증의 정확한 진단은 혈중 크레아틴 키나아제(creatine kinase, 근육 활동시에 ATP 생성 반응을 촉매하는 효소, 이하 CK) 수치로 확인한다. 근육 세포 속 물질인 CK의 정상 범위는 22~198 U/L인데 횡문근융해증인 경우 정상치의 10배에서 200배 이상 증가한다.

치료는 수액을 지속적으로 투여해 마이오글로빈을 소변으로 배출시키는 것이 일반적이다. 혈중 칼륨 농도가 높게 나올 때는 부정맥 예방을 위해 심전도 검사도 받아 보는 것이 좋다.

■ 체력에 맞는 운동 선택하고 고온에서 하는 운동 피해야

완벽한 치료법이 없기 때문에 예방이 최선이다. 먼저 자신의 체력 수준을 알고 운동 시간과 종류를 선택할 필요가 있다. 또 운동의 강도는 서서히 높여야 한다. 특히 평소에 운동을 하지 않던 사람이거나 오랜만에 운동을 하는 사람이라면 특히 주의를 기울일 필요가 있다.

환경도 고려해야 한다. 고온과 높은 습도는 횡문근융해증의 촉매 역할을 한다. 무더운 여름날 하는 마라톤이나 운동 효과를 극대화하기 위해 일부러 온도를 높인 실내에서 하는 스피닝(빠른 음악에 맞춰 타는 고정식 자전거) 등이 예다. 우리 몸은 섭씨 42도 정도 되는 고온에 오래 노출되면 에너지를 얻는 대사 과정이 억제되고 근육 세포의 막을 이루는 지질이 녹기 시작한다. 횡문근융해증이 나타날 수 있는 최적의 환경인 셈이다.

따라서 고온에서 운동하는 것은 되도록 피하되 한다면 물을 자주 마시는 것이 필요하다. 운동을 하면 신체는 항상성 유지를 위해 온도를 낮추고자 땀을 많이 배출하는데 이 때 전해질과 무기질도 함께 내보낸다. 칼륨도 빠져나가는데 칼륨은 수축 중인 근육(운동이 되는 부분의 근육)으로 혈류량을 증가시키는 역할을 한다. 땀을 많이 흘릴수록 혈중 칼륨 농도는 떨어지고 근육으로 가는 혈류량이 줄면서 횡문근융해증으로 이어질 수 있다.

또한 영양 부족은 근육이 사용하는 에너지 부족으로 이어질 수 있기 때문에 탄수화물, 단백질, 지방, 비타민, 무기질 등 골고루 섭취해야 한다. 운동을 하면 활성 산소가 발생하는데 이는 근육 세포의 막을 손상시킨다. 따라서 운동 뒤에는 비타민 A, C, E 등 항산화제를 섭취하는 것이 좋다.

글 : 이화영 과학칼럼니스트

저작자 표시 비영리 변경 금지
신고
1 
BLOG main image
생활에 밎줄 긋는 과학이야기♡ -KISTI의 과학향기-
by 과학향기

카테고리

분류 전체보기 (1178)
과학향기 기사 (892)
과학향기 이벤트 (1)
과학향기 독자참여 (1)
이런주제 어때요? (1)

달력

«   2017/12   »
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31            
tistory!get rss Tistory Tistory 가입하기!
Clicky Web Analytics

티스토리 툴바