커피의 쓴맛 물질에 관한 최근 발견들
17 June 2020
커피는 그 쓴맛에도 불구하고 또는 아마 쓴맛(bitter taste) 때문에 세계적으로 매우 인기가 있다.
카페인 같은 커피 내에 함유된 화합물들이 다른 정도로 그 쓴맛(bitterness)에 공헌한다.
라이프니츠 푸드시스템 생물학 연구소(the Leibniz-Institute for Food Systems Biology, Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie)와 뮌헨 공과대학교(the Technical University of Munich - TUM)에 의해 수행된 한 최근 연구가 쓴맛 물질들(bitter substances)과 쓴맛 수용체들(bitter receptors) 간의 분자 상호작용에 대한 새로운 통찰을 제공한다. 이는 맛 지각(taste perception)에 대해서도 관련된다.
카페인은 분명히 잘 알려진 커피의 쓴맛 성분이다.
그러나 이 자극성 물질이 그 음료의 쓴맛의 유일한 원인은 아니다.
Freising 과학자 팀에 의해 수행된 한 스터디의 최근 발견들이 이를 확인해준다.
세포-기반 테스팅 시스템 (일종의 인공 혀(artificial tongue))과 도킹 분석들(docking analyses)을 이용하여,
그 팀은 5가지 쓴 커피 성분들을 탐구했다.
그 테스트들은
■ 아라비카 콩들에서 식별되는 쓴 물질 mozambioside,
■ 로스트 산물인 bengalensol, 그리고
■ 잘 알려진 커피 화합물들인 cafestol, kahweol, 그리고 caffeine을 포함시켰다.
그들의 스터디 결과들에 기반하여,
연구팀은 인간의 25가지 쓴맛 수용체들(bitter taste receptors) 중
주로 2가지가 커피의 성분들에 반응한다고 가정한다.
수용체 TAS2R46 및 TAS2R43를 자극하기 위해서는 비교적 고농도의 카페인이 필요하지만,
다른 4가지 물질들은 상당히 더 작은 량이 필요하다.
리드 저자인 라이프니츠 푸드시스템생물학 연구소의 Tatjana Lang은
쓴맛 수용체 TAS2R43을,
모잠바이오사이드(mozambioside)나 벵갈렌솔(bengalensol)과 같은 정도로
활성화하는데 필요한 카페인 농도는 각각 약 30배 및 300배 더 높다고 말한다.
Bitter substance reduces bitter taste?
연구진이 수행한 추가 연구에 따르면, 커피에 함유된 쓴맛 물질은 서로 상호작용하는 것으로 나타났다.
이 연구에서는 카웨올(kahweol)과 모잠바이오사이드(mozambioside)가
쓴맛 수용체인 TAS2R43에 대해 유사한 결합 특성(binding properties)을 나타냈다는 것을 보여주었다.
그러나 모잠바이오사이드(mozambioside)에 비해
카웨올(kahweol) 수용체의 활성화는 상대적으로 약했으며,
용량에 따라 mozambioside에 의해 유도되는 쓴맛 수용체의 활성화를 억제할 수 있었다.
라이프니츠 연구소(Leibniz-Institute)
미각체계 수용 및 생체신호 연구그룹 (Taste Systems Reception & Biosignals)
책임자이자 책임 연구원인 마이크 베렌스(Maik Behrens)는
"따라서 카웨올(kahweol)은 수용체에서 더 효과적인 쓴맛 물질을 억제함으로써
TAS2R43에 의해 유발되는 쓴맛을 감소시킬 수 있을 것으로 추정합니다."라고 말했다.
베렌스는 이러한 효과가 에스프레소나 터키쉬 커피처럼
여과 단계가 없는 커피(카웨올을 함유한 음료)에서도 작용할 수 있다고 덧붙였다.
Bitter receptor affects gastric acid secretion
베렌스는 이 연구 결과가 또 다른 관점에서도 흥미롭다고 말하며,
"우리의 모든 연구 결과는 쓴맛을 내는 커피 물질이 25가지 쓴맛 수용체 중 두 가지를 매우 특이적으로 활성화한다는 것을 보여줍니다. 또한 두 가지 유형의 수용체가 미각 세포에만 존재하는 것이 아니라는 것을 알고 있습니다.
TAS2R43은 胃에도 존재하며 카페인과 함께 위산 분비조절에 역할을 합니다.
이제 훨씬 더 강력한 효능으로 수용체를 활성화하는 벵갈렌솔(bengalensol)과 같은 커피 성분이 이러한 조절 과정에 어떻게 관여하는지에 대한 의문이 제기됩니다."라고 덧붙였다.
많은 사람들이 유전적 변이로 인해 쓴맛 수용체인 TAS2R43을 가지고 있지 않다는 사실 또한 흥미롭다.
라이프니츠 시스템 생물학 연구소(the Leibniz-Institute for Systems Biology) 소장인
베로니카 소모자(Veronika Somoza) 박사는
이것이 개인별 커피 맛 認知 또는 耐性 差異를 설명할 수 있다고 말한다.
그녀는 쓴맛 물질과 쓴맛 수용체의 복잡한 상호작용, 그리고 이들이 인체에 미치는 영향을 규명하기 위해서는 훨씬 더 많은 연구가 필요하다고 덧붙였다.
More information:
Tatjana Lang et al.
Numerous Compounds Orchestrate Coffee's Bitterness,
Journal of Agricultural and Food Chemistry (2020).
DOI: 10.1021/acs.jafc.0c01373
보도자료 제공 Leibniz-Institut für Lebensmittel- Systembiologie an der TU München