오메가3와 초임계 추출 rTG 오메가3

오메가3 지방산 (Omega-3 fatty acid)

오메가3 영양제 (출처 shutterstock)

불포화지방산인 오메가3 지방산은 체내에서 생성되지 않아 음식으로 섭취해야 하는 필수 영양소입니다. 오메가3 지방산은 체내 혈행(혈액의 흐름)을 개선하여 심혈관질환의 위험을 낮추는 효능이 있는데요. 이 때문에 세계보건기구, 미국심장학회, 미국국립보건원, 캐나다보건성 등에서는 오메가3 지방산 섭취를 공식적으로 권장하고 있습니다. 한편, 오메가3 지방산은 건강기능식품뿐만 아니라 의약품으로도 활용하고 있습니다. 오메가3 지방산 성분을 함유한 전문의약품 약제는 고중성지방혈증에 대해 2차 예방약제로 사용되기도 합니다. 그러나 특별히 중성지방 위험인자가 없는 성인에게는 오메가3 지방산이 체내 중성지방을 낮추는데 도움이 되지 않는다는 회의적인 의견도 있습니다.

본문에서는 오메가3 지방산을 간단히 오메가3이라고 하겠습니다.

*지방산: 지방산의 화학구조는 4~24개의 탄소원자를 갖는 긴 사슬로 양쪽 끝에 카르복실기(-COOH)와 메틸기(-CH3)를 갖는 탄화수소꼬리 형태
*불포화지방산: 지방산 사슬에 한 개 이상의 이중 결합을 가지고 있는 지방산

오메가3의 체내 역할은 많은 연구를 통해 잘 정립되어 있습니다. 체내에서 오메가3은 세포막의 구성 성분이면서 에너지원입니다. 또한 혈액 응고를 막고 이미 생성된 혈전을 용해하는 작용이 있어 심장, 폐, 혈관, 면역체계가 정상적으로 작동하도록 돕는 역할을 합니다. 그래서 오메가3이 부족하면 심혈관 질환, 암, 염증, 자가면역 질환의 유병율이 증가할 수 있습니다. 최근에는 오메가3의 순도와 흡수율을 높이고 보다 안전한 섭취를 위한 추출법이 계속해서 발전하고 있습니다. 그만큼 소비자들은 현명한 소비를 위해 관련 용어 및 개념과 같은 정보를 받아들이고 이해해야 합니다.

 

오메가 3 지방산 종류

오메가3의 주요 지방산인 eicosapentaronic acid(EPA)와 docosahexaenoic acid(DHA)는 특정 어류와 해초에 함유되어 있고, alpha-linolenic acid(ALA)는 견과류와 씨앗에 함유되어 있습니다.

그림 1. EPA, DHA, ALA 분자구조 (출처 ketogenic)

각각의 오메가3은 구조가 다른만큼 체내에서 조금씩 다른 특징과 기능을 가지고 있습니다. ALA는 필수 지방산(essential fatty acid)으로 앞서 언급한 것처럼 체내에서는 생성되지 않아 음식으로 섭취해야 합니다. 특이점은 체내에서 ALA의 아주 일부가 EPA로 전환되고, EPA는 다시 DHA로 전환될 수 있다는 것입니다(DHA는 가역 반응으로 EPA로 전환될 수 있음). 그래서 EPA와 DHA는 일부라도 체내에서 생성될 수 있기 때문에 부분 필수 지방산(partial essential fatty acid)이라고도 합니다. 그러나 많은 양이 아니기 때문에 ALA와 마찬가지로 음식 또는 보충제 섭취로 영양 성분을 획득해야 합니다.

그림 2. EPA, DHA, ALA (출처 lucky vitamin)

ALA는 주로 에너지원으로서 에너지 대사와 관련된 효소에 필수적인 보조인자입니다. 반면, EPA와 DHA는 염증 완화와 심혈관 기능을 향상하는 역할을 합니다. 특히, DHA는 눈 건강과 뇌신경 발달에 영향을 주는 것으로 알려져 있고, 영유아와 발달기의 아이들에게 필수적인 성분입니다.

오메가3 지방산의 체내 흡수율

어떤 기능성 원료든 섭취했을 때 몸에 흡수되지 않으면 아무런 효과를 기대할 수 없겠죠. 오메가3의 흡수율은 분자구조에 가장 많은 영향을 받는데요. 오메가3의 흡수율과 순도를 높이기 위해 과학기술력으로 분자구조 형태를 변화시켜왔습니다. 오메가 3의 분자 형태는 분자구조 변화에 따라 1세대 triglyceride form(TG), 2세대 ethyl-ester form(EE), 3세대 re-esterofied form(rTG)로 구분합니다.

 

그림 3. 오메가3 분자구조 변화

1세대인 TG형은 자연계에 존재하는 일반적인 오메가3 형태입니다. 글리세롤에 지방산(그림에서 오렌지색)이 결합되어 있고, 그 지방산 중에 하나는 불포화 지방산인 형태입니다. TG형은 오메가3의 흡수를 돕는 글리세롤을 함유하고 있어서 체내 흡수율이 뛰어납니다. 그러나 효율이 좋지 않아 순도가 떨어지죠. 반대로 EE형은 에탄올에 불포화 지방산을 붙여 합성한 것입니다. 잡기름이 제거되어 순도가 높지만 글리세롤을 함유하지 않아 흡수율이 낮습니다.

rTG 오메가3는 TG형과 EE형의 단점을 보완한 형태입니다. 잡기름을 제거하고 흡수에 도움이 되는 글리세롤을 함유해 순도와 흡수율을 동시에 높였습니다. 1세대 오메가3는 글리세롤에 불포화 지방산 1개와 다른 지방산 2개가 붙어있는 형태인데, rTG 오메가 3은 불포화지방산만3개가 결합된 형태입니다.

오메가3 지방산 추출법

오메가3의 추출 방식은 헥산 추출, 분자 증류 추출, 저온 초임계 추출 3가지로 나눌 수 있습니다. 이 중 헥산 추출은 헥산을 유기용매로 사용해 오메가3 지방산을 뽑아내는 방식입니다. 헥산 추출법은 짧은 시간 대비 많은 양의 오메가3 기름을 얻을 수 있는 장점이 있지만, 최종 용약에 헥산을 포함한 여러 화학 성분이 잔류할 수 있습니다. 헥산은 기름 같은 유기성분을 추출할 때 흔히 사용하는 용매지만 인체 독성을 일으켜 안전성 이슈가 있습니다.

분자 증류 추출은 180~200 ºC 이상의 고온에서 오메가3을 추출하는 방식입니다. 이러한 추출법은 가장 일반적으로 사용되지만 열에 약한 오메가3이 산패할 위험성이 큽니다. 게다가 산패한 오메가3은 DNA와 세포에 변형을 일으켜 체내에서 발암물질로 작용할 수 있기에 역시 위험성이 존재합니다. 산패한 오메가3을 정제하는 기술력 발전으로 섭취할 때 위험성은 크게 없다고도 볼 수 있습니다.

저온 초임계 추출은 50 ºC 이하의 저온에서 오메가3 지방산을 뽑아내는 방식입니다. 저온 초임계 추출법은 고온을 가하지 않아 원료의 산패 위험이 없으며, 화학 용매제 대신 이산화탄소를 이용해 초고압에서 오메가3 지방산을 추출합니다. 그래서 인체에 유해한 화학잔여물이 남지 않습니다. 아무래도 초임계 추출법이 헥산 추출과 분자 증류 추출의 단점을 보완했기 때문에 소비자에게 가장 선호됩니다. 물론 이러한 개념과 정보를 알지 못한다면 선택의 기회가 박탈당하는 것과 다를 것이 없겠죠.

 

EPA와 DHA 일일 섭취량과 비율

현재까지 식품의약품안전처에서 인정한 오메가 3의 기능성 원료는 EPA와 DHA입니다. 이 두 가지 오메가3이 인정받은 기능성은 4 가지입니다.

1. 혈중 중성지질 개선에 도움을 줄 수 있음
2. 혈행 개선에 도움을 줄 수 있음
3. 건조한 눈을 개선하여 눈 건강에 도움을 줄 수 있음
4. 기억력 개선에 도움을 줄 수 있음

건간기능식품의 경우에는 EPA와 DHA의 함량이 구분되어 표기되어 있습니다. 그런데 만약 정확한 함량이 표기가 되어있지 않다면 보충식품일 가능성이 높습니다. 물론 건강기능식품 마크로도 구분할 수 있지만, 해외 제품의 경우에는 구분하고 판단하기 어려우니 EPA와 DHA의 함량이 표기되어 있는지 우선 확인해야 합니다.

식품의약품안전처에서 권장하는 EPA와 DHA 일일 섭취량의 합은 1,000~2,000mg입니다. 최소 1,000mg을 섭취하는 것을 권장하고 있습니다. 함량뿐만 아니라 EPA와 DHA의 비율도 오메가3 섭취 시 고려해야 하는 요인 중 하나인데요. 연구논문에서 밝혀진 이상적인 EPA와 DHA 비율은 1:1 보다는 1.5~3:1입니다.

 

섭취 시 주의사항

오메가3 섭취 시 가장 흔하게 나타나는 부작용은 생선 비린내가 나는 트림과 설사입니다. 오메가3인 EPA와 DHA 함량의 합이 3,000mg 이상일 때는 혈액을 묽게 하는 작용이 나타날 수 있는데 권장하는 일일 용량을 초과하지 않도록 주의해야 합니다. 특히, 혈우병처럼 출혈과 관련한 질환자나 항혈전약, 항응고제를 복용하는 경우 그리고 수술 예정자는 의사 또는 약사와 상의해야 합니다.

미국의 FDA는 하루에 EPA와 DHA 총섭취량이 5,000mg 이 넘지 않을 것을 권장하고 있습니다. 또한, FDA에 따르면 대부분의 경우 오메가3으로 인한 부작용은 심하지 않고, 숨에서 나쁜 냄새, 가슴이 타는 듯한 느낌, 어지러움, 복부 불편감, 설사, 두통 등의 증상이 나타날 수 있다고 이야기하고 있습니다.

 

레퍼런스

-Danielle Swanson, Omega-3 Fatty Acids EPA and DHA: Health Benefits Throughout Life, 2012
-Kris-Etherton PM, Dietary reference intakes for DHA and EPA, 2009
- Ods.od.nih.gov (Omega-3 Fatty Aids)