인체 단맛수용체 반응으로 감미료 단맛 정량화
주관적 관능평가 한계 넘어 객관적 분석 가능성 제시

인체 단맛수용체 반응을 활용해 감미료의 단맛 강도를 정량적으로 예측할 수 있는 기술을 개발됐습니다.

한국식품연구원은 노화연구단 김민정 박사 연구팀이 인체 단맛수용체 반응 데이터를 기반으로 감미료의 단맛 강도를 객관적으로 분석할 수 있는 평가 체계를 제시했습니다.

최근 식품업계에서는 저당·대체감미료 제품 개발이 활발해지면서 맛을 데이터로 분석하는 '맛 인지 디지털화' 기술의 중요성이 커지고 있습니다.

하지만 현재 단맛 평가는 대부분 사람이 직접 맛을 보는 관능평가에 의존하고 있어 평가자의 특성이나 실험 환경에 따라 결과가 달라질 수 있다는 한계가 있었습니다.

연구팀은 이를 해결하기 위해 인체 단맛수용체인 TAS1R2·TAS1R3의 반응을 활용한 정량 평가 기술 개발에 나섰습니다.

기존 연구들이 단맛수용체가 특정 물질에 반응하는지 여부를 확인하거나 물질 간 반응 강도를 비교하는 수준에 머물렀다면, 이번 연구는 수용체 반응과 실제 사람이 느끼는 단맛 사이의 관계를 수치화하는 데 초점을 맞췄습니다.

연구진은 수크랄로스, 아스파탐, 아세설팜칼륨, 사카린, 사이클라메이트 등 대표 감미료 5종을 대상으로 단맛수용체 발현 세포의 반응을 분석했습니다.

분석 결과, 감미료가 세포 반응을 유도하는 농도와 기존 문헌에 보고된 상대 단맛 강도 사이에 높은 상관 관계가 있는 것으로 확인됐습니다.

연구진은 이를 바탕으로 감미료의 단맛을 예측할 수 있는 새로운 지표인 'MPSS(Model-Predicted Sweetness Score)'를 개발했습니다.

MPSS는 단맛수용체 반응 데이터를 이용해 설탕 대비 단맛 강도를 추정하는 지표로, 값이 높을수록 더 강한 단맛을 가진 것으로 해석됩니다.

실험 결과 수크랄로스와 사카린은 높은 MPSS 값을 보였고, 사이클라메이트는 상대적으로 낮은 값을 나타내 기존에 알려진 단맛 강도 순서와 유사한 결과를 보였습니다.

연구진은 이번 성과가 단맛을 사람의 주관적 평가가 아닌 생물학적 반응에 기반해 정량적으로 분석할 수 있는 가능성을 보여준 연구라고 설명했습니다.

다만 현재 모델은 5종의 감미료를 대상으로 구축된 초기 단계 기술인 만큼 향후 천연 감미료와 혼합 감미료, 실제 식품 환경에서 추가 검증이 필요하다고 덧붙였습니다.

김민정 박사는 "이번 연구는 인체 단맛수용체 반응과 실제 단맛 사이의 정량적 연관성을 확인하고 이를 기반으로 단맛 예측 지표를 제안했다는 데 의미가 있다"며 "앞으로 쓴맛과 감칠맛 등 다양한 맛 영역으로 연구를 확대해 인체의 맛 인지와 더욱 밀접하게 연결된 디지털 맛 평가 기술로 발전시켜 나가겠다"고 말했습니다.

이번 연구 결과는 식품과학 분야 국제학술지 '푸드 케미스트리: 엑스(Food Chemistry: X)’ 2025년 제31권에 실렸습니다.