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‘가장 사교적인 감각.’

인간의 오감 가운데 하나인 미각에 대한 별칭이다. 동서고금을 막론하고 사람들은 혼자 식사하기를 싫어한다. 남과 친해지는 가장 좋은 방법은 음식을 함께 나누는 것이다. 아무리 화려한 결혼식에 초대됐어도 나온 음식이 별로이면 결코 좋은 인상이 남지 않는다.

최근 맛있는 음식에 대한 관심이 뜨겁다. TV에 소개된 식당은 한동안 손님들로 발 디딜 틈이 없다고 한다. 맛을 위해서라면 한두시간 차를 타고 가는 것도 마다하지 않는다는 ‘미식가’들이 늘고 있다. 그런데 우리는 정작 미각에 대해 얼마나 알고 있을까.

미각 메커니즘 최근에야 밝혀져

맛을 보는 기관은 물론 혀다. 이 사실은 인류가 문명을 창조하기 전부터 알고 있는 상식이다. 그러나 혀가 어떻게 맛을 감지하는지에 대한 자세한 메커니즘은 최근에야 밝혀지고 있고 아직도 실체가 완전히 드러나지 않고 있다.

불과 20여년 전까지만 해도 맛의 종류는 네 가지였다. 짠맛, 신맛, 단맛, 쓴맛이 그것이다. 그런데 일본의 과학자들이 여기에 우마미(umami), 즉 ‘감칠맛’을 더했고 논란 끝에 위의 어느 맛에도 포함되지 않는다는 것이 인정돼 맛의 종류가 다섯 가지가 됐다.

단맛은 포도당 등 각종 당분자가 단맛 수용체에 닿았을 때 느껴진다. 마치 열쇠와 자물쇠처럼 당분자가 수용체에 끼워지면 수용체의 구조가 바뀌면서 세포 안에서 일련의 신호전달 과정이 일어난다. 당분자는 몸에서 분해돼 칼로리를 내므로 생존에 매우 중요하다. 따라서 우리는 달콤한 맛에 쾌락을 느끼게 진화했다. 감칠맛 수용체는 아미노산의 하나인 글루탐산을 감지한다. 글루탐산은 주로 고기나 생선에 풍부하게 들어있다. 감칠맛 역시 영양이 풍부한 음식임을 나타내는 신호다. 음식에 맛을 더하는 합성조미료란 다름 아닌 글루탐산염(MSG)이다.

단맛과 감칠맛을 감지하는 수용체의 유전자가 밝혀진 것은 지난 2003년. 여기에 관여하는 유전자는 불과 세 개로 각각 T1R1, T1R2, T1R3로 불리는 수용체 단백질을 만든다. 이 가운데 T1R2와 T1R3가 결합되면 단맛을 감지하고 T1R1가 T1R3가 결합되면 감칠맛을 맛보는 것으로 밝혀졌다. 몸에 영양분임을 나타내는 두 맛이 서로 밀접한 관계가 있음이 분자수준에서도 증명된 셈이다.

짠맛은 나트륨이온(Na+)같은 미네랄이 혀의 짠맛 수용체에 닿았을 때 느껴진다. 몸속의 미네랄이 부족하거나 지나치면 세포활성이나 신경전달에 문제가 생긴다. 따라서 짠맛이 적당하면 입맛이 다셔지지만 과다하면 불쾌한 느낌으로 바뀐다. 너무 싱거운 음식도 맛이 없게 느껴진다.

신맛은 수소이온(H+)이 신맛 수용체에 닿았을 때 감지된다. 약한 신맛은 입맛을 돌게 하지만 강한 신맛은 사람 뿐 아니라 동물도 거부한다. 왜 그럴까. 경북대 생물학과 김언경 교수는 “음식을 부패시키는 미생물은 산을 내므로 강한 신맛은 오염된 음식이니 뱉으라는 경고”라며 “풋과일의 시큼한 맛도 아직 당분이 충분치 않아 영양가가 없다는 신호”라고 설명한다.

짠맛과 신맛의 수용체는 단맛이나 감칠맛, 쓴맛의 수용체와는 달리 이온 채널의 형태다. 즉 미네랄 이온이나 수소이온이 이온채널을 통과해 세포 안으로 직접 들어가 신호를 전달한다. 그러나 아직까지 이온채널의 유전자는 밝혀지지 않은 상태다.

쓴맛은 다소 독특한 미각이다. 다른 맛들이 섭취하는 음식의 정보를 알려주는 것이라면 쓴맛은 먹어서는 안되는 것을 경고하는 역할을 한다. 이 세상에는 먹었을 때 탈을 일으키거나 심지어 목숨을 잃게 하는 것들이 널려있다. 동물의 미각은 이런 분자가 입안에 들어오면 쓴맛을 느끼게 해 뱉어내게 진화해 왔다. 이런 현상은 사람뿐 아니라 초파리에서도 보인다.

그런데 자연계에서 쓴맛을 내는 분자는 수천가지나 되고 구조도 다양하다. 따라서 쓴맛 수용체, 즉 쓴맛을 내는 분자와 결합해 그 신호를 전달하는 단백질의 종류가 하나 뿐이라면 이들을 모두 감지하지는 못할 것이다. 지난 2000년 쓴맛 수용체의 유전자가 발견되자 이런 추측이 사실로 확인됐다. 수용체의 종류가 적어도 24가지나 되는 것으로 밝혀졌기 때문이다.

그렇다면 쓴맛도 24가지로 세분될 수 있는 게 아닐까. 연구결과 이들 수용체에서 전달된 신호는 모두 하나의 신경으로 통합돼 뇌로 들어간다. 즉 하나의 쓴맛으로 느껴진다는 것이다. 어차피 쓴맛은 몸에 해롭다는 정보만 알려주면 충분하므로 굳이 그 종류를 구별할 필요가 없기 때문이다.
 

필요에 따라 민감도 달라

‘시장이 반찬’이란 말이 있다. 배가 고프면 밥 한 그릇에 김치 한 조각도 꿀맛이다. 반면 허기가 채워지면 일류 요리사가 만든 고급 요리에도 손이 가지 않는다. 말라위 말라위대 입 즈베레브 교수팀은 16명의 사람을 대상으로 한 실험에서 배가 고플 때 짠맛과 단맛에 대한 민감도가 증가한다는 사실을 발견했다. 반면 음식을 먹은 뒤에는 민감도가 현격하게 떨어졌다.

즈베레브 교수는 “이런 현상은 우리 몸이 영양분을 섭취할 필요가 있을 때 신호를 보내는 것”이라고 말했다. 흥미롭게도 쓴맛에 대한 민감도는 식사 전과 후가 변함이 없었다. 그는 “쓴맛은 독에 대한 경고이므로 민감도가 늘 일정해야한다”고 설명했다.

한편 여성은 남성보다 쓴맛에 더 민감하고 특히 사춘기에 접어들면서 쓴맛을 더 잘 느끼게 되고 임신 중에 민감도가 가장 높아지는 것으로 나타났다. 연구를 수행한 예일대의대 린다 바르토셕 교수는 “여성은 임신 중에 태아를 보호하기 위해 쓴맛에 더 민감하도록 진화한 것으로 보인다”고 설명했다. 반면 남성은 단맛에 민감한 것으로 나타났다.

한편 맛에 대한 민감도는 개인에 따라 다르다. 이런 현상은 특히 쓴맛에서 두드러지는데 여기에는 유전적 영향이 있는 것으로 추측됐다. 연구자들은 오래 전부터 쓴맛을 내는 물질 중 하나인 페닐티오카바마이드(PTC)에 대한 민감도의 차이를 조사해 왔다. 그러나 최근까지도 연구결과를 제대로 설명하지 못했다.

이런 현상을 유전자차원에서 명쾌하게 밝힌 연구자가 바로 김언경 교수. 올해 경북대에 부임한 김 교수는 지난 5년간 미국 국립보건원에서 쓴맛에 대한 연구를 수행해왔다. 김 교수는 PTC를 감지하는 쓴맛 수용체의 유전자를 인간의 7번 염색체에서 찾아냈다. TAS2R38로 명명된 이 유전자는 세곳에서 염기의 종류가 바뀔 수 있는데 그 결과 다섯가지의 수용체 분자가 만들어진다. 특이하게도 아프리카를 제외한 대부분의 지역에서 쓴맛에 가장 민감한 PAV 타입과 가장 둔감한 AVI 타입만 존재한다. 아시아인의 경우 PAV 유전자가 58%, AVI 유전자가 42%다. 김 교수는 “AVI 타입인 사람은 쓴맛에 대해 100∼1000배나 덜 민감한 것으로 나타났다”며 “현재 다른 쓴맛 수용체에 대해서도 이런 현상이 나타나는지 실험하고 있다”고 말했다.

그렇다면 AVI 타입을 갖는 사람들은 왜 도태되지 않고 아직 살아남았을까. 김 교수는 “이에 대한 해답은 우리도 궁금해하고 있다”면서 “TAS2R28은 여러 쓴 맛 가운데 한 타입만을 감지하는 수용체이므로 이것이 둔감해도 나머지 쓴맛 수용체가 민감하다면 별 문제가 없을지도 모른다”고 말했다.

이에 대해 바르토셕 교수는 다른 시각에서 접근하고 있다. 쓴맛을 내는 물질은 과도할 경우 독으로 작용하지만 소량은 오히려 건강에 좋을 수 있다는 것. 바르토셕 교수는 “쓴맛에 민감한 사람들은 브로콜리 같은 씁쓸한 야채를 잘 먹지 않는다”며 “그 결과 항암물질의 섭취가 부족해져 대장암에 걸릴 확률이 높은 것으로 나타났다”고 덧붙였다. 바르토셕 교수는 “잡식동물인 인간은 환경에 잘 적응하려면 독을 피해야 할 뿐 아니라 건강한 음식을 먹어야 한다”며 쓴맛에 대한 민감도가 다양한 현상을 설명했다.
 

패스트푸드가 미각 퇴화시켜

그러나 유전자가 미각의 모든 것을 설명하지는 못한다. 후각과 마찬가지로 미각도 경험과 학습에 따라 큰 영향을 받기 때문이다. 최근 일본의 연구자들은 젊은 세대의 미각이 둔감해지고 있다는 사실을 발견했다. 대학 신입생들에게 설탕(단맛), 소금(짠맛), 식초(신맛), 키니네(쓴맛), MSG(감칠맛)를 각각 농도 0.001∼0.04%까지 4단계로 물에 희석한 뒤 맛을 보게 했다. 그 결과 27%만이 가장 낮은 농도에서 다섯 가지 맛을 구별했다. 20여년 전 행해진 동일한 실험에서 50%가 맞춘 것에 비하면 상당히 낮은 수치다.

“현재 전세계적으로 진행되고 있는 맛의 규격화의 당연한 결과입니다. 특히 젊은이들이 패스트푸드를 좋아하니까요.”

이탈리아의 와인제조사인 굴피(Gulfi)의 소믈리에 마시모 루피노의 설명이다. 서울 평창동에 위치한 보르도와인아카데미에서 이탈리아 와인에 대해 강의하기 위해 내한한 그는 20여 년 동안 복잡미묘한 와인의 맛을 식별하는 훈련을 해온 ‘혀’의 소유자다.

“이탈리아에서도 이런 현상이 문제가 됐습니다. 그 결과 수년 전부터 초등학교에서 1주일에 한시간씩 맛을 보고 향을 맡는 시간이 생겼습니다.”

처음에는 배울 것도 많은데 무슨 한가한 짓이냐며 반발하는 학부모들도 있었지만 이제는 풍부한 감각체험이 정서뿐만 아니라 신체적 건강에도 중요하다는 인식이 널리 퍼졌다고 한다. 루피노는 “현대인은 너무 바빠서 그런지 맛을 음미하지도 않은 채 음식을 삼킨다”며 “따라서 이런 상태에서도 맛을 느끼게 하려면 패스트푸드에 조미료를 과도하게 써야 한다”고 말했다. 결국 이렇게 단순하고 과도한 맛에 계속 노출되면 혀는 둔감해질 수밖에 없다.

루피노는 “와인도 그렇지만 좋은 음식은 맛에 균형과 조화가 담겨 있어야 한다”며 “음식을 천천히 먹으면서 맛과 향을 충분히 음미한다면 절대 과식하는 일은 없을 것”이라고 덧붙였다. 19세기 프랑스의 법률가이자 미식가였던 프랑스의 장 앙텔므 브리야 사바랭은 1825년 펴낸 저서 ‘미식 예찬’에서 “미식을 대식이나 폭식과 혼동해서는 안 된다”며 “미식법의 목적은 가능한 한 가장 좋은 음식을 수단으로 하여 인간의 보존에 주의하는 것”이라고 쓰고 있다. 다양한 맛을 경험하고 미각을 세련되게 만드는 것이 결국 건강에도 도움이 되는 길인 셈이다.

혀지도는 잘못된 과학상식

‘단맛은 혀끝, 신맛은 혀양쪽, 쓴맛은 혀뒤, 짠맛은 혀가장자리에서 느낀다.’

생물학 교과서에 나오는 맛에 대한 혀지도 설명이다. 이에 따르면 특정한 맛을 느끼는 미각세포가 혀의 위치에 따라 서로 다르게 분포돼 있다는 것이다.

그런데 최근 과학자들은 혀지도가 과학적 근거가 없다는 사실을 발견했다. 20세기 초에 나온 이 이론은 19세기 말의 한 연구결과를 잘못 해석한 결과다. 그럼에도 연구자들이 별 생각 없이 이 이론을 ‘진실’로 받아들여 엄밀한 검증 없이 계속 인용하면서 오늘에 이르렀다는 것.

수년 전 미각의 메커니즘을 밝힌 미국 마운트시나이의대 로버트 마골스키 교수는 “모든 미각은 맛봉오리가 있는 혀의 모든 지점에서 감지될 수 있다”며 “혀지도는 과학에서도 고정관념을 버리기가 얼마나 어려운지 잘 보여주는 사례”라고 말했다. 경북대 김언경 교수는 “특정한 맛에 대한 민감도가 혀의 위치에 따라 약간 다를 수는 있으나 기본적으로 혀 전체에서 느낄 수 있다”고 설명했다.

맛을 감지하는 메커니즘

미각 수용기인 맛봉오리는 혀를 비롯한 구강, 인두, 후두에 분포해 있다. 맛봉오리를 이루는 미각세포가 작동하는 메커니즘의 상당 부분이 최근 밝혀졌으나 아직도 규명되지 않은 부분이 남아있다.