Capsaicinoids: Pungency beyond Capsicum

오늘 읽은 저널입니다. 혹시 흥미롭게 생각하실 분이 계실까 싶어 올려봅니다.

매운 맛을 내는 주된 요소는 캡사이신. 이에 관련된 화합물을 캡사이시노이드(capsaicinoid)라고 부릅 니다.

헌데 캡사이시노이드를 만들어내는 식물, 대표적으로 고추( Capsicum )는 의외로 적고 얻는 양도 많지 않습니다.

이에 일부에선 토마토가 캡사이시노이드를 만들게끔 하는 연구가 진행중입니다. 토마토에서 캡사이신을 추출할 날이 멀지 않은 거죠.

토마토의 유전자 분석을 해보면 캡사이시노이드를 만들어낼 유전정보는 이미 담겨 있는 걸 알 수 있습니다. 잠자고 있다(silent)고 보면 될까요?

토마토가 캡사이시노이드 유전 경로(capsaicinoid genetic pathways)를 가진 이유는 토마토와 고추 둘다 남아메리카가 원산지이고 먼 친척간이기 때문입니다.

여기엔 유전체 편집기술(gene-editing techniques)이 들어갑니다. 유전자가위, CRISPR-Cas9는 그 중 하나의 예이기도 하죠. 

유전자가위 원리와 개발과정- 크리스퍼(CRISPR-Cas9, Cpf1)

인류의 미래 재단할 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9

세포 내에서 특정 유전자를 자르고, 틈에 원하는 유전자를 넣고, 또 유전정보를 정확하게 바꾸는 유전자 교정 같은, 

유전성 질환이나 난치병의 유전자 치료제 등을 만들어내는 생명 공학 분야 뿐만 아니라 이런 분야에도 적용됩니다.

다만 연구진에 따르면 캡사이시노이드를 만들어내는 이 유전 경로가 그리 단순하진 않다고 하네요. 

잠자는 걸 깨우는, 스위치 '온' 하는 과정이 매우 복잡하다고 합니다.

토마토를 캡사이신을 얻어내는 생산'공장'으로 만드는 데에는 과학이 아닌 공학적인 관점에선 결국 '경제성'과 연결될 수 밖에 없습니다.

캡사이신은 쓰임새가 많습니다. 특히 의료용으로 말이죠.

항암치료제나 소염제 및 진통제 등등 시장 잠재성이 큽니다. 아. 물론 산업용으론 호신용 수단인 페퍼 스프레이에도 쓰이죠.

이 쯤 되면 갖게 되는 궁금증.

그럼 고추를 더 많이 재배하면 되는 거 아닌가?

Capsicum 고추와 먼 친척 뻘인 감자, 토마토, 담배에 비해 상대적으로 고추는 노동집약 산업에 가깝고 수확하기 쉬운 작물은 아닙니다.

(첨부한 페이퍼에 따르면 그렇습니다.) 

'매운' 토마토는 그와 달리 보다 쉽게 단위면적당 대량 생산이 가능하죠.

물론 반론도 만만치 않습니다.

그동안 수많은 유전자 변형 작물들이 시도되어 왔지만 토마토엔 많지 않은 이유를 그만큼 현대의 토마토란 작물이 지금의 대량생산에 적합하게끔 이미 최적화되어 있다는데 드는 과학자들도 있습니다. 고추는 토양이나 기후 환경, 재배 조건에 따라 아주 다양한 결과값을 보여줍니다. 토마토는 그렇지 못하죠.

고추 자체가 캡사이신을 만들어내는데 최적의 식물이란 점도 고려해야 한다고 봅니다.

토마토는 수분을 보다 많이 함유하고 있고 다 자라면 조직이 너무 무릅니다.

캡사이신 보다 더 값나가는 물질 생산에 바닐라 콩대신 토마토와 씨름하고 있는 연구자들도 있죠.

캡사이시노이드 유전 경로와 유사한, 바닐라의 특성을 결정짓는 바닐린(vanillin) 유전 경로 같은 건데요. 

바닐라 열매를 녹생 상태에서 수확해 발효한 뒤 거의 1년 동안 건조와 숙성을 반복하면 겉면에 윤기가 나는 바닐린 결정체가 만들어집니다.

세상에서 가장 고급스런 단맛이라는 바닐라(Vanilla). 향신료로 귀한 대접을 받습니다.

바닐라를 빼놓고는 서양 코스요리를 완성시킬 수 없습니다. 모든 디저트에는 바닐라가 들어가기 때문이죠. 

먼 옛날 초컬릿에 매료됐던 아즈텍 원주민들은 쓴맛을 줄이면서 보다 맛있게 카카오를 즐기기 위해 바닐라를 향료로 사용했습니다. 

초컬릿이 유럽에 퍼졌을 때, 바닐라를 차지하기 위한 열강들의 식민지 경쟁이 치열했다는 사실은 바닐라가 얼마나 매력적이었는지를 알 수 있게 해주는 대목이기도 합니다.

열매 자체로서 바닐라는 아무런 맛도 향도 없습니다. 

인도네시아, 멕시코, 마다카스카르 등 산지에 따라 가공방법이 다르지만, 증기를 쪼이고 발효와 건조 과정을 몇 차례 거쳐 거의 1년 만에 과실 겉면에 독특한 향기와 빛깔을 갖게 하는 바닐린 결정을 만들어내는 건 같고요.

바닐라는 스페인어 ' 작은 콩(Vainilla)' 에서 유래했지만, 아즈테카인은 발효되고 건조된 것을 보고 ‘검은 꽃’이라고 불렀죠.

바닐라는 만들기 까다롭기 때문에 세계적으로 필요한 양의 90%가 인공 바닐라향(Artificially vanilla flavored)으로 조달되고 있습니다.

참고로 바닐린은 목재의 리그닌(Lignin)이나 정향(Clove)에서 나오는 유게놀(Eugenol)을 이용해 합성될 수 있는데요. 

자연적으로 생성되기도 합니다. 오크숙성을 거쳐는 싱글몰트 위스키나 포도주를 증류해 참나무통 숙성을 거치는 코냑 등에서 바닐라 풍미를 느낄 수 있죠.

바닐라 토마토와 '매운' 토마토. 

둘 중에 어떤게 먼저 시장에 나올 지 궁금하군요.