국내 연구진이 사람의 감각평가에 주로 의존하던 단맛 평가 방식을 수용체 기반 데이터로 분석해냄으로써 향후 정밀한 평가 체계를 마련할 것으로 기대된다.

한국식품연구원(원장 백현동, 이하 식품연)은 인체 단맛수용체의 반응을 이용해 감미료의 단맛 강도를 정량적으로 추정할 수 있는 가능성을 확인했다고 밝혔다.

연구진은 단맛 수용체는 기존에 사람의 감각평가에 주로 의존하던 단맛 평가 방식을 수용체 기반 데이터로 분석함으로써, 보다 객관적이고 정밀한 평가 체계를 구축할 수 있는 가능성을 제시했다.

최근 식품산업에서는 건강 지향적 소비 확산과 함께 저당·대체감미료 제품 개발이 활발해지고 있다. 이에 따라 식품의 맛을 객관적이고 일관된 데이터로 전환하는 '맛인지 디지털화' 기술의 중요성이 커지고 있다.

그러나 현재 대부분의 맛 평가는 사람의 감각평가에 크게 의존하고 있어 평가자의 특성, 실험조건, 시료환경에 따라 결과가 달라질 수 있다는 한계가 있다. 이에 연구진은 맛인지 디지털화 기술 개발의 첫 단계로, 대표적인 기본 맛 중 하나인 단맛을 정량적으로 평가하는 기술 개발에 주목했다.

기존에도 단맛수용체를 활용한 세포 기반 연구는 있었지만, 대부분은 수용체가 반응하는지를 확인하거나 물질 간 반응 세기를 비교하는 수준에 머물렀다.

반면 이번 연구는 수용체 반응과 사람이 실제로 느끼는 단맛 사이의 관계를 정량적으로 연결하는 데 초점을 맞췄다는 점에서 차별성이 있다. 특히 연구진은 감미료의 단맛을 '설탕 대비 몇 배'로 나타낸 기존 문헌 값을 그대로 활용해, 보다 이해하기 쉬운 예측 모델을 제시했다.

이를 위해 연구진은 수크랄로스, 아스파탐, 아세설팜칼륨, 사카린, 사이클라메이트 등 감미료 5종을 대상으로 인체 단맛수용체 발현 세포의 반응을 측정했다. 분석 결과, 감미료별 세포 반응 유도 농도는 기존에 알려진 상대 단맛값과 높은 상관성을 보였으며, 연구진은 이 결과를 바탕으로, 단맛 예측 지표인 MPSS(Model-Predicted Sweetness Score)를 제안했다.

MPSS는 수용체 반응을 바탕으로 감미료의 단맛 강도를 추정한 값으로, 값이 높을수록 설탕 대비 단맛 강도가 큰 감미료로 해석할 수 있다. 실제로 수크랄로스와 사카린은 높은 MPSS 값을 나타낸 반면 사이클라메이트는 낮은 값을 보여 기존 문헌에 보고된 상대적 단맛 강도와 유사한 경향을 보였다.

이번 연구는 단맛을 사람의 주관적 평가에만 의존하지 않고, 수용체 수준의 생물학적 반응과 연결해 정량적으로 해석할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다. 다만 연구진은 이번 모델이 5종의 감미료를 대상으로 구축된 초기 단계의 지표이며, 향후 더 다양한 천연·저강도 감미료, 혼합 감미료, 실제 식품 매트릭스에서의 검증이 필요하다고 설명했다. 이번 연구 결과는 식품과학 분야 국제학술지 "Food Chemistry: X" 2025년 제31권에 게재됐다.

식품연 노화연구단 김민정 박사는 "이번 연구는 인체 단맛수용체의 반응과 문헌 기반 단맛값 사이의 정량적 연관성을 확인하고, 이를 바탕으로 단맛을 수용체 수준에서 추정할 수 있는 지표를 제안했다는 데 의미가 있다"며, "향후 다양한 감미료와 실제 식품 환경에서의 검증을 확대하는 한편, 단맛을 시작으로 쓴맛, 감칠맛 등 다른 맛 특성에 대해서도 수용체 기반 분석 기술을 확장해 인체의 맛 인지와 더 잘 연결되는 디지털 맛 평가 기술로 발전시켜 나가겠다"고 밝혔다.