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한 잔의 커피, 주의·집중력 향상…과하면 부정적 영향

기사전송 2017-08-24, 21:19:46
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이병규의 커피이야기 (23)커피와 카페인
커피와 건강에 대한 관심 높아져
한 잔에 75~100㎎ 카페인 함유
성인은 하루 400㎎ 이하로 제한
야간작업·장거리 운전 등에 도움
수면장애·주간 졸음유발 요소도
민감 체질, 음용 시간·양 조절해야
운동에서도 매우 긍정적 효과 확인
15분 전 섭취때 운동능력 향상돼
커피를마시는사람
커피를 마시는 사람.


폭염의 무더위에 심신이 지친 것일까? 아침부터 옆집 오동나무에서 울어대는 매미소리가 귀에 따갑게 들린다. 저 매미가 사라져야 이 무더위가 물러 것 같아서 공연(空然)히 애꿎은 매미를 탓하다가, 문득 7년의 세월을 땅속에서 애벌레로 지낸 매미의 운명을 떠올리며 생각을 바꿨다. 더위를 이기지 못한 것은 내가 건강을 잃어버려 심신이 허약해진 탓인데, ‘시어미가 미우니 개 옆구리 찬다.’는 속담처럼 삼복더위에 지친 것을 괜스레 매미 탓으로 돌리는 내 자신이 한심하게 느껴졌다.

잃어버린 건강을 되찾는 것이 쉽지 않다는 것을 여름이 되면서 더 실감하고 있는 필자는, 커피공부를 하면서도 커피가 건강에 어떤 영향을 미치는지 관심이 많았다. 그래서 비록 아마추어의 수준이지만 커피와 건강에 관한 자료와 논문들을 수집하면서 그것들을 주의 깊게 관찰하고 있었다. 세계적으로 커피소비가 늘어나면서 커피와 건강에 대한 관심이 높아졌는지, 그 연구의 성과물은 해마다 비교도 할 수 없을 정도로 양과 질적인 면에서 풍성해졌다.

특히, 유럽 선진국을 중심으로 커피와 건강(Coffee & Health)이라는 공익단체가 만들어지고, 전 세계 곳곳에서 연구된 커피와 건강에 관련된 최신의 논문자료와 기록들이 모아져서 실시간으로 제공되고 있었다. 이제 우리나라도 경제적으로는 선진국과 어깨를 겨루는 상황이 되었고, 커피의 소비도 10위권에 진입을 했으니, 국가나 공익단체들이 커피가 국민의 건강에 끼치는 영향들을 조사도 하고 연구해서 국민들에게 알려줘야 할 것 같은데, 우리의 현실이 어떤 상황인지 안타깝고 궁금하기만 했다. 그래서 오늘은 필자가 자료의 도움을 받고 있는 ISIC 연구소(Coffee on Scientific Information on Coffee / 1990년 설립)에서 모아 놓은, 세계 각국의 커피와 건강에 관련된 연구 자료들 중에서 우리나라의 커피마니아들이 제일 궁금해 할 것 같은 커피의 카페인에 대한 이야기를 최근(2017년 6월)의 연구 성과까지 포함해서, 요약된 내용을 독자들에게 소개하려고 한다.



◇카페인의 일일섭취 권고량

커피하면 바로 생각나는 것이 카페인(caffeine, C8H10N4O2)일 것이다. 카페인은 천연 화합물로 쓴맛이 있는 백색의 결정인데, 중추신경 자극제로 전 세계적으로 합법화된 향정신성 약물이다. 전형적인 커피 한 잔에 75~100㎎의 카페인이 들어있다. 카페인에 대한 안전성을 고려하여 유럽식품안전청(EFSA -European Food Safety Authority)은 하루에 400㎎ 이내로, 임신과 모유 수유 여성은 하루에 200㎎ 이내로, 어린이와 청소년은 하루에 체중을 기준해서 3㎎/㎏으로 카페인 섭취를 제한했다.

우리나라의 경우도 식품의약품안전처에서 2013년도 11월 에너지음료 과다 섭취주의에 대한 보도 자료로, 카페인 최대 일일섭취권고량을 어린이는 체중을 기준으로 2.5㎎/㎏이하로, 성인은 400㎎이하, 임산부는 300㎎ 이하로 규정했다. 카페인 400㎎이라함은 필터를 사용한 드립커피 125㏄ 한 잔의 카페인 함량을 평균 85㎎(60~135범위)로 볼 때, 5잔 정도의 커피를 허용하는 것이지만, 커피음료의 형태가 다양하고, 음료의 강도와 컵의 크기도 제각각이어서 단순하게 일률적으로 말할 수는 없다. 그래서 필자는 모든 음료의 카페인 함량을 확인할 수 없기 때문에, EFSA에서 조사한 대표적인 커피음료를 근거로 해서, 드립커피는 125㏄ 한 잔에 85㎎(60~135), 에스프레소커피는 30㏄ 한 잔에 60㎎(35~100), 인스턴트커피는 125㏄ 한 잔에 65㎎(35~105), 디카페인커피도 125㏄ 한 잔에 3㎎(1~5) 정도의 카페인이 들어있는 것을 확인했다.

노젓기-2
노젓기.


◇흡수와 분해로 본 카페인의 신진대사

커피를 마시면 카페인은 45분 이내에 소장에서 흡수되어 혈액과 모든 신체조직으로 퍼져나간다. 섭취 후 혈중 피크치의 농도는 15~120분 이내에 도달하고, 건강한 성인의 경우 반감기가 4(3~7)시간 정도 된다. 흡연자는 비흡연자보다 반감기가 30~50%정도 감소되어 카페인을 더 빨리 분해하지만, 임신한 사람은 오히려 카페인의 분해 속도가 늦추어지는 경향이 있어서, 그 반감기가 15시간까지 늘어날 수도 있고, 신생아의 경우는 반감기가 80시간 이상도 될 수도 있다. 카페인의 분해는 신진대사를 통해 간에서 분해되기 때문에 간질환 환자의 경우는 카페인이 몸에서 제거되는데 더 많은 시간이 걸릴 수 있고, 간치료를 받는 사람들의 경우에도 카페인의 영향을 받는 것으로 확인 됐다.

카페인은 시토크롬 P450 산화 효소(cytochrome p450 oxidase: CYP1A2 isozyme) 시스템에 의해서 간에서 분해되어 3가지 물질로 변환되는데, 파라신산(paraxanthine) 84%, 테오브로민(theobromine) 12%, 테오필린(theophylline) 4% 로 나누어진다. 파라신산은 체내 지방분해를 증가시켜 혈장 내 글리세롤과 유리지방산 수치를 상승시키고, 테오브로민은 혈관을 확장시키면서 심장박동과 소변량을 증가시킨다. 테오필린은 기관지의 평활근을 진정시키므로 천식치료에 사용된다. 따라서 커피 마신 후에 약간 흥분되고 긴장감이 고조되는 것은 카페인과 카페인에서 분해된 이 3가지 물질의 작용인 것이다. 이들은 3개의 메틸기(CH3-)가 없어지면 크산틴(xanthine)으로 변하는데, 크산틴산화효소에 의해 요산(尿酸)이 되어 소변으로 배출된다.

달리기-2
달리기.


◇카페인이 인체에 미치는 영향

한 잔의 커피 속에 함유된 카페인이 알게 모르게 인체에 영향을 주고 있다는 것을, 커피를 마셔 본 사람들은 한번쯤 자각증상으로 느껴보았을 것이다. ISIC 연구소는 커피로 인해 발생하는 인체의 현상들을 주제별로 분류하고, 논문을 통해 밝혀진 학자들의 최신 연구 자료를 필요한 사람들에게 개방하고 있다. 대부분의 연구 자료가 우리들의 커피음용과 삶에 관련된 자료들이어서 모두 소개하고 싶지만, 그 양이 너무 방대하고 지면제약 상 상세한 내용은 다음 기회에 분야별로 분리해서 소개하기로 하고, 오늘은 종합적인 결론에 해당하는 내용 중 필자가 중요하다고 생각되는 부분의 내용을 요약해서 이야기하려고 한다.

먼저, 커피를 마심으로서 정신적인 부분에서 느끼는 유익한 효과가 있음을 유럽식품안전청인 EFSA에서 확인했는데, 한 잔의 커피의 양에 해당되는 약 75㎎의 카페인 섭취량은 집중력과 주의력을 향상시킨다는 것을 입증했다.

즉, 카페인은 야간의 작업과 야간의 장거리 운전, 장거리 여행으로 인한 시차적응과 피로감 등, 경계심을 풀면 안 되는 상황에서 한 잔의 커피 속에 들어 있는 카페인은 주의력과 집중력을 강화시켜 줌으로서 활동에 도움을 준다.(도표 참고) 그러나 이런 각성 기능은 수면장애와 주간 활동시간에 졸음을 유발할 수 있는 부정적인 요소가 있기 때문에, 카페인에 민감한 사람은 개별적으로 커피의 음용시간과 마시는 양을 조절해야 한다. 카페인의 반응은 유전적 다양성으로 인해 사람에 따라 개인차가 있고, 개개인의 생활방식에 따라 그 효과가 다르기 나타나기 때문에 카페인의 섭취량을 동일한 기준으로 적용하는 것은 옳지 않다.

다음으로는 스포츠와 같은 운동에서도 매우 긍정적인 효과가 확인되었는데 그 내용을 요약해보면, 1).카페인은 신체활동을 향상시킨다. 2).카페인은 자전거 타기, 노 젓기, 에어로빅 등, 5분 이상의 지구력이 요구되는 스포츠에서 운동성능을 향상시키면서, 근육통을 감소시킨다. 3).카페인은 단기간에 고강도의 운동을 하는 단거리 달리기나 점프공연 같은 고도로 훈련된 운동선수의 성과를 향상시킨다. 4).카페인은 운동 중에 아드레날린을 증가시켜 에너지 생성을 자극하고, 근육과 심장으로 가는 혈액의 흐름을 개선한다. 5).카페인은 장기간 지속되는 고강도 운동에 도움이 되고, 중추피로를 조절함으로서 성능 향상에 기여할 가능성이 있다. 6).운동 중 카페인은 체액 균형에 큰 영향을 주지 않기 때문에 운동 전과 운동 중에 카페인 음료를 마시지 말라는 근거가 없다. 라는 것이 최신 연구를 통해 밝혀졌고, 2010년 7월 발표한 국제 스포츠 영양학회지의 연구논문에서는 카페인과 성능(caffeine and performance)이라는 제목으로, 카페인의 섭취가 스포츠 운동에서 어떤 영향을 미치는지에 대해 매우 구체적인 연구 자료를 발표했다.

이 자료에서 필자의 눈에 띄는 것으로 운동선수가 운동성능 향상을 위해 카페인을 섭취할 경우 그 방법을 결론에서 제시했는데, 커피보다는 무수상태의 캡슐이나 정제분말을 섭취하는 것이 더 강력한 효과가 있다고 했고, 운동시작 15~30분 전에 섭취했을 때 운동능력이 향상됐다고 했다.

카페인의 용량은 체중 1㎏에 3~6㎎이내로 복용했을 때 보다 더 효과적이었다. 라고 기술돼있다. 이 용량은 보통 성인남성의 체중을 70㎏로 환산해보면 210~420㎎ 정도인데, 우리가 즐겨 마시는 필터로 추출한 드립커피 한 잔(125㏄)의 카페인 평균함량을 85㎎으로 볼 때, 2.5~5잔에 해당하는 드립커피의 양이 되고, 에스프레소커피로 환산하면, 에스프레소 한 잔(30㏄)의 카페인 함량이 60㎎ 임으로 3.5~7잔에 해당하는 커피의 양이 된다. 따라서 이 연구논문의 실험결과처럼, 운동 능력향상을 위해 커피를 마신다면 진한 에스프레소커피를 한번에 200㏄정도 마시면 되지만, 드립커피의 경우는 600㏄정도의 양이어서 한 번에 마시는 것이 쉽지 않다. 또한 많은 양의 커피를 마시고나면, 운동 중에 배뇨를 해야 할 상황이 연출될 수도 있기 때문에 아마도 이런 이유에서 연구논문은 무수상태의 카페인 섭취를 권장한 것 같다.
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