생마늘을 다지거나 씹을 때 특유의 강렬한 향이 발생하는 이유가 무엇인가요?

Question

생마늘을 다지거나 씹을 때 특유의 강렬한 향이 발생하는 이유가 무엇인지, 세포 내에 분리되어 있던 알리인과 알리네이스 효소가 결합하여 황을 포함한 휘발성 화합물인 알리신으로 전환되는 과정을 들어 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

마늘을 다지거나 씹는 행위는 식물 입장에서 세포가 파괴되는 물리적 충격에 해당합니다. 평상시 마늘의 세포 안에는 알리인이라는 아미노산 화합물과 알리네이스라는 효소가 서로 다른 공간에 분리되어 저장되어 있습니다. 알리인은 주로 세포질에 존재하고, 이를 분해하는 효소인 알리네이스는 액포라는 별도의 주머니에 담겨 있어 서로 접촉하지 못하는 상태를 유지합니다.

​하지만 우리가 마늘을 다지는 순간 세포 벽이 허물어지면서 격리되어 있던 이 두 성분이 섞이게 됩니다. 이때 알리네이스 효소가 촉매 역할을 하여 알리인을 빠르게 분해하며, 이 과정에서 아릴설펜산이라는 중간 물질이 생성됩니다. 이 불안정한 중간 물질들이 서로 결합하면서 최종적으로 황을 포함한 휘발성 화합물인 알리신이 만들어집니다.

​알리신은 마늘 특유의 강렬하고 매운 향을 내는 핵심 성분으로, 식물이 상처를 입었을 때 박테리아나 포식자로부터 자신을 보호하기 위해 내뿜는 일종의 방어 물질입니다. 이 성분은 공기 중으로 쉽게 퍼져나가는 휘발성이 강한 특성이 있어, 우리가 마늘을 손질할 때 코끝을 찌르는 강한 풍미를 느끼게 되는 것입니다. 결국 마늘의 독특한 향은 세포 파괴라는 자극이 만들어낸 정교한 화학 반응의 결과물이라고 할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요.

마늘을 통째로 보관하고 있을 때는 강한 냄새가 나지 않지만, 마늘을 칼로 다지거나 으깨거나, 또는 씹는 순간 갑자기 코를 자극하는 특유의 강렬한 향이 퍼지기 시작합니다. 이는 마늘 세포가 파괴되면서 내부에서 새로운 화학 반응이 시작되기 때문인데요, 마늘 세포 내부에는 원래 서로 다른 위치에 분리되어 저장되어 있는 두 가지 중요한 성분이 있습니다. 하나는 황을 포함한 아미노산 유도체인 알리인이고, 다른 하나는 효소인 알리네이스인데요, 살아 있는 마늘 조직에서는 이 둘이 서로 만나지 않도록 세포 구조 안에서 분리되어 존재합니다. 따라서 멀쩡한 상태의 마늘은 상대적으로 냄새가 약합니다. 하지만 마늘을 자르거나 빻거나 씹게 되면 세포막과 액포 구조가 파괴되면서 알리인과 알리네이스가 서로 접촉하고, 알리네이스가 알리인을 빠르게 분해 및 전환시키는 효소 반응이 시작되고, 결과적으로 알리신이라는 새로운 황 함유 화합물이 생성됩니다. 알리신은 황을 포함한 매우 반응성이 높은 유기 화합물이며, 휘발성이 높은데요, 상온에서도 쉽게 기체 상태로 공기 중에 퍼질 수 있기 때문에 마늘을 다지는 순간 강한 향으로 바로 인식하게 되는 것입니다. 특히 황 원자를 포함한 화합물들은 사람의 후각 수용체를 매우 민감하게 자극하는 경우가 많아서, 아주 적은 농도만 있어도 냄새가 강하게 느껴지는 것입니다. 감사합니다.