찌개에 조미료로 넣는 MSG(글루타민산나트륨)는 물에 녹아 글루타민산 이온으로 전리되며 혀의 미각 세포를 자극해 감칠맛을 느끼게 하는 화학적 과정을 설명해 주세요.

Question

찌개에 조미료로 넣는 MSG(글루타민산나트륨)는 물에 녹아 글루타민산 이온으로 전리되며 혀의 미각 세포를 자극해 감칠맛을 느끼게 하는 화학적 과정을 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

찌개에 조미료로 넣는 MSG, 즉 글루타민산나트륨이 감칠맛을 내는 과정은 수용과 자극의 화학적 단계로 설명할 수 있습니다.

​MSG가 고온의 찌개 국물에 들어가면 물 분자의 극성에 의해 글루타민산 이온과 나트륨 이온으로 쉽게 전리됩니다. 이때 나트륨은 맛의 인지를 돕는 조력자 역할을 하며, 실제 감칠맛을 일으키는 핵심 물질은 음전하를 띤 글루타민산 이온입니다. 이 이온들이 국물과 함께 입안으로 들어가면 혀 표면에 위치한 미뢰 속의 미각 세포와 접촉하게 됩니다. 미각 세포막에는 감칠맛을 전문적으로 감지하는 단백질 수용체 복합체가 존재하는데, 글루타민산 이온은 이 수용체의 결합 부위에 열쇠와 자물쇠처럼 정확하게 결합합니다.

​이 결합은 수용체 단백질의 입체 구조를 변화시키고 세포 내부의 G-단백질을 활성화합니다. 연쇄적인 화학 반응을 통해 세포 내부에 칼슘 이온이 방출되면, 이온 통로가 열리면서 외부의 나트륨 이온이 세포 안으로 급격히 유입됩니다. 이로 인해 미각 세포 내부의 전하가 양전하로 바뀌는 탈분극 현상이 일어나고, 최종적으로 기준치를 넘는 전기적 활동 전위가 발생합니다. 이 전기 신호가 미각 신경을 거쳐 대뇌 피질의 미각 영역으로 전달되면서 우리는 깊고 진한 고기 맛 같은 감칠맛을 인지하게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요.

MSG는 물에 녹으면서 나트륨 이온과 글루타민산 이온으로 전리되며, 이때 실제로 감칠맛을 내는 주체는 나트륨이 아니라 글루타민산 이온입니다. 찌개나 국에 MSG를 넣으면 물속에서 해리된 글루타민산 이온이 혀 표면의 미뢰에 있는 미각 수용체에 결합하는데요,혀의 미각 세포에는 흔히 우마미맛이라고도 하는 감칠맛을 인식하는 특수 수용체인 T1R1/T1R3 단백질 복합체가 존재합니다. 이때 글루타민산 이온이 이 수용체에 결합하면 세포 내부에서 신호 전달 과정이 시작됩니다. 이 과정에서 세포 내 칼슘 이온 농도가 변화하고 신경전달물질이 분비되며, 이러한 신호가 미각 신경을 통해 뇌로 전달됩니다. 뇌는 이 신호를 해석하여 감칠맛으로 인식하는데요, 특히 다시마의 글루탐산, 버섯의 구아닐산, 가다랑어포의 이노신산 같은 물질이 함께 존재하는 경우에는 수용체 자극이 더욱 강해져 감칠맛이 크게 증폭됩니다.

따라서 MSG가 감칠맛을 내는 원리는 단순히 짠맛을 더하는 것이 아니라, 물에 녹아 생성된 글루타민산 이온이 혀의 감칠맛 수용체를 자극하고, 그 신호가 신경계를 통해 뇌에 전달되어 우마미 맛으로 인식되는 생화학적 과정 때문이라고 보시면 됩니다. 감사합니다.