고온 조리 육류의 화학 물질과 암 위험

▲ 헤테로사이클릭(이종환식異種環式) 아민 및 다환 방향족 탄화수소는 무엇이며, 구운 고기에서 어떻게 형성되는가?

▲ 구운 고기에서 HCA와 PAH의 형성에 영향을 미치는 요소는?

▲ 구운 고기의 HCA와 PAH가 암 위험을 증가시킬 수 있다는 증거는 무엇인가?

▲ HCA 및 PAH를 포함한 식품의 섭취에 대한 지침이 존재하는가?

▲ 구운 고기에서 HCA 및 PAH 형성을 줄일 수 있는 방법이 있는가?

▲ HCA와 PAHs의 섭취와 인간의 암 위험 사이의 관계에 대해 어떤 연구가 수행되고 있는가?

헤테로사이클릭 아민과 다환 방향족 탄화수소는 무엇이며, 구운 고기에 어떻게 형성되는가?

헤테로사이클릭아민(HCA)과 다환 방향족 탄화수소(PAHs)는 쇠고기와 돼지고기, 생선 또는 가금류를 포함한 근육 부위의 육류를 직화로 굽거나 프라이팬에서 구울 때처럼 고온으로 조리할 때 형성되는 화학 물질이다. 실험실 실험에서 HCA와 PAHs는 돌연변이 유발 물질로 밝혀졌는데, 이것은 암의 위험을 증가시킬 수 있는 DNA의 변화를 일으킨다.

HCA는 아미노산(단백질의 구성 성분)과 당분, 크레아틴 또는 크레아티닌(근육에서 발견되는 물질)이 고온에서 반응할 때 형성된다. PAH는 프라이팬 같은 가열된 면이나 직화로 구운 고기의 지방과 주스가 프라이팬이나 불에 떨어져 불꽃과 연기를 일으킬 때 형성된다. 이 연기에는 고기 표면에 달라붙는 PAH가 포함되어 있다. PAH는 육류의 훈제와 같이 다른 방식의 식품제조 과정에서도 형성될 수 있다.

HCA는 고온에서 조리된 고기 이외의 식품에서는 상당한 양이 발견되지 않는다. PAH는 담배 연기나 자동차 배기가스뿐만 아니라 다른 훈제 식품에서도 찾아볼 수 있다.

구운 고기에서 HCA와 PAH의 형성에 영향을 미치는 요소는 무엇인가?

HCA와 PAH의 형성은 육류의 종류와 조리방법, "익힌 정도"(래어, 미디움, 웰던 같이)에 따라 다르다. 그러나 고기의 종류에 관계없이, 특히 300도F 이상에서 조리되거나 오랫동안 조리된 고기는 더 많은 HCA를 형성하는 경향이 있다. 예를 들어 웰던과 직화 구이나, 바베큐 치킨과 스테이크는 모두 고농도의 HCA를 가지고 있다. 연기에 고기를 노출시키는 조리법은 PAH 형성에 기여한다(2)

HCA와 PAH는 체내의 특정 효소에 의해 대사 과정을 거친 후에야 DNA를 손상시킬 수 있게 되는데, 이 과정은 "바이오 활성화"라고 불린다. 사람마다 다를 수 있는 이러한 효소의 작용이 이들 화합물(3 (39)에 대한 노출과 연관이 있는 암 위험과 관련이 있을 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

조리된 고기의 HCA와 PAH가 암 위험을 증가시킬 수 있다는 증거는 무엇인가?

HCA와 PAH에 노출이 동물 실험(10)에서 암을 유발할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 많은 실험에서 HCA가 추가된 먹이를 먹인 설치류들은 유방과 대장, 간, 피부, 폐, 전립선 및 기타 장기의 종양(11-16)이 생겼다. PAHs를 먹인 설치류도 백혈병과 위장관과 폐의 종양(17)을 포함한 암을 발생시켰다. 그러나 이러한 연구에서 사용된 HCA와 PAH의 용량은 사람이 정상적인 식단에서 섭취하는 용량의 수천 배에 상당하였다.

모집단 연구에서는 조리된 고기로 인한 HCA와 PAH 노출과 인간의 암 사이에 결정적인 연관성을 규명하지 못했다. 이러한 연구를 수행하는 데 있어 한 가지 어려움은 조리된 고기로부터 사람에게 축적되는 HCA 및/또는 PAH 노출의 정확한 수준을 밝혀내는 것이 어려울 수 있다는 것이다. 식이 관련 설문지는 좋은 추정치를 제공할 수 있지만, HCA와 PAH 노출 수준을 밝혀내는 데 필요한 요리 기법에 대한 모든 세부 사항을 포착하지는 못할 수 있다. 또한 HCA와 PAH를 대사하는 효소의 활동에서 개별적인 차이는 이러한 화합물을 동일한 양을 섭취(흡수)한 사람들 사이에서도 노출의 차이를 초래할 수 있다. 또한 사람들은 음식뿐만 아니라 다른 환경적 자원으로부터 PAHs에 노출되었을지도 모른다.

수많은 역학 연구에서는 참가자의 육류 소비량과 조리법(18)을 조사하기 위해 상세한 설문지를 사용해 왔다. 연구원들은 웰던이나 튀기거나 바베큐한 고기를 많이 먹는 것은 대장암(19-21)과 췌장암(21-23), 전립선(24, 25) 암의 위험 증가와 관련이 있다는 것을 발견했다. 그러나 다른 연구에서는 대장암(26)이나 전립선(27) 암의 위험성과의 연관성을 발견하지 못했다.

2015년 국제암연구소(IARC)가 소집한 전문가들로 구성된 독립위원회는 역학 연구의 데이터와 기계론적 연구의 강력한 증거를 토대로 붉은 육류 소비량을 "인간에게 발암성이 있을 가능성이 있다"(그룹 2A)로 결정했다. 그러나 IARC는 HCA와 PAH가 암 발병과 관련이 있다고 결론짓지 않았다.

HCA와 PAH를 포함한 식품의 섭취량에 대한 지침이 존재하는가?

현재, HCA와 PAH를 포함한 식품의 소비를 다루는 연방 지침은 없다. 세계 암 연구기금/미국암연구소는 2007년 적색 및 가공육(훈제 포함)의 섭취를 제한할 것을 권고하는 식이 가이드라인과 함께 보고서를 발표했지만, 육류(28)의 HCA와 PAH 수치에 대한 권고는 제공되지 않았다.

조리된 육류에서 HCA와 PAH 형성을 줄일 수 있는 방법이 있는가?

HCA/PAH 소비에 대한 특정 지침은 존재하지 않지만, 관련 개인들은 다음과 같은 몇 가지 조리 방법을 사용하여 노출을 줄일 수 있다.

▲ 고기가 직화나 뜨거운 금속 표면에 직접 노출되거나 장시간 고온에서 조리하는 것을 방지하는 것이 HCA 및 PAH 형성을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.

▲ 고온에 노출되기 전에 전자레인지로 고기를 요리하면 고기가 고열과 접촉해야 요리를 끝낼 수 있는 시간(29)을 단축시켜 HCA 형성을 줄일 수 있다.

▲ 고열원에 고기를 계속 뒤집으면 자주 뒤집지 않고 열원에 놓아두는 것과 비교하여 HCA 형성을 상당히 줄일 수 있다(29)

▲ 고기의 그을린 부분을 제거하고 육즙으로 만든 그레이비 사용을 자제하면 HCA와 PAH 노출(29)도 줄일 수 있다.

HCA와 PAHs의 섭취와 인간의 암 위험 사이의 관계에 대해 어떤 연구가 진행되고 있는가?

미국의 연구원들은 현재 육류 섭취와 육류 조리법, 그리고 암 위험 사이의 연관성을 조사하고 있다. 진행 중인 연구로는 NIH-AARP 식단과 건강 연구(19, 30), 미국 암학회 암 예방 연구 II(31), 다민족 코호트(6), 하버드대학의 여러 연구(32) 등이 있다. 유럽 모집단의 유사한 연구가 유럽의 암 및 영양에 대한 사전 조사 연구(33)에서 수행되고 있다.