개요
티아미나아제는 비타민 B1인 티아민을 분해하거나 생물학적으로 이용하기 어려운 형태로 변화시키는 효소다. 영어로는 Thiaminase라고 하며, 일부 세균과 어류·패류·식물 등에서 티아미나아제 활성이 확인되어 있다.
티아민은 탄수화물과 에너지 대사에 필요한 수용성 비타민이다. 따라서 티아미나아제가 많이 들어 있는 식품을 지속적으로 섭취해 티아민 이용량이 감소하면 전체적인 식사 상태와 섭취량에 따라 티아민 부족 위험에 영향을 줄 수 있다. 다만 특정 식품을 한 번 섭취했다고 곧바로 결핍이 발생하는 것은 아니다.
티아민을 분해하는 작용
티아민은 체내에서 활성형인 티아민피로인산 등으로 전환되어 에너지 대사에 관여한다. 티아미나아제는 티아민의 화학구조를 분해해 이러한 비타민 기능을 이용하기 어렵게 만들 수 있다.
티아미나아제에는 생화학적 작용 방식이 다른 여러 형태가 있으며 대표적으로 티아미나아제 I과 티아미나아제 II가 알려져 있다. 티아미나아제 I은 다른 화합물을 반응에 이용하면서 티아민 구조를 분해하는 효소이고, 티아미나아제 II는 다른 방식의 가수분해 반응을 통해 티아민을 분해한다.
두 효소는 모두 티아민 대사와 관련되지만 존재하는 생물과 효소 특성이 완전히 같은 것은 아니다. 따라서 티아미나아제라는 이름은 하나의 단일 효소보다는 티아민 분해 활성을 가진 효소들을 포괄하는 표현으로 이해할 수 있다.
식품과 자연계의 티아미나아제
티아미나아제 활성은 일부 생선과 조개류, 식물 및 미생물에서 보고되어 있다. 특히 일부 어종의 티아미나아제는 해당 어류를 먹이로 섭취하는 다른 동물의 티아민 상태에 영향을 줄 수 있어 수산생물과 야생동물 연구에서도 중요하게 다뤄진다.
모든 생선이나 조개류에 같은 양의 티아미나아제가 들어 있는 것은 아니다. 같은 어류라도 종에 따라 효소 활성에 차이가 있으며, 티아미나아제가 거의 검출되지 않는 종류도 있다. 따라서 ‘생선에는 모두 티아미나아제가 많다’고 일반화하는 것은 적절하지 않다.
사람의 식생활에서는 특정 원재료의 티아미나아제 함량만이 아니라 실제 섭취량과 섭취 빈도, 조리방법 및 다른 식품을 통해 공급되는 티아민 양을 함께 고려해야 한다.
가열과 조리의 영향
티아미나아제는 단백질로 이루어진 효소이므로 열에 의해 구조와 활성이 변할 수 있다. 일부 식품을 대상으로 한 연구에서는 충분한 가열이 티아미나아제 활성을 감소시키거나 소실시키는 것으로 보고되었다.
이 때문에 티아미나아제 활성이 있는 어류 등을 날것으로 지속적으로 섭취하는 경우와 충분히 익혀 섭취하는 경우에는 티아민에 미치는 영향이 달라질 수 있다. 그러나 가열에 대한 안정성은 효소의 종류와 식품, 온도와 조리시간에 따라 차이가 있을 수 있다.
따라서 특정 식품의 티아미나아제를 제거하기 위한 정확한 온도와 시간을 모든 식품에 동일하게 적용하기는 어렵다. 일반적인 식생활에서는 다양한 식품을 균형 있게 섭취하고 식품별로 권장되는 조리방법을 따르는 것이 중요하다.
티아민 결핍과의 관계
티아민이 장기간 부족하면 신경계와 심혈관계 등에 영향을 줄 수 있으며 심한 경우 각기병이나 베르니케뇌병증과 같은 문제가 발생할 수 있다. 티아민 결핍은 섭취 부족뿐 아니라 만성적인 음주, 영양불량, 흡수 장애, 대사 요구량 증가 등 다양한 원인과 관련된다.
티아미나아제가 포함된 식품의 과도하고 지속적인 섭취도 상황에 따라 티아민 이용을 감소시키는 요인이 될 수 있지만 일반적인 균형 식사에서 특정 식품 한 가지를 이유로 결핍을 단정해서는 안 된다.
티아미나아제는 비타민 B1을 직접 공급하는 영양성분이 아니라 비타민을 분해하는 효소라는 점이 핵심이다. 따라서 티아미나아제와 티아민을 혼동하지 않고 식품의 종류, 조리 여부와 전체적인 영양상태를 함께 살펴보는 것이 중요하다.