모든 사람은 언젠가는 흙으로 돌아갑니다. 철학적이고 심오하고 어쩌면 가슴 아픈 이야기 입니다. 하지만 이를 과학적으로 얘기하면, 모든 유기물들은 언젠가는 작은 분자단위로 분해된다는 의미입니다. 그것이 자연의 섭리이죠. 커다란 유기물은 작게 분해되야지만 다른 자연계 프로세스에 의하여 재사용이 될 수 있습니다. 자연계의 순환이 이 지구의 생명를 지탱하고 있는 가장 핵심적인 원리이죠. 그러한 분해의 일부분을 담당하고 있는 것이 있는데, 바로 효모(yeast)입니다.

단세포 미생물로 현미경으로도 볼 수 있는 이 녀석들은 자연계의 기본 요소중에 하나인 당을 그보다 더 작은 물질로 바꿉니다. 보통 산소가 많은 일반적인 상황에서는 물같은 아주 기본적인 분자들로 변환시키죠. 하지만 주변에 산소가 부족한 상황에는, 그래도 어떻게든 당을 분해하려고 노력합니다. 속도는 1/20배로 줄지만 그래도 열심히 짜내고 짜내서 당을 분해합니다. 그리고 부산물로는 물보다 좀 더 복잡한 물질을 만들게 되는데 (사실 산소가 없어서 분해가 덜 된겁니다), 대표적인 것이 알코올입니다. 이러한 과정을 알코올 발효(alcohol fermentation)라고 이야기합니다. 그리고 우리가 마시는 모든 술은 이러한 과정을 통해서 만들어진 알코올을 이용하는 것입니다.

약간만 더 자세히 보면, 알코올 발효로 생성되는 알콜의 대부분은 에탄올(C2H5OH)인데, 이는 인체에 (커다란) 독성은 지니지 않는 물질입니다. 하지만 다행인지 불행인지 자연의 신비인지는 몰라도 에탄올은 화학적 변화없이 바로 혈관으로 흡수되고 빠르게 뇌까지 도달하여 중추신경계를 억제하는 특징을 가지고 있습니다. 술을 마시기만 하면 바로 술마신 느낌이 오는 것이 이러한 이유이죠. 우리 인류는 우연히 술을 발견했을 것이고, 술이 우리 뇌에 미치는 영향을 바로 알았을 것입니다. 그 후 지금까지 술은 사회적, 종교적등의 기능을 담당하며 인류가 이용해오고 있죠.

앞에서 발효는 산소가 없을 때 주로 발생한다고 했는데, 이러한 협기성(anaerobic) 상황은 쉽게 만들어집니다. 술을 그릇에만 담아놓아도 금세 액체 속 산소가 고갈되어서 효모들이 협기성 발효를 하게 됩니다. 포도를 장독대안에만 놓아도 시간이 지나면 알아서 알코올 발효가 일어나는 것이죠. 다만 알코올은 효모가 어쩔 수 없이 만들어내는 부산물로 그 자신도 그리 좋아하는 물질이 아닙니다. 힘든 상황에서 만들어내는 스트레스의 산물이죠. 따라서 알코올 도수가 높아지면 효모 자신도 살 수가 없습니다. 효모의 종류에 따라서 다르긴 한데 보통 4%에서 15%의 농도가 되면 효모도 자연사해버립니다. 그래서 통 안에다가 포도를 넣고 계속 기다리다보면 언젠가는 효모가 다 죽고 발효도 멈추고 포도주를 자연스럽게 얻을 수 있는 것이죠. 우리 인류는 적어도 8000년전부터 이런 사실을 알았고 인공적으로 술을 만들었습니다.

효모는 어디에 있을까요? 어디에나 있습니다. 그래도 더 많이 있는 곳은 자신이 좋아하는 당분이 모여있는 곳, 과일이나 과일수 주변이죠. 포도껍질에도 효모가 많이 있습니다. 그래서 포도알에 상처가 나기만하면 바로 포도 속살에 있는 당분을 먹어치우면서 발효를 시작합니다. 포도를 통 안에다가 넣으면 무게때문에 자연스럽게 포도가 으깨어지겠죠. 그렇기 때문에 아무일도 안해도 알아서 발효가 일어나게 됩니다.

효모의 종류만 약 1500여 종류가 있고, 발효과학은 아직도 밝혀져야 할 것들이 많은 가장 복잡한 과학 분야 중 하나입니다. 따라서 발효가 일어날 떄 단지 에탄올 뿐 아니라 무수히 많은 다른 물질들도 생성이 되죠. 그렇기 때문에 어떤 물질을 발효했는가에 따라서 술의 맛이 다 달라지게 됩니다. 술의 종류 뿐만 아니라, 와인이라는 한 종류의 술만 보더라도 어떤 포도로 발효했는가에 따라서 맛이 달라지죠. 그리고 심지어 같은 포도여도 어떤 효모가 발효를 했는가에 따라서 술의 맛은 엄청나게 달라집니다. 또한 이러한 다양한 부산물에 대한 사람의 민감도는 다 다릅니다. 따라서 '개인적으로 어떤 술이 몸에 더 맞는가'는 이러한 알코올 발효의 부산물의 신체적 민감성에 따라서 결정이 됩니다.

신체적 민감성에 대해서 약간만 더 얘기를 하면 에탄올은 몸속에 들어가면 간에서 분비되는 알코올분해효소(ADH)에 의해서 아세트알데히드로 변화됩니다. 그 이후에 아세트알데히드로 더 작은 분자들로 분해되는데 우리몸에 가장 큰 영향을 끼치는 물질은 아세트알데히드입니다. 알코올과 아세트알데히드가 몸에 계속 남아있으면 신경을 계속 자극하게 되는데 이를 보통 숙취라고 부르죠. 사람마다 간에서의 알코올분해효소의 분비량이 다르기 때문에 숙취의 정도가 다르게 됩니다. 보통 숙취용으로 유명한 콩나물 해장국같은 음식에 포함되어있는 성분은 알코올분해효소의 생성을 촉진하여 더욱 빠르게 알코올과 아세트알데히드를 분해하는 작용을 합니다. 숙취용 음료에서는 아예 자체에 알데히드 분해효소를 넣은 제품들도 있습니다. 이런 약들의 효과가 좋은 이유죠. 하지만 무엇보다도 더 좋은 것은 과음을 하지 않고 즐길 정도로만 마시는 것입니다. 대부분의 사람들은 약간의 알코올은 금방 분해시킬 수 있습니다.

효모에 대해서 알아두면 좋은 상식에 대해서 살짝 덧붙여보겠습니다. 가장 유명한 효모는 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)라는 녀석입니다. 모든 알코올 발효에서 기본이 되는 훌륭한 효모입니다. 그리고 빵을 만들 때도(이때도 발효과정을 이용하죠) 사용합니다. 이름에 '사카(sacchar-)' 라는 부분이 있는데, 이 접두사는 '당의, 달콤한' 이라는 뜻을 갖습니다. 단 것을 좋아하는 초딩 입맛의 효모라는 뜻이죠. (나이가 있으신 분들은 익숙하실) '사카린'이라는 말도 이 접두사로부터 만들어집니다(삼성의 흑역사이기도 하죠).

또 알아둘만한 상식은 발효랑 부패는 사실 생물학적인 원리는 동일합니다. 사람에게 유용하게 사용될 떄에는 '발효'라고 부르고, 독성이 생기거나 좋지 않은 냄새가 생기는 경우에는 '부패'라고 부릅니다. 또한 알코올(alcohol)이라는 단어는 이슬람어에서부터 나왔습니다. '알(al)'은 이슬람어에서 더(the)에 해당하는 정관사죠. 예전 글에서 증류기가 이슬람문화권에서 탄생했다고 했는데요. 이 또한 비슷한 이유라고 추측할 수 있습니다. 이슬람문명의 과학기술은 한때 세계 최고였었죠.

그리고 마지막으로 알코올은 산소가 없는 환경에서 만들어진 물질이기 때문에, 산소가 있는 환경에서는 쉽게 성질이 바뀝니다. 또한 산소가 있는 환경에서 살아가는 박테리아등에 의해 공격을 받습니다. 일반적인 양조주들을 구입 후 오랫동안 놓아두면 맛이 변하고 떄로는 식초처럼 시큼하게 변하는 이유입니다. 이는 알코올 도수가 낮을 수록 더 빠르게 일어나죠. 맥주는 양조 후 몇 개월 안에 소비해야 하는 것이 가장 좋지만, (일반적인) 와인은 오픈을 하지 않고 보관만 잘하면 제법 오랫동안 보관할 수 있습니다. 알콜 도수가 높으면 이러한 변화는 확실히 느려집니다. 또한 산화를 피하고 보존을 위해서 별도의 물질을 넣는 경우도 있습니다. 와인의 경우에는 대부분 산화방지제 이산화황등을 소량 포함하고 있습니다. 여러분 집에서 보관하고 있는 어떤 와인이든지 뒤에 라벨을 한번 보세요. (거의 모든) 와인병 뒤에는 '황화합물을 포함하고 있음(Contains Sulfites)' 같은 문구를 찾아볼 수 있을 것입니다.