영양소 중 탄수화물

탄수화물이란

단당류는 가장 간단한 형태의 당으로, 포도당, 과당, 갈락토오스가 있고 이당류는 단당류가 2개 결합된 것으로 맥아당, 자당, 유당이 있다.

맥아당은 포도당 두 분자가 결합되어 있고, 자당은 포도당과 과당이, 유당은 포도당과 갈락토오스가 결합되어 있다.

올리고당은 단당류가 3-10개 정도 결합되어 있는 것으로, 라피노즈와 스타키오스 등이 있다.

소장에서 소화효소에 의해 소화되지 않은 올리고당은 대장에 있는 미생물에 의해 발효되는데 장 내 유익균의 생장을 증가시켜 건강에 도움을 줄 수 있다.

.

다당류에는 전분, 글리코겐, 식이섬유가 있다.

다당류 중 90% 이상을 차지하는 전분은 식물에 저장되어 있으며, 수백-수천 개의 포도당이 α-1,4 글리코시드 결합으로 연결되어 있는 아밀로오즈와 α-1,4 글리코시드 결합과 α-1,6 글리코시드 결합으로 연결되어 있는 분지형태의 아밀로펙틴 구조를 가지고 있다.

다당류 중 동물에 저장되어 있는 형태는 글리코겐으로 포도당이 α-1,4 글리코시드 결합과 α-1,6 글리코시드 결합으로 연결되어 있는 분지형태를 가지며, 전분의 아밀로펙틴 구조보다 분지를 더 많이 가지고 있는 복잡한 구조이다.

.

섭취기준

두뇌의 탄수화물 소비량

체내 기관 중 뇌, 적혈구, 망막, 수정체, 신장의 수질 등은 포도당을 에너지원으로 선호한다.

성인의 두뇌에서 하루에 산화되는 포도당양은 연구에 따라 117-142 g/일이며, 평균 적으로 100 g/일이라고 보고하고 있다.

그러나 공복이나 단식 등 포도당이 충분히 공급되지 않으면 두뇌에 사용될 포도당을 공급하기 위해 체내에서는 탄수화물이 아닌 다른 물질, 주로 단백질로부터 포도당을 합성하는 과정(당신생합성)이 증가한다.

이러한 상태에서 저장 지방으로부터 에너지 공급을 위하여 지방산이 분해되어 나오고 베타-산화 과정을 통해 아세틸-CoA가 생성된다.

.

그러나 포도당 공급이 부족한 상태에서 옥살로아세트산은 당신생합성에 사용되어 아세틸-CoA가 구연산 회로로 들어가는데 제한을 주게 된다.

구연산회로로 들어가지 못한 아세틸-CoA는 축적되고, 서로 결합하여 케톤체로 전환된다.

케톤체는 단기적으로는 뇌와 같은 기관에서 에너지로 사용되는 장점이 있으나, 장기간 지속될 때에는 케톤체가 축적되어 케토시스를 일으킬 위험이 있으므로 식품섭취를 통한 포도당 공급이 필요하다.

.

케토시스를 예방할 수 있는 탄수화물량은 1일 50-100 g으로 두뇌에서 1일 산화되는 양과 유사한다.

그러므로 미국의 경우 두뇌에서 케톤으로 에너지를 사용하지 않고 포도당으로 충분한 에너지를 공급 받는 양을 1일 100 g으로 적용하여 이 값을 평균필요량으로 설정하였다.

.

혈당 조절

탄수화물은 곡류, 감자류, 과일류, 당류 등을 통해 섭취될 수 있다.

그러나 섭취된 탄수화물은 급원식품에 따라 혈당을 높이는 정도와 혈액 내 인슐린 농도에 영향을 준다.

탄수화물 섭취 후 혈당 증가는 탄수화물의 절대적 섭취량뿐만 아니라 섭취하는 탄수화물 종류에 의해서도 영향을 받는다.

제1형 당뇨병과 고지혈증의 식사요법으로 당 지수(glycemic index, GI)를 사용하였다.

.

GI는 50 g의 탄수화물을 포함하고 있는 특정 식품을 섭취한 후 2시간 동안 혈당 반응 곡선의 면적을 측정하여 50 g의 포도당을 섭취하였을 때의 혈당 증가를 기준으로 상대적으로 계산한 값을 말한다.

포도당의 GI 100을 기준으로 흰밥 86, 고구마 61, 사과 38, 우유 27 등 GI는 식품에 따라 다르다.

GI는 식품의 숙성 정도, 식품의 물리적 형태(고체, 액체), 가공과정(정제정도)과 조리과정(생 것, 조리방법), 식품에 함께 포함된 단백질과 지질의 함량에도 영향을 받는 것으로 알려져 있다.

.

한편 식품마다 섭취하는 1회 분량이 다르고 1회 분량에 함유된 탄수화물의 양이 다르므로 식품의 일상적인 1회 분량을 섭취하였을 때의 혈당반응을 계산한 당부하(glycemic load, GL)개념도 사용되고 있다.

GI와 GL이 여러 질환에 미치는 영향을 메타분석한 결과 GL이나 GI가 낮은 식사를 한 경우에, 식후 혈당이 낮았으며, 과체중, 비만, 당뇨병, 심장질환의 위험을 감소되는 것으로 보고되었다.

즉, 고 GI 식품은 저 GI 식품에 비해 혈당을 더 높여, 인슐린 요구량이 증가하게 되고, 결국은 인슐린이 분비되는 췌장의 β-세포가 손상되어 혈당조절에 문제를 일으킬 수 있다.

또한 고 GI식사는 인슐린 저항성을 증가시킨다고 한다.