지난 1편에서 영양학 및 필수 영양소 6종류에 대한 개요를 알아보았다. 이번 2편에서는 지난 1편의 마지막 내용이었던 [에너지 대사]에 이어 조절 영양소인 비타민과 무기질의 역할과 섭식 상태, 금식 상태에서의 대사를 비교하여 알아보도록 하자.
※지난 내용 알아보기
2024.01.19 - [관심있는 주제 공부/영양학, 병리학] - 영양학과 영양소 대사 1편 - 식생활과 건강을 이해하는 첫 걸음
영양학과 영양소 대사 1편 - 식생활과 건강을 이해하는 첫 걸음
사회가 선진화되며 건강에 대한 관심 역시 중요한 화두가 되고 있다. 식생활과 건강에 관한 정보가 넘쳐나고 있는 현재이지만, 영양학에 대한 이해를 바탕으로 한다면 보다 바람직한 식생활을
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비타민과 무기질
비타민과 무기질은 6가지 필수 영양소 중 "조절 영양소"라는 기능으로 분류되는 영양소라 할 수 있다. 체내 기능을 조절하며 체내의 에너지, 탄수화물, 지질, 단백질 대사에 필요로 하는 각종 효소의 조효소와 보조인자로 작용한다. 비타민과 무기질을 조금 더 세분화하여 정리하여 보면 아래와 같다.
비타민
- 수용성 비타민 : 구조적으로 물에 잘 녹을 수 있는 비타민
- 티아민/ 리보플라빈/ 니아신/ 판토텐산/ 비오틴/ 비타민 B6/ 엽산/ 비타민 B12/ 비타민 C
- 지용성 비타민 : 구조적으로 물에는 잘 녹지 않으며 기름을 통해 녹아 제 기능을 발휘하는 비타민
- 비타민 A/ 비타민 D/ 비타민 E/ 비타민 K
무기질
- 다량 무기질 : 체내 세포의 정상적 기능을 위해 비교적 다량으로 필요로 하는 무기질
- 칼슘/ 인/ 마그네슘/ 황/ 나트륨/ 칼륨/ 염소
- 미량 무기질 : 소량으로 필요로 하는 무기질
- 철/ 아연/ 구리/ 불소/ 요오드/ 셀레늄/ 코발트/ 크롬/ 망간
앞서 설명한 것과 같이 에너지, 탄수화물, 지질, 단백질 대사에는 각종 효소의 조효소와 보조인자를 필요로 하게 되는데, 이때 비타민은 조효소로 대사에 관여하게 되며, 무기질은 보조인자로 작용하게 된다.
(*각 세부 설명은 앞으로 꾸준히 콘텐츠가 업로드될 예정)
섭식 상태에서의 에너지 대사
우리가 음식을 섭취한 후에는 체내 각 기관을 거치며 영양소들의 대사가 진행된다. 음식 섭취 후 소장에서 섭취한 식품 내의 탄수화물, 지방, 단백질이 작은 입자로 분해되어 비로소 몸에 흡수될 수 있는 형태로 준비되게 된다. 즉, 소장 안에서는 분해를 통해 포도당, 아미노산, 지방산의 농도가 증가하게 된다. 또한 이 중 수용성 물질의 경우는 문맥(소화한 영양성분을 운반하는 주요 통로)을 통해 간으로 이동하기 때문에 문맥 내의 포도당, 아미노산의 농도 역시 증가하게 된다.
혈중의 포도당과 아미노산의 농도가 증가하면 췌장에서는 인슐린 분비를 증가시키고 글루카곤의 분비를 감소시킨다. 인슐린 분비가 증가하며 간에서 글리코겐, 지방산, 중성지방, 초저밀도 지단백질(VLDL)의 합성이 증가한다.
지방조직에서는 중성지방의 합성이 증가하고, 지방세포 내로 포도당 유입이 증가한다. 근육에서도 마찬가지로 포도당의 유입이 증가하며 글리코겐과 단백질 합성이 증가한다.
뇌에서는 유입된 포도당을 완전히 산화시켜서 에너지를 생성한다.
금식 상태에서의 에너지 대사
반대로 금식 상태에서는 소장에서 영양소 흡수가 없는 상태이므로 섭식 상태에서의 대사와 반대로 생각해 볼 수 있겠다. 즉, 혈액 내 포도당, 아미노산 농도가 감소하고, 이에 따라 췌장에서 인슐린 분비는 감소하는 반면 글루카곤 농도가 증가한다. 이는 지방조직에서 중성지방을 분해하여 지방산 분비를 증가하게 하며 간에서는 글리코겐의 분해와 당신생을 통해 포도당을 생성하며 케톤체 합성이 증가한다. 케톤체란, 아세톤 + 아세토아세트산 + D-베타-하이드록시부티르산 등 물질의 총칭이다. 근육에서는 지방산과 케톤체 이용이 증가하고 근육 단백질이 분해되며 아미노산 생성이 증가하게 된다. 뇌에서는 포도당과 케톤체를 완전히 산화시켜 에너지를 생성한다.
우리가 단기간 금식을 하게 될 시 세포는 먼저 간글리코겐을 분해하여 혈중 포도당 수준을 유지하려고 한다. 그리고 지방산을 연소하고 아미노산에서 포도당 생성을 증가시킨다.
즉, 요약하자면, 간은 뇌와 포도당을 이용하는 기타 조직에 포도당을 제공하며, 포도당이 필요하지 않은 조직이라 하더라도 그들도 여전히 에너지원이 필요하기 때문에 간과 지방조직은 포도당을 대신하여 지방산과 케톤체를 제공하는 것이다.
에너지 적정 섭취 비율
한국영양학회에서 발표한 2020 한국인 영양소 섭취기준에 따르면 성인은 에너지 영양소의 섭취 비율을 아래와 같이 권장하고 있다고 한다.
- 19세 이상 성인
- 탄수화물 : 55~65%
- 단백질 : 7~20%
- 지질 : 15~30%
이후부터는 필수 영양소 6종류 각각의 세부 내용을 알아보도록 하겠다. 그 중 첫 번째로 탄수화물에 대해 세부 분류, 소화, 흡수, 운반 등 내용을 몇 차례에 걸쳐 차근히 알아보자.
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