이번 포스팅은 6가지 필수 영양소 중 탄수화물에 대해 다뤄보는 첫 시간이다. 지질, 단백질과 함께 우리 몸에 필요한 에너지를 생성하는데 주요하게 쓰이는 탄수화물은 지질, 단백질에 대비하여 한국인 성인 기준 55~65%의 섭취 비율이 권장되고 있는데, 탄수화물을 보다 정확히 이해할 수 있도록 탄수화물의 분류부터 시작하여 소화, 흡수, 대사, 섭취 등 여러 주제를 다뤄볼 예정이다. 오늘은 그 중 탄수화물의 구성단위인 단당류에 대해 먼저 알아보겠다.
탄수화물의 분류
탄수화물은 탄소와 수소, 산소로 이루어져 있으며, 구성단위는 단당류이다. 단당류가 모여 이당류, 올리고당류, 다당류를 이룬다. 단당류 우리가 흔히 이야기하는 포도당, 과당을 포함하여 갈락토오스, 만노오스 리보오스, 자일로오스 등의 단당류가 존재한다. 탄수화물을 구성하는 요소 중 탄소의 수에 따라 육탄당과 오탄당으로 구분할 수 있는데, 아래와 같다.
- 육탄당 : 포도당, 과당, 갈락토오스, 만노오스
- 오탄당 : 리보오스, 디옥시리보오스, 아라비노오스, 자일로오스
단당류의 모양으로는 자연계에서 사슬 모양과 고리 모양의 두 가지 형태를 이루지만 생체 내에서는 주로 고리 모양으로 존재한다. 또 다른 구분으로는 광학활성도에 따라 D형과 L형이 있으며 생체 내에서 대사되는 단당류는 D형이다. L형은 생체 내에서 대사되지 않으며 에너지를 생성하지 않아 대체 감미료로 이용된다.
육탄당
탄소 6개를 갖고 있는 육탄당에는 포도당, 과당, 갈락토오스, 만노오스가 있으며 이 중 포도당, 과당, 갈락토오스는 분자식이 C6H12O6으로 동일하지만 산소와 수소의 위치에 차이가 있어 모양과 맛이 조금씩 다르다.
포도당
포도당은 우리가 일상적으로도 흔하게 들을 수 있는 용어인데, 혈당의 급원이다. 체내 당대사의 중심에 있는 물질이며 주요 에너지 급원이다. 또한 포도당은 체내에서 일부 아미노산으로 전환될 수도 있는데 단백질을 합성하거나 에너지 저장 형태인 지방으로 전환되기도 하며, 또 일부는 글리코겐 형태로도 전환될 수 있다. 과일, 꿀 등에 함유되어 있다. 단맛이 있으며 물에도 잘 녹는다.
위에 설명한 듯이 포도당은 혈당의 급원으로, 피에 포도당이 너무 많으면 고혈당, 반대로 너무 적으면 저혈당이 된다. 우리 몸은 항상성을 유지하고자 하기 때문에 혈당이 높으면 인슐린을 통해, 혈당이 너무 낮으면 글루카곤을 통해 혈당을 일정 수준으로 조절하도록 반응한다. 우리가 흔히 알고 있는 당뇨병은 바로 이 항상성이 무너져서 발생하는 질병이라 할 수 있다.
과당
과당은 단맛이 가장 강해 설탕과 함께 감미료로 자주 사용되는 당이다. 특히 옥수수에서 추출하는 고과당 시럽은 과일주스, 탄산음료에 사용되는 주요 감미료라고 할 수 있다. 단맛이 가장 강하지만 열에는 취약하여 구조가 파괴되며 단맛이 떨어지게 된다. 분자가 단순하고 작기 때문에 그만큼 몸속 흡수가 빠르다.
우리 몸은 포도당을 주요 에너지원으로 사용하게끔 되어 있으며 인체는 과당을 직접 활용하지 못하므로 대부분의 과당은 에너지 대사에 이용되지 못하고 간으로 직행한다. 간은 과당을 포도당과 글리코겐으로 전환한다. 정제된 과당이 들어간 식품을 적게 먹는 것이 추천되는 이유가 바로 이 때문인데, 정제된 과당을 조금만 섭취를 해도 몸속 혈당과 글리코겐을 빠르게 채워주어 체지방 소모의 필요성을 없애기 때문이다.
갈락토오스
갈락토오스는 갈락토오스 자체의 형태로 존재한다기보다는 유즙에 함유되어 있는 유당의 성분이다. 단당류 중에서는 단맛이 약한 편에 속한다. 단백질이나 지질과 결합하여 뇌 조직을 구성하므로 뇌 발달이 왕성한 영유아에게 필수적인 영양소이다.
만노오스
만노오스는 아마도 포도당, 과당, 갈락토오스에 비하면 다소 생소한 용어일 수도 있겠다. 만나오스는 주로 포도당과 결합하여 만난이라는 다당류 형태로 존재하며 특히 곤약에 많이 있다.
오탄당
오탄당에는 리보오스, 디옥시리보오스, 아라비노오스, 자일로오스의 4가지 형태가 존재하며 육탄당 중 하나인 포도당과 함께 생물의 생화학 대사 과정에서 매우 중요하게 다뤄진다. 리보오스와 디옥시리보오스는 핵산의 구성성분으로, 리보오스는 RNA를, 디옥시리보오스는 DNA를 구성한다.
반대로 인체 내에서는 거의 이용되지 못하는 아라비노오스와 자일로오스는 주로 다당류 형태로 식물의 줄기, 잎 등의 세포막을 구성한다. 여기까지 탄수화물의 구성단위인 단당류에 대해 간략히 알아보았다.
다음 글에서는 단당류가 모인 구조인 이당류, 올리고당류, 다당류에 대해 다뤄보자.
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