탄수화물, 지질, 단백질이 우리 몸에 가장 중요한 이유

이번 포스팅에서는 탄수화물, 지질, 단백질이 우리 몸에 얼마나 중요한지와 어떤 역할들을 하는지에 대해서 포스팅해보겠습니다. 

3대 영양소

탄수화물, 지질, 단백질을 3대 영양소라고 합니다. 탄수화물은 우리 몸에 에너지가 필요할 때 가장 먼저 사용되는 영양소이고, 구성하는 당의 수에 따라 당이 하나인 단당류, 두개인 이당류, 보통 수천개인 다당류로 나뉩니다. 우리가 먹는 대부분의 탄수화물은 다당류에 속하는 전분이고, 식이섬유도 다당류의 한 종류입니다. 지질은 물에 녹지 않고 유기 용매에 녹는 영양소입니다. 지질은 크게 중성 지방, 인지질, 지방산, 콜레스테롤 등으로 구분됩니다. 자연계에 존재하는 지질 중 약 95%는 중성지방이며, 우리는 이를 흔히 ‘지방’이라고 합니다. 지질은 영양소 중 가장 많은 에너지를 내며, 우리 몸에서 사용하고 남은 에너지는 지방으로 저장됩니다. 지방산은 지방을 구성하며 포화 지방산과 불포화 지방산의 두 종류가 있습니다. 단백질은 약 20개의 아미노산이 수십~수백개 결합되어 만들어진 영양소입니다. 아미노산에는 우리 몸에서 만들지 못해 반드시 식품으로 섭취해야하는 필수 아미노산과 몸에서 만들 수 있는 불필수 아미노산이 있습니다. 단백질은 에너지를 낼 뿐 아니라 우리 몸을 구성하는 등의 다양한 일을 합니다.

탄수화물

탄수화물은 쌀, 밀, 옥수수 등에 가장 많이 들어있는 영양소입니다. 탄수화물은 기본 단위인 단당류로 분해되어 흡수되고 흡수된 단당류는 간에서 포도당으로 전환되어 이용되며, 혈액의 포도당을 혈당이라고 합니다.우리가 섭취한 탄수화물 중 일부는 간과 근육에 글리코겐 형태로 약간 저장되며 사용하고 남은 탄수화물은 지방으로 전환되어 지방 조직에 저장됩니다.
따라서 탄수화물을 많이 섭취하면 체지방이 커져 비만이 될 가능성이 있습니다. 곡류나 감자류에는 주로 전분(녹말)형태로 들어있고, 과일이나 과일주스, 설탕, 초콜릿 등에는 주로 당류 형태로 들어있습니다. 탄수화물은 섭취 기준이 설정되어 있지 않지만 하루에 섭취하는 에너지 구성비율로 볼때 전 연령층에서 하루 섭취 에너지의 55~65%를 탄수화물로 섭취하도록 권장하고있습니다. 성인여자(30~49세)의 경우 1일 에너지 필요량이 1900kcal이므로 1045~1235kcal를 탄수화물로 섭취하는 것이 좋으며, 이는 탄수화물 261~309g입니다. 성인남자(30~49세)의 경우 1일 에너지 필요량이 2400kcal이므로 1320~1560kcal를 탄수화물로 섭취하는 것이 좋으며, 이는 탄수화물 330~390g입니다. 탄수화물은 인체에 에너지를 공급하는 가장 기본적인 에너지 영양소로서 우리 몸에 에너지가 필요할 때 가장 먼저 에너지를 만듭니다. 탄수화물은 1g당 4kcal의 에너지를 내며, 체내 모든 세포는 탄수화물을 에너지로 사용할 수 있습니다. 지질과 단백질도 에너지를 낼 수 있지만 뇌를 비롯한 중추 신경계와 적혈구는 포도당만을 에너지원으로 사용합니다. 적당량의 탄수화물을 섭취하지 않으면 지방이 완전히 산화되지 못하고 대신 케톤을 만들어 혈액과 조직에 축적하는데, 이를 케톤증이라고 합니다. 뇌와 심장, 신장 등 일부 조직은 케톤을 에너지원으로 사용할 수 있어 체내 단백질의 손실을 막습니다. 하지만 케톤증이 1~2주동안 계속되면 뇌가 손상되고 혈액이 산성화되어 여러 건강문제가 발생하게 됩니다. 탄수화물을 많이 섭취하면 체내에서 사용하고 남은 탄수화물이 지방으로 바뀌어 몸안에 저장됩니다. 밥이나 빵, 과자 등 고탄수화물 식품을 많이 먹으면 체지방이 증가해 비만해질 수 있고 과체중과 비만은 당뇨병이나 심혈관계 질환의 원인이 됩니다.

당뇨병이란?

당뇨병은 탄수화물 대사와 관련된 대표적인 질병입니다. 혈액의 포도당이 세포에서 이용되기 위해서는 인슐린이 필요합니다. 그러나 인슐린이 부족하거나 효율적으로 이용되지 못하면 혈액의 포도당이 이용되지 않고 그대로 남아 고혈당증이 됩니다.

혈당이 170~180mg/dL 이상이면 신장이 이를 모두 처리하지 못하여 소변으로 포도당이 배설되는데, 이를 당뇨병이라고 합니다.  당뇨병에 걸리면 식품으로 섭취한 포도당을 체내에서 제대로 이용하지 못하며, 대신 체지방과 체단백질을 분해하여 에너지원으로 사용하므로 체중이 줄고 심한 경우 케톤증을 유발할 수 있습니다. 고혈당증이 지속되면 말단 혈관질환과 신장 질환 등의 합병증이 발생합니다. 혈당지수는 일정량의 특정 식품을 섭취한 후의 혈당 상승 정도를 기준식품 섭취 후의 혈당 상승 정도와 비교한 값을 말하는데 흰쌀밥이나 감자, 설탕 꿀 등은 혈당 지수가 높으며 통곡류, 콩류 등은 혈당 지수가 낮습니다. 혈당 지수가 낮은 식품을 섭취하는 것이 당뇨병과 심혈관계 질환의 예방과 치료에 효과적입니다.

단백질

단백질 (protein)은 ’으뜸가는‘, ’가장 중요한‘을 뜻하는 그리스어 ’proteios’에서 유래된 것입니다. 이름에서 알 수 있듯이 단백질은 생명체를 유지하는데 매우 중요한 기능을 하는 물질입니다. 단백질은 20여개의 아미노산으로 구성되어있고 아미노산 수십~수백개가 결합되어 다양한 단백질을 만듭니다. 아미노산은 체내에서 합성가능한지의 여부에 따라 필수 아미노산과 불필수 아미노산으로 나뉩니다. 필수 아미노산은 체내에서 합성되지 않거나 합성되더라도 그 양이 충분하지 않아 반드시 식사를 통해 섭취해야하는 아미노산입니다. 약 20가지 아미노산 중 9가지가 필수 아미노산입니다. 불필수 아미노산은 체내에서 합성되는 아미노산입니다. 따라서 식사로 필수 아미노산을 충분히 섭취하지 않으면 단백질을 원활하게 합성할 수 없습니다.
단백질은 근육, 피부, 머리카락, 손발톱, 뼈, 혈액 등 신체 조직을 구성합니다. 따라서 성장기 아동과 청소년, 임신부는 새로운 조직을 만드는 시기이므로 성인에 비해 단백질 필요량이 더 큽니다. 성인 역시 체내 모든 세포에서 오래된 단백질을 분해하고 새로운 단백질은 합성하므로 지속적인 단백질의 섭취가 필요합니다. 하지만 단백질을 장기간 많이 섭취하면 단백질의 분해 산물인 요소를 처러히는 신장에 무리한 부담을 주게됩니다. 또한 소변으로 칼슘 배설이 증가하여 골다공증이 생길 수 있는데, 이는 폐경기 이후 여성에게 문제가 될 수 있습니다. 고단백질 식사는 대장의 세균에 의해 생긴 단백질 분해 산물이 장운동을 억제하여 변비를 유발할 수 있으며, 쇠고기나 돼지고기같은 육류를 많이 먹으면 대장암 발병 위험이 증가합니다.
고기는 날것으로 먹는 것보다 살짝 가열해 먹으면 소화에 도움을 줍니다. 단백질은 육류, 생선, 달걀, 우유 등의 동물성 식품에 많으며 식물성 식품으로는 콩류에 많습니다.

지질

지질은 에너지 영양소 중 하나로 성인이 섭취하는 에너지의 약 20%를 공급합니다. 보통 지질은 지방과 같은 의미로 사용되지만, 지질은 중성지방, 인지질, 콜레스테롤, 지방산을 모두 포함하므로 엄밀한 의미에서 지방과는 다릅니다. 자연계에 존재하는 지질 중 약 95%는 우리가 흔히 ‘지방’으로 부르는 중성지방입니다. 지질은 우리 몸에 에너지를 공급할 뿐 아니라 에너지를 저장하는 영양소로서 체내에서 여러가지 역할을 하므로 꼭 필요한 영양소이지만 너무 많이 섭취하면 비만과 만성 질환을 유발하는 등 오히려 건강을 해치게됩니다. 지질의 기능은 대부분 지방의 기능이라고 할 수 있습니다. 지질의 가장 중요한 기능은 에너지를 내는 것으로, 1g당 9kcal의 에너지를 내어 탄수화물이나 단백질보다 두배 이상의 에너지를 만듭니다. 지질은 몸 안에 에너지를 저장하는 저장 영양소로 지방 형태로 지방 조직에 저장합니다. 지방 조직은 주로 장기 주변이나 피하에 분포하여 외부의 충격으로부터 장기를 보호하고, 절연체 역할을 하여 체온의 손실을 막습니다. 지질의 중요한 기능 중 하나는 필수 지방산을 공급하는 것입니다. 필수 지방산은 인체의 성장과 생리 기능에 필수적이나 체내에서 합성되지 않으므로 식품으로 반드시 섭취해야 하는 지방산 입니다. 또한 지질은 지용성 비타민을 소장으로 운반하고 흡수를 도와주며, 탄수화물이나 단백질에 비해 위에 머무는 시간이 길어 포만감을 줍니다. 하지만 지질을 많이 섭취하면 비만이나 심혈관계질환, 암 등의 발병위험이 증가합니다. 지질은 탄수화물이나 단백질에 비해 두 배 이상의 에너지를 공급하기 때문에 많이 섭취하면 비만을 유발합니다. 특히 포화 지방산, 콜레스테롤, 트랜스 지방산이 많은 고지방 식사를 하면 고지혈증을 유발하며 혈관에 지방과 콜레스테롤이 쌓여 혈액의 흐름이 원활하지 못하고 혈관의 탄력이 떨어져 동맥 경화증이 발생할수 있습니다. 암 발생 위험도 증가하는데 특히 동물성 지방 섭취가 많을수록 대장암, 유방암, 전립샘암, 자궁내막암 등의 발병 위험이 증가합니다.
트랜스 지방산은 간암, 위암, 대장암의 위험을 증가시킵니다. 지질은 콩기름, 옥수수 기름 등의 식용유와 버터, 마가린, 마요네즈 등에 많이 들어있으며 육류에도 상당량 들어있습니다. 특히 돼지고기 삼겹살, 소고기 마블링, 닭고기 껍질 부위에 많습니다. 호두나 아몬드 같은 견과류에도 지질 함량이 높은 편이고 육류의 살코기와 내장, 달걀 노른자에는 콜레스테롤이 많이 들어있습니다.

지질의 섭취 방법

육류는 저지방 부위를 선택합니다. 쇠고기의 앞다리, 사태, 우둔, 설도, 돼지고기는 안심, 등심, 앞다리, 뒷다리, 닭고기는 가슴살, 안심 입니다. 가공식품은 영양표시를 확인하고 저지방 제품을 선택합니다. 지방 함량이 많은 도넛, 케이크, 페스츄리, 머핀, 초콜릿 가공품 등은 되도록 피합니다. 조리할 때는 튀기거나 볶기보다는 삶거나 찌기, 굽는 것이 좋으며 마가린이나 버터, 마요네즈보다 식물성 기름이나 향신료 등을 사용합니다. 식사나 간식으로 지방을 적게 먹고 채소나 과일을 섭취하도록 합니다.

당류

당류는 탄수화물의 한 종류인 단당류와 이당류를 합하여 말하는 것으로 단맛이 나고 체내에 쉽게 흡수됩니다.
당류는 크게 자연당과 첨가당으로 나눌 수 있는데 자연당은 과일, 우유, 고구마 등 식품에 자연적으로 들어있는 당을 뜻하고 첨가당은 빵이나 과자, 단 음료 등에 맛이나 색, 질감을 좋게하기 위해 식품의 제조 과정이나 조리 시 첨가하는 당을 말합니다. 음식의 맛을 좋게하고 당류를 적절히 섭취하는 것은 영양적으로도 필요하지만, 첨가당은 포만감은 주지않으면서 에너지 밀도가 높기 때문에 과잉 섭취하지 않도록 주의해야 합니다. 당류의 가장 중요한 기능은 1g당 4kcal의 에너지를 내는 것입니다. 당류는 체내에 쉽게 흡수되어 빠르게 에너지로 이용될 수 있으므로 에너지가 필요할 때 즉각적으로 에너지를 공급하여 힘이 나게 합니다. 특히 포도당은 뇌와 중추신경계, 적혈구 등의 유일한 에너지원입니다.
포도당은 기억력을 증진시키는 작용을 합니다. 머리 쓰는 일을 많이 하는 동안 혈당이 감소하면 기억능력이 손상되는데, 이때 당을 공급하여 혈당을 높이면 기억력이 향상됩니다. 오랫동안 당류 섭취가 부족하면 지방이 완전히 산화되지 못하고 케톤체를 만들어 케톤증이 유발되고, 체단백질 분해가 일어나 근육이 약해질 수 있습니다.
그러나 이런 증상은 당류섭취 부족부다는 당류를 비롯한 총 탄수화물 섭취 부족으로 나타납니다.
당류 함량이 많은 식품은 대체로 지방 함량도 많은 경우가 대부분이므로 과잉섭취하면 비만을 유발합니다. 특히 첨가당을 과잉섭취하면 에너지 밀도가 높아 비만 가능성이 더 높아집니다. 당류 섭취가 많아지면 혈당이 급격히 증가해 당뇨병 위험이 높아지고 섭취한 당은 체내에서 지방으로 전환되어 혈중지방 함량을 높여 고지혈증을 유발하고 심혈관계 질환 발병 위험을 증가시키고 충치의 가능성을 높입니다. 건강을 위해 식품 선택, 조리, 식사시 당류 섭취를 줄이기 위해 노력을 해야합니다.
과일주스나 과일 통조림 같은 가공식품보다는 자연식품인 과일을 먹고 식품을 조리할 시 설탕, 물엿, 시럽, 꿀 등의 당류사용을 줄이거나 당류대신 올리고당, 천연 감미료 등의 다른 양념을 이용합니다.

식이섬유

식이섬유는 우리 몸에 소화 효소가 없어 소장에서 소화, 흡수되지 못하고 몸 밖으로 배설되는 난소화성 다당류이며 식물 세포의 세포벽 또는 식물 종자의 껍질 부위에 많습니다. 채소와 곡류 껍질에 많은 불용성 식이섬유는 소장에서 소화, 흡쇠더지 못하고 그대로 대장으로 이동하여 물을 잡아당겨 변의 무게를 증가시켜서 대장 근육을 자극함으로써 배변을 쉽게하여 변비를 예방합니다. 불용성 식이섬유는 변비를 예방함으로써 대장암도 예방하는 효과가 있습니다. 과일, 콩류, 해조류에 많은 수용성 식이섬유는 소장에서 포도당 흡수를 지연시켜 혈당이 급격히 증가하는 것을 막아 당뇨병을 예방하고 당뇨병 환자들의 혈당관리에 도움을 줍니다. 또한 담즙산과 콜레스테롤을 흡착하여 배설시키고 담즙산과 콜레스테롤의 재순환을 방해하여 혈중 콜레스테롤 농도를 낮춤으로써 고지질혈증이나 심혈관계 질환을 예방하며, 독성 물질 등을 흡착하여 배출하는 역할도 합니다. 수용성 식이섬유는 위에 머무는 시간이 길어 포만감을 주므로 식욕을 조절하는데 도움을 주어 비만을 예방하는 효과도 있습니다. 하지만 식이섬유를 너무 많이 섭취하면 철, 칼슘, 아연과 같은 무기질 흡수율이 낮아질 수 있습니다.
특히 성장기 어린이나 노인들은 식이섬유를 너무 많이 먹지 않도록 주의해야합니다. 과민성 대장 증후군을 가진 사람들이 식이섬유를 과하게 섭취하면 위장관 통증을 불러일으킬 수 있습니다.

식이섬유의 섭취 방법

식이섬유는 식품의 껍질 부분에 많이 있으므로 식이섬유를 충분히 먹기 위해서는 식품을 껍질째 먹는것이 좋습니다.
하지만 갑작스럽게 많이 먹으면 위와 장에 부담이 되므로 서서히 양을 늘려가며 매끼 나누어 고르게 섭취해야합니다.