본문내용
1. 영양소 개요
1.1. 탄수화물
1.1.1. 단순당
단순당은 한 개 또는 두 개의 당 분자를 포함하고 있는 탄수화물의 한 유형이다. 단순당은 소화를 거치지 않고 그대로 흡수되며, 포도당, 과당, 갈락토오스와 같은 단당류와 자당, 맥아당, 유당과 같은 이당류가 이에 해당한다.
단당류는 소화를 거치지 않고 그대로 흡수되어 곧바로 세포에서 이용되는 반면, 이당류는 흡수되기 전에 단당류로 분해되어야 한다. 이당류는 자당, 맥아당, 유당과 같이 두 개의 단당이 결합된 형태이다. 자당은 포도당과 과당이 결합한 것이고, 맥아당은 포도당과 포도당이 결합한 것이며, 유당은 포도당과 갈락토오스가 결합한 것이다.
단순당은 세포와 조직에 즉각적인 에너지원을 제공하며, 포도당과 같은 단당류는 혈액으로 흡수되어 세포 에너지 대사의 주된 기질이 된다. 하지만 단순당은 필요 이상으로 섭취할 경우 혈당 급등을 초래하고 이는 비만, 당뇨병 등 다양한 대사질환의 위험을 높이게 된다.
따라서 단순당의 섭취는 적절한 수준에서 이루어져야 하며, 가급적 복합당 섭취를 높이는 것이 건강한 식생활을 위해 바람직하다고 할 수 있다.
1.1.2. 복합당
복합당은 단순당이 두 개 이상 결합된 형태의 탄수화물이다. 복합당은 단순당이 가진 특성을 지니면서도 더 복잡한 구조와 기능을 가지고 있다.
대표적인 복합당으로는 전분, 글리코겐, 섬유소 등이 있다. 전분은 식물체에서 에너지 저장의 목적으로 합성되며, 주로 곡물이나 감자, 콩 등에 풍부하게 존재한다. 전분은 긴 포도당 사슬로 이루어져 있어 체내에서 소화효소의 작용으로 단순당인 포도당으로 분해되어 흡수된다. 이렇게 흡수된 포도당은 에너지원으로 사용되거나 필요 시 다시 글리코겐으로 저장된다.
글리코겐은 동물성 전분으로 간과 근육에 저장되어 혈당 조절에 관여한다. 글리코겐은 혈당이 낮아지면 분해되어 포도당으로 전환되어 방출되어 혈당을 높이는 역할을 한다.
섬유소는 식물 세포벽을 구성하는 복합당으로, 인체 내에서 소화되지 않고 배출된다. 하지만 섬유소는 대장에서 미생물에 의해 발효되어 에너지원이 되는 단쇄지방산을 생산한다. 또한 섬유소는 식사 시 포만감을 주어 과도한 섭취를 막고, 대변 배출을 원활히 하는 등 장 건강 유지에 도움을 준다.
이처럼 복합당은 단순당과 달리 보다 복잡한 구조와 기능을 가지고 있어 체내에서 다양한 역할을 수행한다. 따라서 식단에 단순당과 더불어 복합당 섭취를 균형 있게 유지하는 것이 중요하다.
1.2. 단백질
1.2.1. 아미노산의 분류
아미노산은 단백질의 기본 단위로, 탄소, 수소, 산소, 질소로 이루어져 있다. 아미노산은 그 성질과 구조에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다"
첫째, 필수아미노산과 비필수아미노산으로 구분된다. 필수아미노산은 인체에서 합성되지 않아 식이를 통해 반드시 섭취해야 하는 아미노산이다. 이에 반해 비필수아미노산은 인체에서 합성이 가능한 아미노산이다. 필수아미노산에는 히스티딘, 이소루신, 류신, 리신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린 등 9가지가 포함된다.
둘째, 극성기의 유무에 따라 아미노산은 극성 아미노산, 비극성 아미노산, 염기성 아미노산, 산성 아미노산으로 구분된다. 극성 아미노산은 곡물, 콩류 등에 많이 존재하며 세린, 트레오닌, 시스테인, 타이로신 등이 포함된다. 비극성 아미노산은 지용성이며 지방조직에 축적되기 쉬운데, 알라닌, 글리신, 발린, 류신, 이소루신, 프롤린, 트립토판 등이 여기에 속한다. 염기성 아미노산인 아르기닌, 리신, 히스티딘은 양전하를 띠고 있어 산성 용액에서 양성 이온을 형성한다. 산성 아미노산인 글루타민산과 아스파라긴산은 음전하를 띠고 있다.
셋째, 특수 기능을 가지는 아미노산으로 글루타민, 시스테인, 타이로신, 아르기닌 등이 있다. 글루탐인은 신경전달물질의 전구체이며, 시스테인은 단백질의 구조 안정화에 기여하고, 타이로신은 갑상선 호르몬의 구성성분이다. 아르기닌은 요소회로에 관여하여 암모니아 배설을 돕는다.
이처럼 아미노산은 그 종류와 특성에 따라 다양하게 분류되며, 이는 단백질의 생합성과 구조, 기능을 규정하는 중요한 요소라 할 수 있다.
1.2.2. 단백질의 구조
단백질은 아미노산의 펩타이드 결합으로 이루어져 있다. 아미노산의 종류와 양, 그것들이 결합되어 있는 독특한 순서가 단백질의 일차적인 구조를 결정한다. 대부분의 단백질은 아미노산이 수십 개에서 수백 개가 결합된 폴리펩타이드 구조를 가지고 있다.
단백질은 아미노산이 결합되어 폴리펩타이드 사슬을 형성하는 일차구조를 가지고 있다. 그 다음으로 단백질은 수소결합, 이온결합, 소수성 상호작용 등의 힘에 의해 입체구조를 취하게 되며, 이를 이차구조라고 한다. 흔한 이차구조로는 알파-나선과 베타-시트 구조가 있다. 단백질은 다시 이러한 이차구조가 접혀 고유의 3차원적 입체구조를 가지게 되는데, 이를 3차구조라고 한다. 단백질 중에는 둘 이상의 폴리펩타이드 사슬이 결합되어 있는 4차구조를 가지는 것도 있다. 이처럼 단백질은 복잡한 구조적 특성을 가지고 있으며, 이러한 구조적 특성이 단백질의 기능과 밀접하게 연관되어 있다"이다.
1.2.3. 단백질의 기능
단백질의 기능은 매우 다양하다. 첫째, 신체 구조와 뼈대를 형성한다. 단백질은 신체 단백질의 40% 이상을 차지하는 골격근과 약 15%를 차지하는 피부와 혈액에서 발견된다. 또한 단백질은 건, 세포막, 장기, 뼈를 형성한다.
둘째, 효소로 작용한다. 효소는 자신을 변경하지 않고도 신체에서 특수한 화학반응을 촉진하는 단백질이다. 일부 효소는 큰 분자에서 작은 분자로 분해되거나 분자를 결합하여 더 큰 화합물을 만들기도 한다.
셋째, 신체 분비물과 체액을 구성한다. 신경전달물질, 항체, 펩타이드호르몬, 모유, 점액, 정자, 히스타민 등은 아미노산으로 만들어진다.
넷째, 체액 균형을 유지한다. 단백질은 물을 끌어당겨 삼투압을 생성하기 때문에 체액 균형조절을 돕는다. 알부민과 같은 순환단백질은 신체의 혈관 내, 세포 내, 간질 사이의 적절한 체액 균형을 유지한다. 알부민 수준이 낮으면 부종이 나타난다.
다섯째, 산-염기 균형을 유지한다. 아미노산은 산과 염기를 모두 포함하고 있기 때문에 주위 체액의 산도에 따라 산 또는 염기로 작용할 수 있다. 따라서 과도한 산과 염기를 완충하거나 중화할 수 있기 때문에 단백질은 정상적인 산도를 유지할 수 있고, 이는 신체 단백질의 변질되는 것을 예방한다.
여섯째, 물질을 운송한다. 구형 단백질은 혈액을 통해 다른 물질을 운반한다.
일곱째, 기타 화합물의 구성 성분이 된다. 아미노산은 옵신, 트롬빈과 같은 수많은 신체 합성물의 구성요소이다.
여덟째, 에너지를 공급한다. 탄수화물과 마찬가지로 단백질은 4kcal/g의 에너지를 제공한다.""
1.2.4. 단백질의 소화와 흡수
단백질의 소화와 흡수는 다음과 같다.
단백질의 주된 소화과정은 소화기관에서 분비되는 효소에 의해 이루어진다. 위액 속의 펩신은 단백질을 더 작은 폴리펩타이드와 일부 아미노산으로 분해한다. 소장...
