탄수화물의 종류 [포도당, 올리고당, 전분, 식이섬유 등]

□ 탄수화물의 종류와 급원

탄수화물은 단당류, 소당류, 다당류의 세 종류가 있다.

이러한 구분은 분자결합 중 단당류의 수에 의해 결정된다

즉 소당류는 단당류가 2-5분자 합쳐진 것이고, 다당류는 다수의 단당류분자가 결합된 것이다.

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1. 단당류 자연계에는 200 이상의 단당류 (monosaccharides)가 있지만,

가장 일반적인 단당류는 글루코스(포도당), 과당, 갈락토스이다.

이들 단당류는 6개의 탄소, 12 개의 수소, 그리고 6개의 산소원자로 구성된다,

이들 단당류를 구성하는 원자의 종류와 수는 동일하지만,

그 결합의 배열방식에는 약간의 차이가 있다.



- 포도당

식물의 과일이나 즙액 중에 함유되어 있고, 특히 포도에 많이 들어 있어 포도당(glucose)이라는 이름을 갖고 있다

포도당은 사람의 혈액 중에 약 0.1% (100mg%) 있으며, 인체세포 내에서 사용되는 가장 기본적인 에너지원이 된다.

의식장애나 수술시처럼 소화·흡수의 능력이 없을 때에는 포도당 정맥주사를 통해 단당류를 공급받는다

포도당은 인체 모든 세포의 에너지원인 동시에 뇌·신경세포 의 유일한 에너지원으로서 중요하다.



-과당

과당(fructose)은 과일이나 꿀에 자연적인 형태로 다량 존재하며, 단당류 중 가장 단맛이 강하다.

일부 과당은 소화관을 통해 직접 혈액 중으로 흡수되지만, 서서히 나머지는 인슐린(insulin)의

영향을 받지 않고 모두 간에서 글루코스로 전환된다.



- 갈락토스

갈락토스(galactose)는 포도당과 함께 젖에 다량함유되어 젖당을 구성한다

갈락토스는 단당류 중에서도 흡수율이 가장 좋아 포도당을 100으로 할 때 과당 은 43이지만, 갈락토스는 110이다.

장관에서 흡수된 단당류는 문맥을 통하여 간으로 가는데, 여기서 일단 포도당으로 변하여 글리코겐으로 전환된다.

갈락토스는 이외에도 유아기에 가장 빠른 발육을 보이는 뇌·신경조직을 구성한다.

단당류 특히 포도당과 갈락토스의 흡수와 운반은 인슐린, 부신피질호르몬, 뇌하수체전엽 호르몬 등에

의해 영향을 받는다



2. 소당류(oligosaccharides), 즉 올리고당은 2~10개의 단당류가 모여서 이루어 진 것으로,

이당류는 소당류의 주요 형태라고 할 수 있다.

이당류는 두 개의 단당 류가 결합된 형태로서 자당(sucrose), 젖당(lactose), 맥아당(maltose)이 있다

자당,포도당(glucose) + 과당(fructose) 젖당,포도당(glucose) + 갈락토스(galactose) 맥아당·포도당(glucose) + 포도당(glucose)



- 자당

자당(sucrose)은 가장 일반적인 식이성 이당류로서 식물계에 널리 분포하며 포도당 과당과 같이 과실 중에 함유되어 있다.

특히 사탕수수, 사탕무에 많이들 어 있고 이들은 공업 적으로 설탕을 만드는 원료가 되고 있다.

자당은 포도당 1분자와 과당 1분자로 구성되어 있으므로 가수분해하면 이 두 가지 물질이 생성된다.

이당류 이상의 당류를 섭취할 때는 반드시 소화과정을 거쳐 단당류로 만든 다음이라야 흡수할 수 있다.

그러므로 자당을 정맥 내로 주사하여도 체내에서는 분해되지 않고 그대로 소변으로 배설된다.



- 맥아당

맥아당(maltose)은 그 자체로는 자연계에 존재하지 않는다.

다당류인 전분을 함유하는 보리가 적당한 온도와 습도에서 발아하여 맥아를 생성할 때에 생성되기

때문에 맥아당이라는 이름을 얻게 되었다.

전분에 맥아를 넣은 후 그 안에 디아스 타제(diastase)라는 효소를 작용시켜 전분을 분해하면

맥아당이 생성되며, 이것을 끓인 것이 물엿이다.

밥을 오래 씹으면 단맛이 나는데, 이것은 타액 중에있는 효소 프티알린(ptyalin)의 작용으로 전분이

분해되어 맥아당이 생성되었기 때문이다



- 젖당

젖당(lactose)은 포도당 1분자와 갈락토스 1분자로 구성되며,

유즙에 들어 있 다 사람의 젖에는 6-7%, 우유나 산양유에는 4.5~5% 정도 함유되어 있다.

갓 태어난 아이는 젖당이 분해되어 생기는 포도당에서 에너지를 전부 얻고,

뇌신경조 직을 구성하는데 없어서는 안될 갈락토스를 얻는다.

젖당을 분해하는 효소인 락타제(lactase)는 유아의 장에서 많이 분비된다

그러나 그 후 우유를 먹지 않게 됨에 따라 락타제의 생성기능이 쇠퇴하여

우유를 한꺼번에 많이 먹으면 설사가 초래될 수 있다

이 경우 조금씩 우유를 마시면 락타 제 생성능력이 개선된다.

유색인종보다 우유 소비량이 많은 백인들에게서 장내 락타제의 생성능력이 높다.



3. 다당류 세 개 또는 그 이상의 단당류가 모여 이루어진 것을 다당류(polysaccharides) 또는 복합탄수화물이라고 한다.

사실상 300개에서 26,000개의 단당류가 결합하여 다당류를 만든다 일반적으로 식물성과 동물성다당류로 구분할 수 있다.



식물성 다당류는 전분(starch)과 섬유소(fiber)가 있으며, 동물성 다당류는 글 (glycogen)이있다



- 전분

전분(starch)은 식물성 다당류의 가장 친숙한 형태이다.

전분은 씨앗이나 옥수수 그리고 빵 시리얼, 국수류, 과자류 등을 만드는 각종 곡식류에 흔하게 존재 한다

그밖에 완두 콩 감자, 근채류에도 들어있다

전분은 포도당이 축합되어 이루어진 중합체인데, 천연의 생전분은 분자들이 매우 촘촘하게 밀착되어 물의 분자가 들어갈 수 없도록

좁은 간격으로 방사상 배열을 하고 있다 이러한 배열을 가진 전분을 베타-전분(β-starch)이라고 한다

이것을 물속에서 가열하면 포도당분자의 연결은 그대로 유지되지만, 그 배열이 흐트러져 불규칙하게 되어 팽창한다

이러한 배열을 갖는 전분을 알파-전분(a-starch) 이라고 하며, 이 현상을 젤라틴화(gelatinization, 교화, 젤화)되었다고 한다.

갓지어낸 밥은 α-전분이며, 열이 식고 수분이 빠져 나가면 다시 β-전분이 된다.



- 섬유소  (식이섬유)

섬유소(fiber)가 많이 함유되어 있는 대표적인 식품은 과일, 채소, 해조류이다

식이섬유의 종류와 범위는 매우 넓다.

식이섬유를 크게 나누어 물에 녹는 것(수용성)과 물에 녹지 않는 것(불용해성)의 2가지로 분류한다



불용해성 식이섬유는 주로 식물세포의 구성성분으로서 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌(lignin) 등이다

수용성식이섬유는 식물체의 저장물질이나 분비물질 등으로서 물에 쉽게 용해되어

끈적끈적한 점성을 나타내는태 주로 과실류에 함유되어 있는 펙틴류, 식물성 검, 해조다당류 등이다.



인간의 소화액 중에는 이를 분해하는 효소가 없으므로 인간은 섬유소를 에너지원으로 이용하지 못한다

그러나 섬유소의 이러한 난소화성에는 여러가지 생리적 이점이 있는 것으로 밝혀지면서

현대인에게 그 중요성이 인식되고 있다.



섬유소의 기능은 다음과 같다.

- 변비개선

섬유질은 변의 양을 증가시키고 장벽을 기계적으로 자극함으로써 장의 연동운동을 촉진한다.

또한 섬유질은 수분보유력을 갖고 있어 변을 부드럽게 하여 배변을 용이하게 하므로 변비로 인한

치질, 다발성게실증 diverticulosis)을 예방하는 효과가 있다.



- 직장암 예방효과

변이 큰창자 내에서 장기간 머무르면 변속의 수분은 큰 창자벽을 통해 재흡수되어 변을 더욱 농축시킴으로써

시간이 지나도 변의를 느끼지 못하는 악순환을 초래한다.

이는 배변 시 직장내벽을 물리적으로 자극할 뿐만 아니라, 변속에 포함된 각종 유해물질과 발암성 물질의

위험에 장기간 노출된다는 것을 의미한다.

뇌졸중, 고혈압, 협심증이나 심근경색과 같은 순환계질환의 위험을 높여준다

식이성 섬유는 콜레스테롤의 체내흡수를 방해하며, 고콜레스테롤인 담즙 산(bile acid)을 장 속에서

흡착하여 담즙산의 재흡수를 저해함으로써 혈청 및 간의 콜레스테롤을 저하시킨다.



- 당뇨병과 비만 예방효과

섬유소는 장속에서 수분흡수를 통해 부풀어 올라 포만감을 주는 한편, 당의 급속한 흡수를 지연시킨다.

당뇨병이나 비만의 중요 원인 중 하나는 단당류나 이당류의 과다섭취인데,

이러한 단의당류는 소화·흡수의 시간이 단축되기 때문에 급격히 혈당을 상승시키고 인슐린의 급격한 분비를 초래한다.

과일에 많이 함유되어 있는 펙틴이나 구아검과 같은 수용성식이섬유는 작은창자에서 겔(gel)을 형성하는 특성이 있어서

식후 혈당의 급격한 상승을 억제하고 인슐린 분비를 절약하는 효과가 있다