탄수화물의 기능, 다이어트에 독이다? 아니다?

탄수화물은 지질, 단백질과 함께 3대 열량영양소로서, 체내에서 에너지를 생성하는 영양소이다. 탄수화물은 당질이라고 하며 우리가 주식으로 하는 쌀, 보리, 밀, 옥수수, 감자, 고구마 등의 식물성 식품을 구성하는 성분 중 대부분을 차지한다. 동물체내에는 탄수화물이 당과 글리코겐의 형태로 존재한다. 탄수화물은 소화가 쉽고 체내에서 독성물질을 생성하는 일이 거의 없다.

현대 사회에서 탄수화물은 다이어트에 독이라고 알려져 있죠. 과연 탄수화물은 다이어트의 적일 뿐인가요? 탄수화물의 진짜 기능! 오늘은 탄수화물의 모든 것을 알아봅시다~

 

1. 에너지 공급

탄수화물, 지질, 단백질과 알코올은 인체가 필요로 하는 에너지를 제공하는 성분이다. 이들 성분이 체내에서 분해되면서 생성되는 에너지는 1g당 탄수화물 4kcal, 지질 9kcal, 알코올 7kcal이다. 

일반적으로 탄수화물로부터 우리가 섭취하는 총 에너지의 약 55~65% 정도를 제공받는다. 탄수화물을 소화흡수율이 평균 98%로, 섭취한 탄수화물의 대부분이 흡수되어 체내에서 이용될 수 있다.

적혈구는 에너지 공급원으로 오로지 포도당을 사용하므로 신체는 탄수화물을 반드시 섭취하여야 한다. 신체는 아미노산으로부터 포도당을 합성하여 이용할 수는 있으나, 지질로부터는 포도당을 합성할 수 없다.

 

2. 단백질 절약작용

당뇨병 환자와 단식 상태에서처럼 체내에 포도당이 제공되지 못하는 상황에서 신체는 체조직 형성과 보수에 우선적으로 사용되어야 할 단백질로부터 포도당을 합성하여 이용할 수 있다. 탄수화물 섭취가 부족할 경우에 혈당을 보충하기 위하여 근육, 간, 신장, 심장 등 여러 기관에서 단백질이 분해되어 아미노산으로부터 포도당을 만들 수 있으나, 지질로부터는 포도당을 합성할 수 없다. 따라서 탄수화물을 충분히 섭취하면 체단백질이 포도당으로 전환되어 에너지원으로 사용되는 것을 막을 수 있다.

 

3. 혈당 유지

혈액 내 포도당은 에너지로 사용되며, 특히 뇌, 신경세포, 적혈구는 혈당을 주요 어네지 급원으로 사용한다. 정상 혈중 포도당은 공복 시 혈액 100mL당 70~100mg이며 일정하게 조절하는 기전이 있다. 정상인의 경우 식후 30분에서 1시간 내에 혈당이 최고치에 달하며 이후 1~2시간 경과되면 정상치로 내려가고 공복 시에도 50~60mg/100mL 이하로는 떨어지지 않는다.

혈당량이 40~50mg/100mL 이하로 떨어지면 두뇌의 활동이 급격히 저하되고, 신경이 예민해지고 불안정해지며 공복감과 두통을 느끼고 심하면 혼수상태를 일으킨다(저혈당증). 혈당이 170~180mg/100mL 이상으로 되면 소변으로 배설되기 시작하고 공복과 갈증을 느끼게 되며, 장시간 계속되면 체중감소가 나타난다(고혈당증). 혈당을 조절하는 호르몬은 췌장에서 분비되는 인슐린과 글루카곤이다.

인슐린은 췌장의 베타세포에서 합성되며, 간의 글리코겐 합성을 촉진하고 혈당을 낮추는 작용을 한다. 인슐린과 반대작용을 하는 글루카곤은 췌장의 알파세포에서 분비되며, 간의 글리코겐을 분해하여 혈당을 높이는 작용을 한다.

 

4. 케톤증 예방

저탄수화물 식사를 하거나 당뇨병 등으로 탄수화물의 체내 이용이 어려워지는 경우 체지방이 분해되어 주된 에너지원으로 쓰이게 된다. 체지방이 분해되면 생성된 아세틸 CoA는 완전히 연소하기 위해 옥살로아세트산을 필요로 하나, 세포 내 옥살로아세트산의 부족으로 인해 TCA 회로로 들어가지 못하고 아세틸 CoA가 서로 축합하여 케톤체가 생성된다.

이태 생성된 케톤체는 뇌, 심장, 근육, 신장 등에서 에너지원으로 사용되어 체단백질의 손실을 1/3가량으로 줄여주는 역할을 한다. 뇌조직이 케톤체를 사용하지 못하면, 뇌에 에너지를 공급하기 위해 체내 단백질을 분해해 포도당을 합성하여야 하기 때문이다. 

그러나 세포에서 케톤체가 대사되는 양보다 과잉으로 생성되어 혈액과 조직에 케톤체가 축적되면 케톤증이라는 합병증을 발생할 수 있다. 이는 혈액의 산 염기평형이 깨어져 산독증 증세로 나타난다.

주된 증상으로는 호흡기를 통한 아세톤 냄새, 식욕저하, 다뇨, 갈증 및 뇌손상 등을 들 수 있다. 케톤증을 방지하기 위해서는 하루 50~100g의 탄수화물 섭취가 필요하다.

 

5. 체구성 성분

탄수화물은 미량이지만 체구성 성분으로도 존재한다. 포도당은 혈액 내에는 약 0.1% 농도로 함유되어 있고, 5탄당 리보오스는 체내 DNA와 RNA의 구성 성분으로 존재한다. 뮤신은 점액의 주요성분인 당단백질로 탄수화물 총 무게의 50%이상을 차지한다.

 

6. 식이섬유 제공

과거에는 식이섬유는 체내에서 분해되지 않은 채 대변으로 배설되므로 영양소로 포함하지 않았으나, 최근에 건강과 관련된 심이섬유의 기능이 알려지면서 영양소로서 인정을 받게 되었따. 식이섬유는 체내 장내 소화효소에 의해 분해되지 않는 식품 중의 다당류를 말한다. 식이섬유는 물에 용해되는 정도에 따라 수용성 식이섬유와 불용성 식이섬유로 분류한다.

수용성 식이섬유는 섭취 시 장에서 쉽게 용해,팽윤되어 점성을 나타내므로 만복감 부여, 포도당 흡수 지연, 체중조절과 대장암의 예방 등 건강증진과 만성 퇴행성 질병의 예방에 유익한 기능을 한다.

반면에 불용성 식이섬유는 물과 친화력이 적어 겔 형성능력이 낮으며, 장내 미생물에 의해서 분해되지 않고 그대로 배설되므로 배변량과 배변속도를 증가시켜 대장암과 변비를 예방하는 기능이 있다.