탄수화물: 표준, 유형, 탄수화물 대사, 생물학적 중요성

탄수화물 또는 당류라고도 불리는 탄수화물은 탄소 자체뿐만 아니라 수소와 산소 화합물을 포함하는 유기 화합물을 통칭하는 명칭입니다.

당류는 당연히 신체의 주요 에너지원으로 간주됩니다. 당류는 거의 즉각적으로 에너지를 공급하지만 지방과는 달리 에너지를 저장하지 않습니다. 지방은 에너지 자원의 80% 이상을 공급하고 단백질은 골격근에 에너지를 저장합니다.

당류는 종 다양성으로 인해 인체에서 다양한 기능을 수행할 수 있으며, 대사 과정에서의 생물학적 역할은 매우 중요합니다.

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탄수화물, 역할 및 생물학적 중요성

• 당류는 신체 세포의 구성에 참여합니다.
• 탄수화물은 산화되면 신체에 에너지를 제공합니다. 탄수화물 1g만 산화되어도 4kcal가 방출됩니다.
• 당류는 세포벽을 보호하는 역할을 할 수 있습니다.
• 탄수화물 화합물은 삼투압 조절에 참여합니다.
• 탄수화물은 일부 단당류(리보스, 펜토스) 구조의 일부이며, 아데노신 삼인산(ATP)을 구성하는 데 참여합니다.
• 올리고당은 수용체(인지) 특성을 가지고 있습니다.

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탄수화물은 어떻게 작동하나요?

1. 모든 당류는 신체의 정상적이고 활발한 기능을 위한 최고의 "연료"이자 에너지원입니다. 아마도 뇌, 아니 뇌의 영양과 생명 유지에 있어 탄수화물보다 더 중요한 성분은 없을 것입니다.
2. 탄수화물 공급원으로는 설탕, 꿀, 옥수수 시럽, 일부 야채, 유제품, 밀가루 제품, 콩 등이 있습니다.
3. 체내에서 당류는 주요 "연료"인 포도당으로 전환됩니다. 탄수화물 중에는 분해되면 빠르게 포도당으로 변하는 것도 있고, 소화되는 데 시간이 조금 더 걸리는 것도 있는데, 이는 포도당이 혈류로 서서히 유입된다는 것을 의미합니다.
4. 포도당은 인슐린의 도움으로 세포 내로 침투하고, 일부 당류는 가능한 활성 작용을 위한 저장고로 간에 축적됩니다. 저장량이 기준을 초과하거나 이 저장량을 사용하지 않으면(앉아서 하는 생활 방식) 지방 조직이 형성되기 시작합니다.

탄수화물의 종류

탄수화물은 다음과 같은 범주로 분류됩니다.

• 단순한
  • 단당류는 갈락토스, 과당, 포도당입니다
  • 이당류는 락토오스와 자당입니다
• 복합당(다당류) - 섬유질(섬유성 당류), 전분 및 글리코겐.

단당류는 매우 빠르게 흡수되고 물에 녹습니다. 이는 우리에게 친숙한 설탕과 이를 함유한 다른 제품입니다.

탄수화물 중에서 거의 모든 종류의 과일과 베리류에 존재하는 포도당은 "존경받는" 위치를 차지합니다. 포도당은 흡수되면 글리코겐 생성을 촉진하는 단당류입니다. 포도당은 신체에 필수적인 당류로, 근육과 뇌에 영양을 공급하고, 혈류 내 혈당 균형을 유지하며, 간의 글리코겐 저장량을 조절합니다.

과당은 포도당과 기능과 특성이 본질적으로 매우 유사하며, 소화가 잘 되는 당으로 간주됩니다. 포도당과 다른 점은 더 빨리 배출되고 체내에 완전히 흡수될 시간이 없다는 점뿐입니다. 과당으로 간이 포화되는 것은 위험하지 않으며, 더욱이 과당은 포도당보다 글리코겐으로 더 쉽게 전환됩니다. 원칙적으로 과당은 혈액에서 빠르게 배출되므로 혈액 내에 과다하게 존재할 수 없습니다.

자당은 지방 축적을 촉진하는 탄수화물의 일종으로, 단백질을 포함한 모든 영양소를 지질로 전환시킵니다. 자당은 실제로 자당의 가수분해 과정에서 생성되는 과당과 포도당의 전구체입니다.

자당의 양은 어느 정도 체내 지방 대사를 나타내는 지표입니다. 또한 과도한 당분 섭취는 조만간 혈청 구성과 장내 미생물총 상태에 영향을 미칩니다. 장내 미생물총은 처음에는 미생물로 구성되며, 그 양은 산-염기 및 효소 작용에 의해 조절됩니다. 자당 수치를 초과하면 마이코박테리아의 급속한 증식으로 이어져 장내 세균 불균형 및 기타 소화관 기능 장애의 위험이 있습니다.

갈락토스는 식품에서 독립된 성분으로 발견되지 않는 희귀한 단당류입니다. 갈락토스는 우유 탄수화물인 유당이 분해되어 이화되는 과정에서만 생성됩니다.

탄수화물 대사

탄수화물은 신체에 빠르고 효율적으로 에너지를 공급하며, 단백질 생성의 원동력이 되는 필수 아미노산은 사용되지 않습니다. 음식과 함께 충분한 양의 당류를 섭취하면 단백질-탄수화물 대사가 정상화됩니다.

당류가 외부에서 공급되지 않으면 신체는 단백질과 지방의 저장량을 사용하여 글리세롤과 자체 유기산(아미노산)에서 당류를 형성하기 시작하며, 혈액의 산화인 케토시스가 발생하여 지속적인 대사 장애가 발생합니다.

당 형태의 탄수화물이 체내에 과도하게 많이 유입되면 글리코겐으로 분해될 시간이 부족하여 중성지방으로 전환되어 지방 축적을 유발합니다. 당류의 종 다양성 또한 정상적인 탄수화물 대사에 중요합니다. 당, 글리코겐, 그리고 전분(흡수가 느린 탄수화물)의 균형에 특히 주의해야 합니다.

당 대사에는 세 가지 유형이 있습니다.

1. 포도당으로부터 간과 근육의 글리코겐 합성 - 글리코제네시스
2. 단백질과 지방산으로부터 글리코겐 합성 - 포도당신생성
3. 당(포도당 및 기타) 분해, 에너지 생산 - 해당분해

탄수화물 대사는 혈중 포도당 양에 직접적으로 의존합니다. 포도당은 음식과 함께만 체내에 흡수되므로, 혈당 수치는 식단에 따라 달라집니다. 혈중 포도당 함량은 대개 아침에 가장 낮으며, 탄수화물 대사도 이에 따라 낮습니다. 수면 중에는 글리코겐 저장량(당분해와 포도당신생성)에 의해 당 섭취가 조절됩니다.

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탄수화물 표준

당류의 필요량은 성별, 연령, 직업, 건강 상태 등 여러 요인에 따라 달라집니다. 여성의 평균 일일 권장량은 300~350g이고, 남성의 경우 400~450g으로 더 높습니다. 소화가 잘 되는 탄수화물은 당뇨병, 관상동맥 심장 질환 악화 시 식단에서 제외해야 하며, 죽상동맥경화증, 알레르기, 갑상선 기능 저하증, 담낭 질환 시에는 섭취를 최소화해야 합니다.

섬유질 형태의 탄수화물은 인기가 높지만, 남녀 모두 하루 30~35g을 넘지 않도록 섭취량을 조절해야 합니다. 특히 위장 질환이 악화되는 환자는 섬유질 섭취에 더욱 주의해야 합니다. 당뇨병, 비만, 변비 등에서도 섬유질 섭취는 제한 없이 가능합니다.

식단에서 전분성 설탕과 글리코겐의 비율은 전체 음식량의 최소 80% 이상이어야 합니다. 이러한 탄수화물은 소화관에서 점차적으로 분해되며 지방 생성을 유발하지 않습니다.

소위 "유해한" 당류는 설탕, 모든 밀가루 및 파스타 제품에 함유되어 있습니다. 다만, 굵은 밀가루로 만든 제품(또는 밀기울을 첨가한 제품)은 예외입니다. 더 유용하고 에너지 집약적인 탄수화물은 말린 과일, 꿀, 우유 및 유제품, 과일 및 베리류에 함유되어 있습니다.