탄수화물이란 탄소와 수소, 산소가 결합된 화합물입니다. 탄수화물은 우리 몸 속에 들어오게 되면 포도당으로 바뀝니다. 이러한 포도당은 우리 몸에 중요한 원료로 쓰이게 되는 것이죠. 자세한 내용을 알아봅시다.

1. 정의

  • 탄소, 수소, 산소가 결합된 화합물입니다.
  •  식물에서 얻어지는 탄수화물은 다음과 같다.
    1. 6개의 이산화탄소와 12개의 물을 이용하여 광합성을 통해 6개의 탄소인 포도당이 생성
    2. 광합성 과정에서 이산화탄소에 붙어 있던 6개의 산소가 분리
    3. 식물도 에너지원인 포도당을 많이 저장할 수 있는 전분 형태로 저장되어 필요할 때 사용함
    4. 식물에 얻어지는 대부분의 포도당은 전분 상태로 얻어짐

2. 구조

  • 탄수화물은 Cm(H2O)n인 화합물의 형태를 가지고 있습니다. 기본 단위는 단당류이며, 분자식은 C6H12O6 입니다. 단당류 구조는 아래 그림과 같습니다.
    단당류 화학식 구조

3. 특징

  • 탄소:수소:산소 비율은 1:2:1이며, 탄소가 몇 개 결합해 있느냐에 따라 구분함(1~7탄당은 단당류에 속함)
  • 에너지 저장 및 사용
  • 자연식품(곡물), 가공식품(밀가루), 첨가물(설탕) 등이 속함
  • 세포의 활동에 기본이 되는 에니지원이며 뇌, 적혈구, 근육에 사용
  • 뇌에 포도당이 부족하면 근육에 단백질을 아미노산으로 분해하여 포도당으로 생성
  • 세포막을 구성하는 표면은 단백질과 당이 결합된 구조로 탄수화물이 필요
  • 유전 물질인 DNA, RNA의 원료인 리보스가 당류에 속함

4. 종류

  • 단당류 : 더 이상 쪼갤 수 없는 단순한 당을 말합니다.
    1) 글루코스(포도당) : 혈중에 혈당으로 존재하여 에너지원으로 사용, 글루코스 양으로 혈당치를 표시
    2) 프럭토스(과당) : 체내에서 흡수된 후 간에서 글루코스로 변환되어 에너지원으로 사용
    3) 갈락토스 : 체내에서 흡수된 후 간에서 글루코스로 변환되어 에너지원으로 사용
    – 3탄당 : 글리세르알데하이드, 디하이드록시아세톤
    – 5탄당 : 리보스/디옥시리보스, 자일로스
    – 6탄당 : 포도당, 과당, 갈락토스
  • 이당류 : 2개의 당을 말합니다.
    – 수쿠로스(자당) : 포도당+과당, 설탕, 사탕수수, 물에 잘 녹음
    – 락토스(유당,젖당) : 포도당+갈락토스, 우유, 모유, 유아의 주된 에너지원
    – 말토스(맥아당,엿당) : 포도당+포도당, 엿기름, 물엿, 설탕에 비해 혈당치의 상승이 완만
  • 올리고당 : 3~9개의 당을 말합니다. 가공식품에는 혼합형이며, 자연식품으로는 양파, 마늘, 콩, 과일 등이 있다.
  • 다당류 : 10개 이상의 당을 말합니다.
    1) 전분 : 감자, 밀, 옥수수, 쌀, 입에서 말토스로 소장에서는 글루코스로 분해 흡수
    2) 글리코겐 : 간, 조개류, 글루코스가 글리코겐 형태로 합성되어 간이나 근육에 저장되어 있다가 에너지원으로 사용
    3) 덱스트린 : 음료수, 사탕, 전분이 부분적으로 분해된 것, 물에 잘 녹고 소화가 잘 됨

5. 섭취량

  • 1일 에너지 필요량은 사람마다 다르지만 전체 칼로리 섭취 중에 탄수화물 비율을 50~65% 정도
  • 우리나라 하루 섭취량은 통계적으로 3,040kcal
  • 탄수화물 비율을 낮추면서 자신에게 맞는 섭취량을 정해야 함
  • 탄수화물 g당 4kcal이며, 만약 1,500kcal를 목표로 한다면, 1,500/4=375g을 섭취해야 함.

6. 대사

  • 탄수화물 음식을 섭취하면 소화 효소로 인해 소장에서 글루코스(단당류)로 분해됩니다.
  • 분해된 포도당은 직접적인 에너지원으로 뇌와 에너지로 사용하고 혈액 속에 남은 포도당은 인슐린이 분비되면서 혈당을 조절합니다.
    – 글루코스는 세포로 운반되어 산소를 쓰지 않는 해당경로에서 피루브산으로 분해되어 에너지를 산출(무산소운동)
    – 산소가 있는 상태에서 피루브산은 세포 내 미토콘드리아로 들어가 아세틸로 환원되고 TCA회로에서 옥살아세트산과 결합하여 시트르산이 되고 전자전달계에 의해 에너지를 산출(유산소운동)
  • 인슐린이 남은 포도당을 글리코겐으로 바꿔서 간이나 신장, 근육 세포에 저장되었다가 필요할 때 글루코스로 분해되어 에너지로 사용합니다.
  •  그래도 남은 포도당은 중성지방으로 바꿔서 지방 세포에 저장합니다.
  • 공복 상태가 지속되면 지방조직에 저장된 중성지방이 리파아제 작용으로 글리세롤과 지방산으로 분해된 후 혈액 속으로 유입되어 에너지로 사용

7. 식품

1) 감자 : 섬유소가 적고 혈당지수가 높은 편이지만 열량은 낮다.
2) 고구마 : 감자보다 섬유소가 조금 더 많지만 열량은 더 높은 편이다. 그냥 고구마는 혈당지수가 높은 편은 아니지만 가열하면 혈당지수가 많이 높아진다.
3) 백미 : 소화가 잘 되지만 혈당지수가 높은 편이다.
현미 영양소가 풍부하고 열량이 높지만 혈당지수는 낮은 편이다.
4) 밀 : 정제된 식품은 형당지수가 높은 편이지만 단백질은 쌀보다는 많은 편이다.
보리, 귀리, 호밀 : 탄수화물, 단백질, 비타민B, 식이섬유가 포함되어 있다.
5) 옥수수 : 자연식품으로는 홉수율이 낮고 가공식품으로는 흡수는 빠르나 필수 아미노산 등의 결핍으로 질은 나쁜 편이다.
6) 과일 : 대부분 단순당류으로 과당과 포도당이 혼합되어 있다. 바나나와 아보카도는 다당류이다.
7) 바나나 : 다당류이지만 숙성이 되면 다당류가 분해되어 단당류의 비율이 높아진다.
8) 단호박 : 탄수화물이 많고 열량이 높은 편이다.
9) 설탕 : 혈당지수는 높은 편은 아니지만 혈당부하가 높은 편이다.
10) 과당 : 간에서 글리코겐으로 저장되기 때문에 체지방이 되는 것을 조심해야 한다.
11) 전분 : 소화가 빠르고 열량과 혈당지수가 높은 편이다.

출처 :
위키백과 및 구글 검색
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피톨로지 피트니스 영양학
와타나베 쇼(2021), 영양학의 기본, 성안당