영양과 에너지

[더불어]

▪영양과 에너지

-생명체는 생명현상을 유지하기 위하여 끊임없이 에너지를 소비하고 있다.

-그러나 체내에 저장되어 있는 에너지에는 한계가 있기 때문에 외부로부터 필요한 물질을 섭취하여 대사에 이용하기도 하고 신체의 구성성분으로도 사용되고 있다.

-이와 같이 생체가 외부에서 에너지나 물질을 섭취하여 대사를 수행하고 그에 의해 생활을 영위하는 것을 영양nutrition이라하고, 이때 외부에서 섭취하는 물질을 영양소nutrients라고 한다.

-영양소는 식품으로부터 얻어지는 물질로 인간의 신체유지, 성장 및 조직의 재생에 이용되는 물질을 말한다.

-인체가 필요로 하는 영양소는 50여종이 되지만, 그 중 대표적인 당질, 단백질, 지방, 비타민 및 무기질을 5대 영양소라 한다.

-대사metabolism란 인체가 영양소를 섭취하여 소화, 흡수, 운반 및 화학반응을 통하여 에너지와 세포 구성성분을 생성하거나 노폐물을 제거하는 과정을 말한다.

▪주요 영양소와 그 특징

1.탄수화물Carbohydrate

-탄수화물(당질)은 가장 많이 섭취하는 성분이며, 그 분류는 표의 내용과 같다.

-즉 3탄당은 체내 대사과정의 성분으로 5탄당은 세포핵의 주성분으로, 6탄당은 열량원으로 사용되어지며,

또한 당질의 최소 구성단위이기도 하다. 2개의 단당류가 모여 이당류가 되고, 다수의 다당류가 모여 다당류를 형성한다.

당질의 분류
ㆍ단당류	3탄당	글리세르알데히드, 디히드록시아세톤
	5탄당	리보오스, 디옥시리보오스, 아리비노오스, 크실로오스
	6탄당	포도당, 과당, 갈락토오스, 만노오스
ㆍ소당류	2당류	맥아당(포도당+포도당)
		자당(포도당+과당)
		유당(포도당+갈락토오스)
	6당류
ㆍ다당류(7개 이상의단당류 축합체)
	단일 다당류(동일 종류의 단당류 축합체)
		전분(포도당 다분자)
		glycogen(포도당 다분자)
		세룰로오스(포도당 다분자)
		이눌린(과당 다분자) 등
	복합 다당류(2종 이상의 단당류 및 그 유도체와의 축합체)
		pectin(갈락토산+갈락토오스+아라비노오스)
		헤파린(글루코사민+글루크톤산)
		콘드로이친 황산(N-아세틸갈락토사민+글루크톤산) 등

-탄수화물의 영양학적 특징은 다음과 같다.

1)열량소로써, 매우 산화하기 쉽고, 주된 에너지 공급원이며, 1g당 4kcal의 열량을 발생한다.

2)탄수화물의 산화에는 비타민 B1 thiamine의 인산 결합물인 티아민 피로인산thiamine pyrophosphate이 필요하다.

3)소화흡수율은 99%로 거의 모두 이용되며, 단시간에 산화되어서 빠르게 에너지를 공급할 수 있다.

4)혈당으로 존재하고, 간이나 군육에 글리코겐glycogen으로 저장되며, 과잉 시에는 지방으로도 생합성된다.

5)기호물질로 감미료나 조미료로 이용된다.

6)에틸알코올, 맥아당, 유당, 자당, 과당, 전분, 덱스트린, 이눌린, 글리코겐 등은 열량가가 높고 갈락토오스, 만노오스, 만난, 아라비노오스, 크실로오스 등은 열량가가 낮으며, 한천은 거의 소화되지 않는다.

7)한국인은 특히 탄수화물의 섭취량이 매우 많아서, 전 열량의 80% 이상을 차지하고 있다.

2.지방질Lipid

-지방질이란 지방산 또는 그 유도첼 이루어진 화합물로서, 물에는 녹지 않고 유기용매에만 녹으며, 그 구조에 따라 분류하면 표와 같다.

-영양분으로서의 지질은 주로 단순지질이며, 유지방체는 신체 구성성분과 조절소로 이용되고 있다.

지질의 분류
지질	단순지방	지방	단일지방
			혼합지방
		밀납
	유지방체	복합지질	인지질
			당지질
			아미노지질
			유황지질
		유도지질	스테롤류
			지방산류
			alchol류

-지방질의 영양학적 특징은 다음과 같다.

1)농축된 에너지 공급원이며 1g 당 9kcal의 에너지를 생산하며, 수분대사에도 관여하고 있다.

2)저장지방으로써 열량의 체내 저장에 도움이 된다.

3)신체 구성물질인 유지방체로서, 뇌, 신경, 간 등 주요 장기조직의 세포 구성성분이며, 에너지로는 이용되지 않는다.

4)필수 지방산인 리놀레산linoleate, α-리놀렌산 α-linoleate, 아라키톤산arachidonic acid 등의 불포화지방산은 동물의 성장발육에 중요한 물질이다.

5)지용성 비타민의 용매로서, 비타민의 흡수 촉진 작용이 있다.

6)비타민D, 스테로이드 호르몬 등의 모체가 된다.

7)지방이 체내에서 산화되는 경우는 비타민 B1의 소모가 당질에 비해 적다.

8)저장지방체로서 저장 에너지원이 되며, 피하, 대장, 복강 내 장기의 주위에서 체표면과 장기 등을 보호하고, 열의 발산을 막아서 외기의 영향을 방지해 준다.

9)지방은 소화기관 내에 오래 정체되므로 만복감을 준다.

10)한국인의 지방 섭취량도 증가 추세이무로 주의를 요한다.

3.단백질Protein

-단백질은 아미노산들의 결합으로 구성된 것이며, 다른 영양소와는 달리 C, H, O 외에 N을 포함하고 있다.

-이 질소는 단백질의 16%를 차지하고 있으며, 그 질소량을 측정하여 100/16=6.25(쌀은 5.95, 콩 5.71, 우유 6.38)를 곱하면 그 단백질의 중량이 된다. 이것을 질소계수라 한다.

-단백질은 식물, 동물 모두에 존재하며, 아미노산만으로 구성된 단순단백질, 색소 및 다른 영양소와 결합되어 있는 복합 단백질, 그리고 단백질에서 변화한 유도단백질 등으로 분류된다.

-특히 단백질 결핍으로 발생되는 특이적인 증상으로 Kwashiorkor와 Marasmus가 있다. 전자는 극심한 단백질 결핍으로 일어나며 특

징적 증상으로 발육지연, 피부와 모발의 변색, 부종, 간의 지방 침윤 등이 나타나며, 후자는 신생아 시기의 전체적인 영양결핍으로 발생되고 피하지방과 근육의 항진성 소모가 특징이다.

단백질의 분류
단순 단백질	알부민	난백 중, 우유 중, 혈청 중
	글로블린	낸백 중, 우유 중, 혈청 중, 미오신(근육 중),피브린(혈청 중)
	글루테린	글루테린(소맥 중), 오리자닌(쌀 중)
	푸로라민	(소맥, 옥수수, 대맥 중)
	히스톤	(혈색소 중, 훙선, 생선의 정액 중)
	푸로타민	(생선의 정액 중)
	경단백ㆍ알부미노이드	모발, 깃털, 손톱, 뿔 등의 케리틴, 연골, 뼈, 건 등의 콜라겐, 인대의 엘라스킨, 견사의 피부로인
복합 단백질	색소 단백질	헤모글로빈(혈색소), 시토코롬 C(근육 중),크로로필 단백(나뭇잎), 카로티노이드 단백, 푸라빈 단백 등
	당단백질	단백질과 당질이 결합한 것. 뮤신, 히알론산, 콘드로이틴항산 등
	리보단백질	단백질과 지질이 결합한 것. 레시틴, 세파린 등 뇌, 신경조직 중에 많다.
	핵단백질	핵산과 히스톤, 푸로타민 등의 결합물, 세포핵 중에 있다.
	인단백질	단백질과 인산이 결합한 것. 카제인, 비테린 등
	금속단백질	단백질에 금속이 결합한 것. 페리틴, 인슐린 등
유도 단백질	변성단백질	천연의 단백질이 변성한 것. 메타푸로테인 등
	분해단백질	단백질이 아니노산까지 분해되는 과정에 잇는 것. 푸로테오스, 펩톤 등

-단백질의 영양학적 특징은 다음과 같다.

1)세포의 주성분으로서 인체의 고형성분의 47~54%를 차지하는 인체의 구성성분이다.

2)단백질은 아미노기에 N을 함유하고 있는 질소화합물인 것이 특징이다.

3)다른 열량소의 부족이나 단백질이 과잉되면 연소하여 1g 당 4kcal의 열량을 발생하는 열량소이다. 또한 음식물로서의 특이동적 작용도 약 30%로서 매우 높다.

4)혈장 단백질은 체액의 교질삼투압을 유지하며, 체내의 수분 이동에 중요한 역할을 담당하고 있다. 5)양성 전해질이며 pH의 유지에 기여하는 등 완충작용이 있다.

6)Hemoglobin은 O2, CO2를, 혈장단백질은 호르몬, 색소 등의 물질들의 운반기능이 있다.

7)효소나 단백성 호르몬의 원료이다.

8)항체를 생산하며 그 구성성분이기도 하다.

9)8종의 필수 아미노산은 체내에서 합성되지 않으므로 음식물로써 섭취해야 한다.

10)단백질의 영양가는 필수 아미노산의 충족도에 의해 결정되고 있다.

11)단백질의 소요량: 일상생활에 의한 손실, 일상식의 질, 개인차, 안전율 등을 고려한 성인 단백질 소요량은 아래와 같다.

단백질 소요량= ⓐ× ⓑ × ⓒ × ⓓ = 0.64⨯100/85ｘ11ｘ1.3≒1.08(g/kg/일)

ⓐ= 양질 단백질의 평균 질소평형 유지량(평균 단백질 필요량: 0.64(g/kg/day)

ⓑ= 일상섭취 단백질의 양질 단백질에 대한 상대적 이용효율: 85%

ⓒ= 스트레스 등에 디한 안전율: 10%

ⓓ= 개인간의 변동계수의 2배치: 15%ｘ2=30%