식이섬유의 기능성

[무정묵향]

식이섬유

1. 생화학적 고찰

1. 정  의 : 식이섬유는 “사람이 가지고 있는 소화효소로는 소화할 수 없는 식품 중의 난소화성 성분 모두”로 정의되고 있으며, 최근에는 식물의 세포벽을 구성하고 있는 성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌(Lignin)뿐만 아니라 비구조 물질로 이루어진 펙틴(Pectin)이나 검질 및 화학적 합성품인 CMC, 동물성인 키틴(Chitin)과 콜라겐(Collagen) 등도 식이섬유에 포함시키고 있다.

2. 설  명 : 최근에는 과일이나 야채, 해조류에 많이 들어 있는 섬유질에 대한 인식이 새롭게 부각되고 있다. 섬유질은 사람의 소화효소로는 소화되지 않는 식품중의 고분자 화합물이다. 사람에게는 이것을 소화시킬 효소가 거의 없기 대문에 최근까지 우리의 관심을 끌지 못했다. 오히려 쓸데 없는 찌꺼기 정도로 취급해온 것이 사실이다. 겨우 변비를 완화시키는 정도의 효과 밖에 인정받지 못하던 섬유질이 각광을 받기 시작한 것은 70년대초 영국의 의학자가 섬유질을 적게 섭취하는 것이 대장암을 비롯하여 성인병이 많다는 학설을 발표하면서 부터이다. 섬유질은 배변량을 늘리고 대장의 운동을 촉진시키므로 장내 통과시간을 단축시킨다. 섬유질에는 수분이 있으므로 배변량을 증가시키고, 변이 대장을 통과 하는 시간이 짧아 대장점막에 접촉할 시간이 많지 않다. 또, 대장내의 세균에도 영향을 끼쳐서, 발암성 물질의 작용을 억제하기 때문에 대장암을 예방하게 된다. 그리고 천연식품을 통하여 항상 과잉으로 섭취되고 있는 칼륨의 체내 흡수 저지와 소금의 주성분인 나트륨섭취 문제에 있어 이들 흡수량을 조절할 수 있는 것도 식이섬유의 특성이다. 예로 나트륨 섭취량을 1일 170~265mg 당량(NaCl 4-7g)으로 부터 70~107mg 당량(NaCl로 1.5-2.5g)으로 감소 시킬 수 있는 역할도 가능한 것으로 보고 되고 있다. 식이섬유는 자연계에서 산출되고 유기물 중에 가장 많이 존재하는 물질이기 때문에 무의식 중에 인류의 식생환에 크게 관여하여 왔고 생명의 존속에 이바지하고 있는 물질이다.

3. 급  원 : 식이섬유는 식물에서 유도된 구성성분이다. 이것을 두 타입으로 나누자면 물에 녹는 수용성 식이섬유(30%)와 물에 녹지않는 불용성 식이섬유(70%)가 있다. 불용성 식이섬유에는 셀룰로오즈, 헤미셀룰로이즈, 리그닌, 불용성 펙틴, 키틴, 키토산등이 포함된다. 불용성 식이섬유는 소화관 내에서 변의 체류시간을 단축시키고 대변의 양을 증가시키는 역할을 하는데 현미, 통밀, 밀기울, 배아등의 곡류와 양배추, 콩, 브로콜리, 오이, 고추, 사과, 당근 같은 채소에 풍부하다. 수용성 식이섬유에는 펙틴, 검류, 해조 다당류 등이 포함되는데 포만감을 주고 포도당의 흡수를 지연시키며, 혈청 콜레스테롤을 저하시키는 등의 생리 작용을 가진다. 펙틴은 사과, 귤, 감자, 호박, 당근에 많으며 검류는 호밀, 보리, 말린 콩에 많이 함유되어 있다. 또한 해조류와 버섯에도 해조다당류 식이섬유의 좋은 급원이다. 최근에 각광받고 있는 식이섬유의 급원식품으로는 차전자피(Psyllium Husk)가 있는데, 차전차피는 자신의 무게보다 무려40배나 되는 수분을 흡수하는데, 흡수한 수분은 결코 내놓지 않는다. 즉 차전차피는 부피가 크게 팽창하여 장벽에 붙은 불순물을 배설시켜 숙변을 없애고 배설물을 깨끗이 배설시키므로 변의 양이 늘리고 장관벽에 작용하여 연동운동을 촉진시켜 대장의 운동리듬을 되살려 주며, 배설하기에 알맞은 변의 크기를 유지해 준다. 모든 식이섬유질은 식물로부터 얻어지는 것이 일반화된 상식이었으나 키토산 성분의 경우 유일하게 동물성에서 얻어지는 식이섬유질이다.

   2. 기능성

1. 물을 흡수하여 팽창

2. 유기분자를 흡착하여 항독작용

3. 이온흡착과 교환능력(유리 -COOH를 가지고 있는 산성의 Polysaccaride즉 펙틴이나 리그난은 양이온 교환성질)

4. 장내미생물에 의해 분해되고 발효되어 PH를 낮춰서 장내유용균의 증식을 촉진하고 유해균의 증식을 억제

5. 장내점도를 증가시켜 인슐린의 분비속도를 조절하고 소화기 염증과 궤양을 예방

6. 아밀라제, 리파제, 트립신등의 소화효소제의 작용을 억제하여 식욕을 억제

   3. 효능 및 효과

1. 저혈당을 예방하여 저혈당으로 인한 정신분열증 방지 : 정신분열환자의 대부분이 섬유질 식사를 하지 않는 저혈당증이다.

2. 대장암 예방 : 동물성식품섭취를 주로 하는 사람에 비해 대장암에 걸릴 확률이 적다.

3. 당뇨를 예방 : 식이 섬유는 식후 혈당 상승 및 인슐린 분비를 억제하는 작용으로 인슐린 의존성 당뇨병이나 인슐린 비 의존성 당뇨병 모두에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 식이 섬유의 이러한 효과는 우선적으로 식이 섬유를 섭취함으로서 당질 급원식품의 섭취 자체가 감소하게 되고, 음식물로 섭취된 당질 급원식품이 위에서 머무르는 시간이 식이 섬유에 의해 연장되며 또한 소장에서 당의 소화와 흡수가 식이 섬유에 의해 지연됨으로써 나타난다.

4. 혈중 콜레스테롤 저하효과 : 혈중 콜레스테롤을 저하시켜 심장질환과 혈관질환예방, 혈압강하작용을 한다. 혈중 콜레스테롤이 심장과 뇌동맥질환의 발생률과 밀접한 상관 관계가 있다는 것이 밝혀지면서 혈중 콜레스테롤을 낮추기 위한 방법들이 다각적인 측면에서 연구되고 있는 가운데 식이 섬유가 혈중 콜레스테롤을 매우 효과적으로 감소시킨다는 연구 결과가 속속 발표되면서 혈중 콜레스테롤의 조절인자로서 식이 섬유가 큰 주목을 받게 되었다. 식이 섬유가 혈중 콜레스테롤을 낮추는 작용은 크게 세 가지 측면에서 살펴 볼 수 있다.

   1. 식이 섬유는 담즙산의 장기순환을 방해하여 혈중 콜레스테롤을 낮춘다. 지방을 유화하여 지방의 소화와 흡수를 돕기 위해 간에서 분비된 후 담낭에서 저장되었다가 필요시 소장으로 분비되는 담즙에는 담즙산이 함유되어 있는데 담즙산은 콜레스테롤로부터 간에서 합성된다. 소장에서 지방의 소화와 흡수에 이용된 담즙산은 소장의 하부인 공장에서 간으로 재흡수되어 다시 사용되는데 이를 담즙산의 장간순환이라한다. 그런데 식이섬유는 소장에서 담즙산과 결합하여 담즙산의 재 흡수를 억제하므로 담즙산이 간으로 재 흡수되는 것이 감소하게 되고 간에서는 이를 보충하기 위하여 콜레스테롤로부터 부족분의 담즙산을 합성하게 되어 혈중 콜레스테롤이 감소하게 되는 것이다.

   2. 식이 섬유는 음식물로 섭취된 콜레스테롤이 체내로 흡수되는 것을 억제한다.

   3. 식이 섬유는 대장에서 일부 발효되어 초산, 프로피온산, 낙산 등과 같은 단쇄지방산을 생성하는데 이러한 단쇄 지방산은 대장에서 흡수되어 간에서 콜레스테롤 합성을 저해한다. 그런데 식이 섬유에 의한 이러한 콜레스테롤 저하효과는 불용성 식이섬유에서 보다 수용성 식이 섬유에서 더욱 효과적으로 나타나는 것으로 알려져 있다. 한편 혈중 LDL-콜레스테롤도 식이섬유에 의해 감소되는데 이는 식이 섬유가 LDL-콜레스테롤의 이화작용을 증가시키는 것에 의한 것으로 생각되고 있다.

5. 항암 효과 : 식이섬유는 대장암 및 유방암 등의 예방에 효과적인 것으로 보고되고 있는데 대장암의 경우에는 식이섬유가 장내에서 발암 물질을 흡착하고 변의 양을 증가시켜 발암물질을 희석하며 변의 장내 체류시간을 단축하여 발암물질과 대장세포간의 접촉시간을 줄임으로써 예방효과가 나타나며, 유방암의 경우에는 식이섬유에 의해 여성호르몬인 에스트로겐의 농도가 감소함으로써 나타나는 것으로 설명되어 진다.

6. 비만 방지 : 식이섬유가 위의 공복감을 지연시키는 반면 만복감을 증가시킴으로써 식사의 양 및 횟수를 줄일 수 있다는 면에서 식이섬유의 섭취로부터 궁극적으로 열량섭취를 감소시키는 효과를 기대할 수 있다. 그러나 식이섬유를 정상식이에 추가하여 섭취하였을 경우에는 그 효과가 미흡하며 저 열량식이와 함께 섭취하였을 때 현저한 효과가 나타나는 것으로 알려져 있다.

7. 변비 개선 : 식이섬유에 의한 변비 개선효과는 식이 섬유가 수분을 흡수하여 변의 양을 증가시키고 변을 연하게 하여 변의 흐름을 좋게 하며 증가된 변이 대장운동을 촉진하는 것에 기인하는 것으로 알려져 있다.

8. 기타 : 식이섬유는 고혈압 및 담석의 예방에도 효과가 있는데 혈압강하의 경우에는 나트륨의 흡수억제와 배설촉진 그리고 칼륨의 흡수증가 등과 연계하여 설명되어지며, 담석의 예방은 식이 섬유에 의해 담즙산의 장간순환이 억제되어 담즙내의 콜레스테롤에 비하여 담즙산이 많이 존재함으로써 담즙의 용해성이 증가하기 때문인 것으로 보고 있다. 이 외에도 십이지장궤양, 게실염, 과민성대장증후군 예방 등의 효과가 있다.

   4, 독성 및 부작용

1. 식이섬유질은 소화관으로부터 흡수되지 않으므로 부작용은 없지만 소화관내에서 유익한 미네랄(칼슘, 철, 마그네슘, 아연 등)을 흡착하므로 주의를 요한다.

2. 식이섬유의 권장량은 정하여진 바 없으나 대체로 20~35g/1일 정도로 보고 있다. 과잉섭취시에는 필수 무기질인 철, 칼슘, 마그네슘의 흡수가 저하된다.

3. 식이섬유의 섭취를 증가 시키기 위한 방침으로는 저섬유식이에서 고섬유식이로 점진적으로 양을 늘린다. 그렇지 않으면 위염이 발생할 수 있다.

   5. 식이섬유의 분류

   식이섬유는 크게 두 가지 종류는 분류되는데, 물에 녹는 수용성 섬유질과 물에 녹지 않는 불용성 섬유질로 나뉘어진다.

1. 수용성 식이섬유 : 수용성섬유질은 펙틴이 주성분으로 사과, 감자와 일부 콩류 등에 함유된 섬유질로서 위에서 젤 형태를 형성하게 되어 포만감을 준다. 따라서 이러한 수용성 섬유질의 섭취시 포만감으로 인하여 식욕을 저하시키며, 장을 거치면서 지방성분을 흡착시켜 체외로 배설시키는 작용을 한다. 또한 소화되는 동안 물을 흡수하고 그 결과 변의 부피를 증가시키고 혈중콜레스테롤치를 낮추고 고지혈증으로 인한 심혈관질병(심장병, 동맥경화 등)에 큰 도움을 준다. 또한 위와 소장에서 겔을 만들어 내용물의 배출속도를 완만하게 하므로서 영양소의 흡수를 서서히 일어나게 한다. 특히 당의 흡수를 완만하게 하므로서 혈당량을 조절하여 당뇨와 저혈당을 예방한다. 그러나 가용성 식이섬유소중 하나인 인 펙틴은 콜레스테롤의 저하에는 효과가 있지만 체중감소나 변비에는 별로 효과가 없다. 여기에 속하는 식이섬유질은 과일, 귀리밀기울, 보리밀기울, 쌀겨, 옥수수외피, 콩지게미 등에 많이 함유되어 있는데, 이들 성분에는 펙틴, 검, 글루코만난, 알긴산, 카라기난등이 있다.

   ※ 주요 수용성 식이섬유의 구성 성분은 펙틴(수용성)은 갈락트로난, 식물성 검은 폴리우로닛, 검성 물질은 갈락토만난, 글루코만난, 해조다당류는 글루코노만우로난(Algin, Carrageenme), 변성 다당류는 변성녹말 CMC, MC 등이다

2. 불용성 식이섬유 : 물에 녹지 않는 식이 섬유는 소화되는 동안 물을 흡수하지는 않으나 장에서 음식물을 이동하는 시간과 장이동이 정상화하는데 기여한다. 즉 연동운동을 촉진한다. 불용성섬유질은 녹두콩과 브로콜리, 씨리얼, 쌀겨, 밀배아, 밀가루, 홍당무 등에 함유되어 있으며 주성분은 리그닌(lignins), 셀루로즈, 헤미셀루로즈 등이 있다. 불용성섬유질은 소화기관을 거친 후 장을 통과하는 속도가 무척 빠르며 이때 지방을 포함하여 주변에 있는 모든 물질을 흡착하여 체외로 배설하는 것이며, 또한 변에 습기와 뭉침성을 향상시켜 변을 쉽게 볼 수 있도록 하여 주는 것이다. 또한 결장의 내압을 감소시켜서 게실염을 예방하고 담즙과 발암성 물질을 흡착하므로 혈중 콜레스테롤치를 저하하고 발암을 예방한다. 그러나 불용성 식이 섬유소인 셀루로즈는 변비에는 효과적이지만 콜레스테롤은 저하시키지 못한다.

   ※ 주요 불용성 식이섬유의 구성 성분은 셀룰로오스는 β-D –글루칸, 헤미셀룰로오스는 크실란, 비 셀룰로오스 다당류는 만난, 갈락탄, 펙틴(비 수용성)은 칼락투로난, 리그닌은 방향 탄화수소 폴리머, 키틴은 폴리글루코사민이다.

   ※ 밥

   우리 민족의 얼굴형태가 옛 선조들과 현대인이 많은 차이가 있다. 조선시대 우리 선비들의 초상화에서 나타나는 얼굴 형태는 보통 눈꼬리가 올라가고, 광대뼈와 턱뼈가 튀어나와서 얼굴이 넓은 것이 보통인데 요즈음은 서구인들처럼 눈꼬리가 쳐지며, 머리부분이 커지고, 광대뼈와 턱뼈가 부드러워졌다는 것이 전문가들의 한결같은 분석이다.

   그 이유는 무엇일까?

   그것은 식생활의 변화가 주된 이유라 한다. 옛날에는 주로 딱딱하거나 질긴 탄수화물(식이섬유) 중심의 밥 등을 먹었던 데 비해 요즈음은 부드러운 서양음식을 자주 먹는 데서 기인하는 신체구조의 변화로 보아야 한다는 것이다.

   그러면 이 식생활의 변화가 우리에게 어떠한 영향을 끼치는지 또 그 변화가 바람직한 것인지 살펴보자.

     우리 민족은 옛부터 지배계급을 제외하면 배고픔과 함께 살아왔고, 해방 이후도 여전히 어려움 속에서 살아오다가 6.25전쟁 이후 미국의 밀가루 원조 이후에 쌀밥 위주의 식생활에서 분식이 상당부분 점령하게 되고, 80년대 이후 좀 넉넉하게 되면서 육류소비가 증가하게 되었음은 모두가 알고 있는 사실이다. 그에 따라 칼로리 위주의 서구식 영양학에 근거한 잘못된 식생활이 주류를 이루게 된다.

      많은 학자들이 이에 대한 꾸준한 연구를 하고 있음은 주지의 사실이다. 그에 의하면 서구 특히 미국 쪽에서는 한국인의 식생활에 많은 관심을 갖고 있다고 한다. 그것은 한국인의 식생활이 비교적 균형잡힌 것이라고 보는 이유이다. 오른쪽의 그림을 참고하면, 한국인들은 3대 영양소인 단백질, 지방, 탄수화물을 비교적 균형있게 섭취하는데 비해 미국인들은 지나친 육류소비로 인해 균형이 크게 깨져 있다고 보는 것이다.

   그런데 미국에서는 새롭게 한국인의 식생활에 관심을 갖고 연구하고 있지만 오히려 한국인들은 서구형의 식생활을 닮아간다는데 문제가 있다.

     현대 한국인들은 밥량이 줄면서 대장암이 증가하고 있다고 한다. 한국인들의 장이 서양인들의 것에 비해 80cm 가량(상행결장이 서양인들은 거의 직선인데 비해 한국인들은 아래로 늘어져 굽어 있음) 더 긴 것은 주로 곡류섭취를 해오던 오랜 식습관에 의한 결과인데, 이 신체구조에 맞지 않는 서구식 식습관으로 바뀌면서 육류소화에 시간이 많이 걸리고, 그만큼 장에 노폐물이 쌓이면서 이 노폐물이 종양을 만들며 종양이 암으로 변질되는 것이라는 학자들의 진단이다.

   미국 건강재단 ‘너드 코헨 박사’ 말을 들어보자.

   우리 몸 속에 있는 담즙산이 활성화되면 대장으로 내려가 암발생을 촉진하는데 섬유질을 많이 섭취하면 담즙산이 활성화되는 것을 막아 결국 대장암의 발생을 막아준다. 또 섬유질을 섭취하면 신진대사가 빨라지고, 독성물질이 배설되어 대장암 발생율이 낮아진다. 쌀의 섬유질(식이섬유)은 밀가루의 4배이며, 이 식이섬유는 만복감을 줄  소화되지 않고(비만에도 도움이 될 수 있음), 음식물의 장내 통과시간을 단축시키면서 각종 독성물질과 콜레스테롤을 몸밖으로 끌고 나간다.

   결국 이 이야기는 서양식 식생활보다는 쌀밥을 먹는 것이 대장암을 억제할 수 있다는 말인데 문제는 지금 우리가 먹는 흰 밥은 식이섬유가 없다는데 있다.

     이섬유는 쌀의 바깥쪽 미강 부분에 있는데 흰쌀(백미)은 정미과정에서 이 겨(미강) 부분을 완전히 벗겨냄으로써 겨에 있는 수용성 식이섬유를 없애 버렸다. 따라서 이 좋은 식이섬유를 섭취하려면 겨 부분을 벗겨내지 않은 현미를 먹어야 한다.

   현재 한국인의 식이섬유 섭취량은 하루 10 ~ 15g인데 현미밥을 먹는다면 하루 25 ~ 30g 정도를 섭취하게 되고, 여러 종류의 식이섬유를 섭취하는 것이 바람직하므로 현미잡곡밥을 먹어야 한다는 코헨 박사의 결론이다.

     선시대 임금의 수라상에는 흰 밥과 잡곡밥 두 그릇을 올려놓았다고 한다. 우리 선조들의 뛰어난 지혜가 아니던가? 쌀가게에서 현미와 잡곡 때문에 돈을 번다는 소리를 들어보고 싶다.