지질 1. 중성지방과 지방산

목차

• 중성지방
• 지방산(지방산의 길이, 이중결합 수, 이중결합 위치, 체내 합성여부에 따른 지방산의 분류)
• 중성지방의 기능
• 필수지방산의 기능

1. 중성지방

식품이나 인체에 포함된 지질의 약 95%는 중성지방으로, 구조적으로는 지방산 3 분자가 글리세롤(glycerol) 1 분자에 결합되어 있습니다. 글리세롤에 붙는 지방산의 종류는 매우 다양하며, 지방산의 종류에 따라 중성지방의 특성이 달라집니다 

 

2. 지방산 

지방산은 우리 몸과 식품에 있는 지질의 구성성분으로, 긴 탄소사슬에 수소가 결합되어 있고 한쪽 끝에는 메틸기-CH3가 다른 한쪽 끝에는 카르복실기-COOH가 결합된 구조를 가지고 있습니다. 지방산은 탄소의 개수, 포화도(이중결합의 개수), 체내 합성여부에 따라 분류할 수 있습니다. 

 

1) 지방산의 길이에 따른 분류 

지방산의 탄소 결합 길이는 보통 4~24개 정도로, 탄소의 결합길이에 따라 다음과 같이 구분됩니다. 

  (1) 짧은사슬지방산(Short-Chain Fatly Acid)

지방산에 결합된 탄소 수가 6개 이하인 지방산으로 길이가 짧기 때문에 매우 빨리 소화되고 혈액을 통해 바로 이동될 수 있습니다. 버터나 전유(wlole milk) 같은 유제품에 함유된 지방 산이 여기에 속합니다. 

  (2) 중간사슬지방신(Medium-Chain Fatty Acid)

지방산에 결합된 탄소의 수가 8-12개 정도인 지방산으로 지방산의 길이가 그리 길지 않아서 포도당만큼 빨리 소화되어 혈액을 통해 바로 이동될 수 있습니다. 코코넛유나 팜유에 포함된 지방산이 여기에 속합니다. 

  (3) 긴사슬지방산(Long-ChainFally Atcid)

탄소수가 14개 이상 되는 지방산으로 지방산의 길이가 길어서 소화시간이 가장 오래 걸리며 혈액으로 바로 이동하지 못하고 림프계(lymphatic system)를 통해 이동합니다. 소고기, 돼지고기, 양고기, 대부분의 식물성 기름에 함유된 지방산이 여기에 속합니다. 

 

2) 이중결합 수에 따른 분류 

  (1) 포화지방산(Saturated Fatty Acid) 

탄소 간 결합이 모두 단일결합으로 이루어져 있어 이중결합이 없는 지방산으로 스테아르산(stearic acid)이 대표적인 포화지방산입니다. 포화지방산은 혈중 콜레스테롤 수준을 증가시키는 것으로 알려져 있습니다. 포화지방은 버터 등에 들어있는 우유지방, 코코넛유, 팜유, 라드(돼지기름), 쇠고기, 돼지고기, 양고기 등에 풍부합니다. 

  (2) 단일불포화지방산(MUFA: Monounsaturated Faltty Acids) 

지방산의 탄소 사이에 이중결합이 한 개 존재하는 지방산을 말합니다. 단일불포화 지방산은 혈중 콜레스테롤 수준을 감소시키는 효과가 있는 것으로 알려 져있으며,올리브유,카놀라유, 땅콩유 등에 많이 들어있습니다. 

  (3) 다가불포화지방산(PUFA: Polyunsaturated Fatty Acids)

탄소 사이의 이중결합이 최소 두 개 이상인 불포화지방산을 말하며 리놀레산 (linoleic acid)이 대표적인 예입니다. 다가불포화지방산은 혈중 콜레스테롤 수준을 감소시키는 것으로 알려져 있으며 해바라기유, 면실유, 생선유 등에 풍부합니다. 

 

3) 이중결합 위치에 따른 분류 

  (1) 오메가 3 지방산(n-3 지방산):  a-리놀렌산이 대표적인 오메-3 지방산입니다. 오메가-3 지방산은 염증반웅응, 혈액응고 방지, 혈장 중성지방 감소 등의 기능을 가지고 있으며 심해어(연어, 꽁치, 정어리, 고등어 등), 참기름, 카놀라유, 들깨 기름등에 풍부히 들어있습니다. 

  (2) 오메가6 지방산(n-6 지방산):  리놀레산이 대표적인 오메가-6 지방산이며 혈압조절 및 혈액응고 과정에 관여합니다. 쇠고기, 가금류, 해바라기유, 면실유 등에 풍부한 지방산입니다. 

 

4) 필수지방산 vs 불필수지방산: 체내 합성여부에 따른 지방산의 종류 

우리 몸은 체내에 필요한 다양한 지방산을 합성할 수 있습니다. 그러나 체내에는 메틸기 (-CH3)를 기준으로 9번째 탄소 앞쪽에 존재하는 이중결합을 만들어주는 효소가 존재하지 않기 때문에 이러한 지방산은 체내에서 합성될 수 없습니다. 우리가 흔히 알고 있는 오메가-3와 오메가-6는 첫 번째 이중결합이 세 번째, 여섯 번째 탄소에 위치하므로 체내에서 합성되지 않으며, 우리가 식품을 통해 섭취해야 하는 필수지방산입니다 

 

※ 하나의 지질도 다양한 이름으로 불릴 수 있다. DHA는 불포화지방산, 오메가 3 지방산, 필수지방산으로 불릴 수 있으며, 리놀레산은 불포화지방산, 오메가-6 지방산, 필수지방산으로 불릴 수 있습니다. 

 

 

3. 중성지방과 필수지방산의 체내 역할 

1) 중성지방의 기능

  (1) 에너지 생성 

우리 몸과 식품에 풍부한 중성지방은 여러 가지 기능을 가지고 있습니다. 무엇보다 지방은 우리 몸이 에너지를 생성하도록 하는 열량원입니다. 중성지방은 지방산과 글리세롤로 분해된 후, 지방산은 아세틸-CoA로, 글리세롤은 피루브산으로 전환됩니다. 지방산으로부터 전환된 아세틸-CoA는 구연산회로와 전자전달계를 거쳐 ATP를 생성합니다. 글리세롤부터 전환된 피루브산 또한 동일한 단계를 거쳐 ATP를 생성시킵니다. 반대로 체내에서 충분히 에너지가 사용된 후에는 중성지방이 되어 지방세포에 저장됩니다 

 

  (2) 에너지 저장고

중성지방은 우리 몸의 주요 열량원으로 1g당 9kcal의 열량을 생성합니다. 같은 열량소라도 탄수화물과 단백질은 열량소 1g당 4kcal가 저장되며, 체내에 저장 시 많은 양의 물이 필요한 반면, 지질은 상대적으로 적은 양의 물이 필요하기 때문에 1g당 9kcal를 저장할 수 있습니 다. 그러므로 중성지방은 적은 부피로 많은 열량을 저장할 수 있어 우리 몸은 사용하고 남은 에너지의 대부분을 지질 형태로 저장합니다. 

 

  (3) 장기보호&체온유지

중성지방은 완충역할을 하여 주요한 몸의 장기를 물리적인 충격으로부터 보호하고,피하지방층이 절연층을 형성하여 외부 온도변화로부터 신체를 보호함으로써 체온을 유지하도록 합니다. 

 

  (4) 지용성 비타민의 이동 및 흡수촉진 

지용성 비타민은 지질성분과 친하여 수용성 소화액과는 섞이기 어려워 흡수되기 힘듭니다. 하지만, 지질이 이들을 감싸 흡수를 도와주며, 지질을 섭취하였을 때 분비되는 담즙산 또한 유화상태를 만드는 데 도움을 주어 지용성 비타민이 소장세포를 통해 흡수될 수 있도록 도와줍니다. 따라서 지용성 비타민은 지방이 함유된 식품과 함께 섭취하는 것이 좋습니다. 

2) 필수지방산의 기능 

체내에서 합성되지 않는 오메가 3와 오메가-6 지방산을 식품으로 반드시 섭취해야 하는 이유는 이 지방산들이 우리 몸에서 중요한 기능을 수행하기 때문입니다.

필수지방산은 첫째, 세포벽의 구성인자로서 인지질, 콜레스테롤과 함께 세포막을 구성하여 세포 내 물질을 보호하고, 세포 안과 밖으로 물질이 이동하도록 돕습니다. 둘째, 오메가3 지방산인 알파-리놀렌산으로부터 합성되는 DHA는 태아부터 유아기까지 시각세포, 망막의 정상적인 발달과 기능, 수정 2~3주 후부터 이루어지는 신경계의 성숙과 발달, 그리고 신경전달과 정보전달에 필요한 물질입니다.

또한 오메가 3와 오메가 6 지방산으로부터 체내에서 호르몬과 같은 역할을 하는 아이코사노이드(eicosanoid)라는 물질이 합성됩니다. 아이코사노이드는 혈압조절, 혈액응고, 수면주기 조절, 체온, 염증, 위액분비, 산통, 면역 및 알레르기 반응 등 체내의 수많은 반응에 관여하며 서로 반대의 기능을 하는 아이코사노이드가 존재하여 반응을 조절하기도 합니다.

예를 들면 혈관의 수축과 이완, 혈액 응고 방지와 증가 등 각각 반대 반응을 하는 아이코사노이드가 체내 기능을 조절합니다.

오메가-6 지방산인 리놀레산은 Delta-6 desaturase에 의해 감마 리놀렌산을 거쳐 Dihomo-Gamma-Linolenic Acid(DGLA)로 전환됩니다. DGLA는 1계열 프로스타글란딘을 합성하거나, Delta-5 desaturase에 의해 아라키돈산으로 전환되는데, 아라키돈산의 경우 4 계열 류코트리엔, 2 계열 프로스타글란딘, 2 계열 트롬복산으로 전환됩니다. 4 계열 류코트리엔, 2 계열 프로스타글란딘, 2 계열 트롬복산의 경우 우리 몸에서 혈소판을 응집시키고, 혈관을 수축시키며, 염증을 유발하는 물질들입니다.

오메가-3 지방산인 알파-리놀렌산의 경우 Delta-6 desaturase에 의해 스테아리돈산으로 전환되고, 아이코사테트라엔산으로 전환된 후 Delta-5 desaturase에 의해 아이코사펜타엔산 (EPA)으로 전환됩니다. 여기서 시각세포나 신경계 발달에 필요한 도코사헥사엔산(DHA) 으로 전환되거나, 5 계열 류코트리엔, 3 계열 프로스타글란딘, 3 계열 트롬복산으로 전환됩니다. 이들 물질은 앞에서 DGLA로부터 전환된 1 계열 프로스타글란딘과 함께 혈소판 응집을 저하시키고, 혈관 수축을 저해하고, 항염증작용을 하는 것으로 알려져 있습니다.

앞에서 언급했던 이들 대사작용에 참여하는 Delta-6 desaturase는 리놀레산과 알파-리놀렌산을 경쟁적으로 대사시키는데, Delta-5 desaturase는 오메가-6 지방산보다 오메가-3 지방산 대사에 더 잘 이용되므로 오메가-3 지방산이 충분할 경우 오메가-6 지방산은 아라키돈산으로 대사 되기보다 1 계열의 프로스타글란딘을 형성하게 됩니다. Delta-6 desaturase는 알코올, 흡연, 노화, 당뇨, 포화지방, 콜레스테롤 등에 의해 작용이 억제되기 때문에 이러한 인자들에 의해 작용이 억제되면 대사과정이 원활하게 이루어지지 않아 필수지방산들의 합성도 저해되는 결과를 초래할 수 있습니다. 또한 오메가-6 지방산의 경우에는 DGLA에서 아라키돈산으로 전환되기보다 1 계열 프로스타글란딘으로 전환되는 것이 더 바람직한데, 이 과정이 원활하게 이루어지기 위해 비타민, C, B., 마그네슘, 아연 둥이 함께 필요하다고 합니다. 따라서 이 같은 비타민과 무기질의 섭취를 충분히 하여 이들 대사가 바람직하게 이루어질 수 있도록 하는 것도 중요합니다.