지질 2. 인지질, 콜레스테롤, 지질의 소화 흡수 및 체내 이동

목차

• 인지질(구조와 기능)
• 콜레스테롤(구조와 기능, 담즙, 콜레스테롤의 대사와 합성)
• 지질의 소화흡수 및 체내 이동

1. 인지질 (Phospholipids) 

1) 인지질의 구조 

인지질은 글리세롤에 지방산 2 분자와 인산 1 분자가 결합된 형태로, 중성지방에서 지방산 하나가 인산으로 대체된 형태라 할 수 있습니다. 인산은 물과 친한 친수성이며 지방산은 기름과 친한 소수성입니다. 즉 인지질은 한 분자 내에 친수성과 소수성 부분을 동시에 가지고 있어 물과 기름이 공존하는 곳에 존재하면서 물과 기름을 섞이게 하는 역할을 합니다. 인지질은 식품 혹은 신체, 특히 뇌에서 볼 수 있고 체내에서 합성이 되며 식품에는 달걀노른자, 대두, 밀 배아, 땅콩 등에 많이 함유되어 있습니다. 

 

2) 인지질의 기능

  (1) 세포막의 주요 구성인자

 

인지질은 지방산, 콜레스테롤과 함께 세포막을 구성합니다. 세포막은 세포 내 물질들을 보호하고, 물질의 세포 내외 이동을 조절하는 이중층의 막으로 형성되어 있습니다. 세포막 바깥쪽에는 물과 친한 친수성 인산 머리가 향하고 안쪽으로는 물과 친하지 않은 소수성 인산 꼬리가 향하고 있는 구조입니다.

 

  (2) 유화작용

 

인산의 친수성 특징은 체내에서 유화제 역할을 합니다. 인지질은 담즙의 구성성분으로 지질의 소화를 돕는 유화제로 사용되며 레시틴의 구성성분으로 식품에서 지질의 유화를 돕는 작용을 합니다. 앞에서 말씀드린 것처럼 인지질에 붙어 있는 두 개의 지방산 부분은 소수성이며 인산은 친수성이이서 물은 인산이 붙은 인지질의 바깥쪽으로 지질은 안쪽으로 정렬하여 막을 형성함으로써 지질이 물에 분산할 수 있게 하고 다시 응집하는 것을 방지해 줍니다. 이러한 유화제의 기능은 인지질이 들어간 담즙을 통해 지질이 물에 섞이는 것을 도와 지질을 소화할 수 있게 하고, 물로 이루이진 혈액 내에서 지질이 이동하도록 하는 필수적인 역할을 합니다. 우리 생활 속에서 찾을 수 있는 유화작용의 대표적인 예로는 마요네즈와 케이크 반죽 등이 있습니다. 마요네즈와 케이크 반죽 등은 달걀 노른자에 들어있는 레시틴을 이용하여 지질이 물에 골고루 섞이도록 하여 그 독특한 풍미와 식감이 만들어집니다. 

 

2. 콜레스테롤(Cholesterol) 

1) 콜레스테롤의 구조

콜레스테롤은 중성지방이나 인지질과는 전혀 다른 구조인 링구조(ring structure)입니다. 

 

2) 콜레스테롤의기능

  (1) 스테로이드 호르몬 합성

콜레스테롤은 몸에서 테스토스테론(testosterone), 에스트로겐(estrogen), 코티코스테로이드 (corticosteroid)와 같은 스테로이드 호르몬과 활성 비타민 D 등의 합성에 사용됩니다. 

  (2) 담즙 합성

콜레스테롤은 인지질과 함께 담즙을 합성합니다. 담즙은 지질이 소화되는 과정에서 큰 지방구를 유화시켜 작게 쪼개는 역할을 함으로써 지질의 소화효수를 도와줍니다.

  (3) 세포막 구성

콜레스테롤은 세포막을 구성하여 세포막 사이의 지질 이동을 도와줍니다. 

 

3) 지질의 소화, 흡수를 돕는 담즙

간에서 콜레스테롤로부터 합성되는 답즙은 지질의 소화와 흡수를 돕습니다. 간에서 합성 된 담즙은 담낭에 저장돼있다가 지질을 섭취하면, 소장으로 분비됩니다. 분비된 담즙은 인지질과 합께 큰 지방구를 작은 지방구로 유화시켜 마이셀을 형성합니다. 마이셀은 소장세포에 의해 흡수되고, 마이셀을 형성했던 담즙은 95%가 다시 간으로 이동된 후 다시 재이용됩니다. 

 

4) 콜레스테롤의 대사와 합성

식이콜레스테롤은 소화관을 통해 지단백질의 형태로 혈액으로 이동한 후 세포막, 성호르몬 합성에 이용됩니다. 또한 콜레스테롤은 간에서도 합성이 되어 혈액으로 이동하여 필요한 곳에 제공됩니다. 따라서 혈중 콜레스테롤 수준을 감소시키기 위해서는 식이로부터 섭취한 콜레스테롤이 체내로 흡수되는 것을 막거나 간에서 콜레스테롤의 합성을 억제시키는 방법이있을 수 있습니다. 

 

 

3. 지질의 소화 흡수 및 체내 이동 

1) 지질의 소화와 흡수

이렇게 식품을 통해 섭취한 지질은 우리 몸에서 어떻게 소화가 될까요? 지질의 소화는 입에서 분비되는 지질소화효소(지질분해효소)인 리파아제에 의해 시작되지만 유아기에 높은 활성을 보이며 성인이 되면 그 작용이 미약해집니다. 위에서 분비된 리파아제는 일부 중성 지방을 분해하나 위는 수용성 환경이므로 지질이 부유하게 되어 충분히 소화되지 않습니다. 지질의 소화는 대부분 소장에서 이루어지는데 이때 담즙과 지질소화효소가 관여합니다. 담즙은 간에서 생성되어 담낭에 저장되어 있다가 소장으로 분비되어 지질을 유화시켜 큰 지방구를 작은 크기로 만들어 줍니다. 또한 췌장은 중성지방 분해효소와, 인지질 분해효소 그리고 콜레스테롤 분해효소 등을 만들어서 담관을 통해 분해 효소들을 소장으로 배출하여 지질을 소화시킵니다. 소장에서 담즙과 지질 분해효소에 의해 분해된 지질은 십이지장과 공장의 상피세포를 통해 흡수되며, 지질의 소화를 돕는 데 사용된 담즙은 회장에서 재흡수되어 다시 이용됩니다. 섭취한 지질의 5% 미만 정도의 양이 대장을 통해 변으로 배설됩니다. 

2) 지질의 체내 이동

이렇게 수용성인 체내환경에서 기름성분인 지질을 운반하는 특별한 수송체계가 있는데, 지질과 단백질로 구성된 지단백질(lipoprotein=lipid+protein)이 바로 그것입니다. 물과 친한 단백질과 인지질이 지질(중성지방과 콜레스테몰)을 둘러싸서 수용성인 체내를 자유롭게 떠다닐 수 있게 해주는 것입니다. 
지단백질은 종류에 따라 수송하는 지방도 달라집니다. 우선 킬로마이크론은 주로 식품을 통해 섭취한 중성지방을 체세포로 운반하는 기능을 가진 지단백질입니다. 따라서 킬로마이크론의 80-90%는 중성지방으로 이루어져 있습니다. 이렇게 흡수된 지질은 킬로마이크론을 통해 간으로 이동하여 흡수됩니다. 간에서는 이렇게 흡수된 지질과 간이 새로 만들어낸 지질, 주로 중성지방형태의 지질을 VLDL(very low-density lipoprotein)을 통해 체세포로 운반합니다. VLDL의 영문명인 very low-density는 중성지방의 비율이 높아 가벼운 상태의 지단백질임을 의미합니다. 이렇게 VLDL이 체세포로 계속 중성지방을 나르면서 VLDL내의 중성지방의 비율이 점점 줄어들면 상대적으로 콜레스테롤 함량이 높은 LDL로 바됩니다. LDL의 주 성분은 콜레스테롤로 함량이 45% 정도이며 흔히 우리 몸속의 콜레스테롤 함량을 알려주는 지표이므로 '나쁜' 콜레스테롤로 알려져 있습니다. 이와 반대로 HDL은 체세포의 콜레스테롤을 제거하여 다른 단백질에게 전달하거나 간으로 이동하여 배설시키는 지단백질입 니다. HDL의 영문명의 high-density는 상대적으로 단백질 비율이 높아 밀도가 높다는 의미이며 HDL의 50% 정도가 단백질로 이루어져 있습니다. 체세포에서 콜레스테롤을 제거하는 기능을 가지므로 HDL은 '좋은' 콜레스테롤로 알려져 있습니다. 킬로마이크론은 중성지방의 비율이 가장 높아 밀도가 가장 낮고, VLDL, LDL HDL순으로 밀도가 점점 높아집니다.