탄수화물

 

설탕과 전분과 같은 당 분자의 긴 사슬은 지구상에서 가장 풍부한 유기 화합물입니다. 이것들은 태양광을 화학 에너지로 변환하는 광합성 과정에서 식물에 의해 물과 이산화탄소로부터 합성됩니다. 탄수화물은 인간을 포함한 모든 동물의 주요 에너지원입니다. 탄수화물은 많은 국가에서 칼로리 섭취량의 최대 80%를 차지하며 미국에서는 그 절반 정도를 차지합니다. 부유한 국가에서는 탄수화물을 대체하는 동물성 지방도 궁극적으로 동물 사료의 식물성 전분에서 유래합니다. 우리에게 친숙한 음식 중 빵, 아침 식사용 시리얼, 감자, 쌀, 파스타, 과일과 야채, 디저트와 사탕은 모두 대부분 탄수화물로 구성되어 있습니다. 우유는 이러한 화합물을 상당한 양으로 함유한 유일한 동물성 식품입니다.

 

1. 탄수화물의 중요성

19세기 중반에 독일의 화학자 리비히(Liebig)는 탄수화물도 지방과 마찬가지로 체내에서 산화되어 열을 생성한다는 사실을 확인했습니다. 이후 그의 학생들은 탄수화물의 주요 역할이 각 세포에 필요한 화학 에너지를 제공하는 것임을 밝혔습니다. 열은 때때로 유용한 부산물입니다. 우리는 이제 상대적으로 적은 양의 탄수화물 물질이 다른 분자와 복합체를 형성하고 결합 조직과 신경 조직의 구조, 호르몬과 면역 체계의 활동, 그리고 하나의 세포가 인식하는 일반적인 과정에서 중요한 역할을 한다는 것을 알고 있습니다. 
소수의 중요한 식이 탄수화물이 있습니다. 우리가 일상적으로 사용하는 설탕은 사탕수수나 사탕무에서 추출한 이당류인 순수 자당입니다. 과일과 야채에서 대개 찾을 수 있는 설탕은 포도당, 옥수수 설탕, 또는 뀰의 주요 성분인 단당류 포도당으로도 알려져 있습니다. 꿀의 과당은 자당보다 단맛이 나지만 에너지가 풍부한 결합 수는 절반에 불과하기 때문에 과당은 같은 단맛이지만 더 적은 칼로리를 제공합니다. 전분은 포도당 분자의 긴 사슬 또는 중합체입니다. 식물 세포에서 과립으로 밀집된 이 사슬은 식물에 저장된 에너지의 주요 형태입니다. 일단 섭취하면 대부분의 탄수화물은 신체가 선호하는 연료인 포도당으로 전환되어 혈액을 통해 신체의 모든 세포로 순환합니다. 대부분의 조직은 지방을 에너지로 태울 수 있지만 뇌와 기타 신경 조직은 포도당만 사용할 수 있습니다. 적절한 혈당 수치는 신체 기능에 중요하기 때문에 이러한 수치를 조절하는 복합 호르몬계 장애(예: 당뇨병 및 저혈당증)는 특히 심각합니다.
인체에는 식물성 전분과 유사한 글리코겐이라는 포도당의 저장 형태가 있습니다. 그러나 이 에너지 비축량은 상대적으로 적습니다. 평균적인 성인은 약 400그램의 글리코겐 또는 반나절 에너지만 가지고 다니며, 그중 일부는 혈당 수준을 보충하기 위해 간에서 나머지는 근육 조직에서 운반합니다. 그러나 어떤 의미에서 신체의 많은 부분이 잠재적인 포도당 공급원입니다. 단백질과 지방의 글리세롤 부분은 모두 간에서 당으로 전환될 수 있으며, 반대로 잉여 당은 지방과 아미노산으로 전환됩니다. 간장의 생화학적 기계는 이 세 가지 주요 영양소를 대체로 상호 교환할 수 있도록 하여 식단에 더 큰 유연성을 허용합니다. 그러나 유연성이 완벽한 자유를 의미하지는 않습니다. 식단에서 상대적인 탄수화물 양의 변화는 신체에 큰 영향을 미칩니다. 탄수화물은 선호하는 에너지원이며 가장 먼저 섭취해야 하며 적절하게 공급되면 지방과 단백질이 모두 소비되는 것을 방지합니다. 탄수화물 섭취가 불충분할 때 우리는 지방을 매우 빠르게 대사하기 시작합니다. 극단적인 경우, 이 과정에서 부산물이 축적되며 우리 몸의 산- 염기 균형에 교란을 일으킬 수 있습니다. 지방 비축량과 섭취량도 적고 식이 단백질이 미미한 하여 신체 조직을 대체할 단백질이 부족하면 신체 조직들은 쇠약해지기 시작합니다. 단백질 칼로리 영양실조라고 하는 이 상황은 오늘날 세계에서 가장 만연한 영양실조 유형이며 지구 인구의 4분의 1 또는 10억 명에게 영향을 미칠 수 있습니다.
칼로리의 과소비는 산업화한 국가에서 더 흔한 문제입니다. 이 경우 우리의 글리코겐 비축량은 최고가 되고 나머지 잉여 에너지는 지방으로 저장됩니다. 마라토너는 경기 전날 파스타와 빵을 많이 먹고 맥주를 마시면 러너는 빠르게 동원되는 글리코겐 저장량을 최대화하고 지방 대사의 필요성을 늦출 수 있습니다.

 

2. 좋은 탄수화물 골라먹기

 

영양학자들은 단순식이 탄수화물과 복합식이 탄수화물, 또는 당과 전분을 구분하고 전분에서 칼로리를 더 많이 섭취하고 당에서는 더 적게 섭취하라고 조언합니다. 둘 다 체내에서 포도당이나 글리코겐으로 변하는데 왜 그럴까요? 몇 가지 이유가 있습니다. 우선 설탕과 꿀은 거의 순수한 설탕이기 때문에 다른 영양소를 거의 포함하지 않지만 과일과 야채는 설탕과 전분을 모두 포함하긴 하지만 비타민, 미네랄, 일부 단백질 및 섬유질을 제공합니다. 정제된 설탕이 우리 식단의 다른 음식(예: 저녁 식사 때 식욕을 감소시키는 초코바)을 대체하는 만큼 안 좋은 칼로리를 균형 잡힌 영양과 교환합니다. 일반적으로 우리는 충분한 연료를 가지고 있지만 생명에 필요한 다른 많은 물질은 충분하지 않습니다. 정제되지 않은 탄수화물을 선호하는 두 번째 이유는 신체가 다량의 순수 설탕을 잘 처리하지 못하기 때문입니다. 그것은 매우 빠르게 소화되고 즉시 혈류로 전달되어 조절 시스템에 많은 요구를 합니다. 모든 식품이 그런 것은  전분이 포함된 식품은 점차 분해되고 흡수됩니다. 콩류는 곡물이나 감자보다 혈당 수치를 덜 올립니다.