소화

4. 다당류

단당류 중 주로 육탄당이 직선 또는 가지로 수없이 많이 결합한 물질이다. 영양에 중요한 3가지의 다당류로는 전분, 글리코겐, 식이섬유소가 있다.

(1) 전분 : 전분은 곡류와 감자류의 주성분으로서 식물체 중에서 이산화탄소와 산소로부터 합성되어 뿌리나 열매에 저장되고 있다.

전분의 구조는 글루코스의 결합으로 직 쇄 구조인 아밀로오스와 아밀로오스의 직 쇄 구조에 분지 상 결합의 가지로 연결된 아밀로펙틴으로 이루어져 있다.

전분의 종류에 따라 이들의 조성비가 다른데 일반적으로 전분은 80퍼센트 내외의 아밀로펙틴과 20퍼센트 내외의 아밀로오스로 되어 있으며 찹쌀이나 찰옥수수 등의 전분은 100퍼센트 아밀로펙틴으로 되어 있다.

(2) 글리코겐 : 식물의 전분과 같이 동물의 간과 근육에 저장되는 물질로 일명 동물성 전분이라고 부르는 다당류이다. 그 구조는 아밀로펙틴과 거의 같으나 가지가 많고 사슬의 길이가 짧아 에너지가 필요할 때는 빠르게 포도당으로 분해된다.

생체 내에 섭취된 여분의 당질이 글리코겐으로 저장되었다가 필요에 따라 전환되어 쓰인다. 우리 몸에 필요한 열량보다도 많이 섭취하여 혈당량이 증가하게 되면 간과 근육세포 내에서 글루코스가 글리코겐으로 전환되며, 반대로 혈당량이 낮아지면 간의 글리코겐은 글루코스로 분해되어 다시 혈당량을 일정하게 유지한다.

(3) 식이섬유소 : 식이섬유소는 체내에서 소화가 안 되므로 비만증의 예방효과가 있고 변비 예방 및 게실증 방지나 혈중 콜레스테롤의 저하 및 허혈 서너 심장질환 등에도 효과가 있다고 밝혀져 있다. 그 밖에 당의 흡수를 저하해서 당뇨병의 식이요법에도 널리 이용되고 있다. 또한 식품첨가용의 착색안료를 만들어 식품을 착색시키는 데 사용되기도 한다. 그러나 과잉섭취 시에 다른 영양소들과 무기질 흡수에 장애가 되고 가스발생으로 인한 불편함이 있으므로, 1일 식이섬유는 20~35그램 정도가 적당하다.

식이섬유소는 물에 녹지 않는 불용에서 섬유소와 물에 녹는 가용성 섬유소로 구분되며 각기 다른 생리기능을 가지고 있다.

-불용성 식이섬유소

불용성 식이섬유소에는 셀룰로스나 헤미셀룰로스, 키틴 등이 있는데 섬유소는 주로 식물 세포막을 이루는 주성분이며 물에 녹지 않는다. 셀룰로스는 포도당과의 결합으로 약 3000개가 직 쇄 결합한다.

인체 내에는 셀룰라아제가 없어 영양소로 이용되지 않고 소화관을 자극하여 연동운동을 촉진하며 대변의 배설을 촉진한다. 다만 초식성인 반추동물은 위 속의 미생물이 분비하는 효소로 가수분해하여 이용한다.

헤미셀룰로스는 식물 세포벽에 있는 셀룰로스 이외의 다당류 혼합물을 말하고 반섬 요소라고 부르나 섬유소와는 매우 다르다. 즉 셀룰로스는 가수분해하면 글루코스가 생기나 헤미셀룰로스의 경우에는 주로 자일로스이고, 그 밖의 물질은 조금씩 다른데 글루코스나 만노즈 등의 육탄당 및 아라비노오스나 람노스 등도 함유되어 있다.

-가용성 식이섬유소

가용성 식이섬유소는 펙틴, 검, 해조 다당류 등이 있다. 펙틴은 식물계에 널리 분포되어 있고 주로 사과나 딸기 등의 과실류와 뿌리채소류 등에 함유되어 있으며 두류, 귀리, 보리에는 검이 많이 들어 있다. 인체 내에서는 소화되지 않으나 물을 흡수하여 팽창하므로 만복감을 주며, 장을 자극하여 변비 예방 효과와 포도당 흡수를 지연시켜 당뇨병 효과 및 혈중 콜레스테롤을 저하하는 기능이 있다.



당질의 소화와 흡수

1. 소화계

우리가 음식물을 먹을 때 소화기관에 의해 분해되는 것을 소화라 하고 소화에 의해 생긴 작은 분자의 물질이 내벽 점막을 통해 체내로 들어가는 것을 흡수라고 한다.

소화계는 입, 인두, 식도, 위, 소장, 대장, 항문에 이르는 소화관과 소화액을 분비하는 소화샘(구강선 되어 있다.

2. 당질의 소화

우리가 섭취하는 당질의 대부분은 다당류인 전분이며 이당류로는 설탕, 맥아당, 유당 등이 있지만 전분보다는 그 양이 훨씬 적다.

이들이 단당류로 가수분해되는 것을 소화라 하며 셀룰로스처럼 소화되지 않은 당질도 있다.

(1) 입에서의 소화

전분이 입으로 들어가면 침과 섞이게 되고 타야 중에 프티알린의 작용을 받아 덱스트린과 맥아당으로 분해된다. 이 프티알린이 작용하는 최적온도는 6.6 부근이고 4.0 이하에서는 불활성이 된다. 하지만 음식이 입안에 머무는 시간이 짧으므로 입 속에서는 당질이 많이 가수분해되지 못하고 위로 내려간다.

(2) 위에서의 소화

위에서는 강한 산성인 위산이 분비되므로 점차 온도가 떨어져서 4.0 이하가 되면 프티알린의 작용이 정지된다. 위의 기계적 작용에 의해 부드러운 덩어리가 된다.

그러나 서당이나 이눌린과 같은 화합물은 비교적 가수분해가 잘 되므로 위산에 의해 일부가 가수분해된다.

(3) 소장에서의 소화

당질의 소화는 소장에서 거의 이루어진다. 알칼리성인 췌액, 장액, 담즙이 분비되어서 중화되어 장내 소화효소가 작용하기 알맞은 온도로 된다. 따라서 췌액에서 분비하는 아밀라아제인 아밀롭신에 의해 전분과 덱스트린이 맥아당으로 분해된다.

락타아제는 어린아이에게서, 슈크레이스는 어른에게서 많이 분비된다.

(4) 대장에서의 소화

대장에서는 소장에서 분해되지 않은 셀룰로스나 헤미셀룰로스 등이 대장의 세균으로 발효, 부패하여 젖산, 메탄, 가스, 수소 등으로 되어 대변으로 배설되며 이 중 산은 일부 흡수된다. 또한 펙틴, 이눌린, 펜토산도 장내 세균인 젖산균이나 일부 대장균에 의해 분해된다고 볼 수 있다.