'당'류도 탄수화물 이라고? - 탄수화물 3부

이당류

이당류(이당류 또는 바이오스라고도 함)는 두 개의 단당류가 글리코시드 결합으로 결합할 때 형성되는 당입니다. 단당류와 마찬가지로 이당류는 물에 녹는 단순당입니다. 세 가지 일반적인 예는 자당, 유당 및 말토오스입니다.

이당류는 탄수화물의 4가지 화학적 그룹(단당류, 이당류, 올리고당 및 다당류) 중 하나입니다. 가장 일반적인 유형의 이당류(자당, 유당 및 말토오스)는 12개의 탄소 원자를 가지며 일반 화학식은 C12H22O11입니다. 이러한 이당류의 차이점은 분자 내의 원자 배열 때문입니다.

단당류가 이중 당으로 결합하는 것은 축합 반응에 의해 발생하며, 이 반응에는 작용기에서만 물 분자가 제거됩니다. 이중 설탕을 두 개의 단당류로 분해하는 것은 이당류라고 하는 효소 유형의 도움으로 가수분해에 의해 수행됩니다. 더 큰 설탕을 만들면 물 분자가 방출되고, 그것을 분해하면 물 분자가 소모됩니다. 이러한 반응은 신진대사에 필수적입니다. 각 이당류는 해당하는 이당류(수크라제, 락타제 및 말타제)의 도움으로 분해됩니다.

 

 

• 분류

기능적으로 다른 두 종류의 이당류가 있습니다.

1. 한 쌍의 환원당인 단당류가 여전히 환원 알데하이드 그룹으로 수행할 수 있는 유리 헤미아세탈 단위를 갖는 환원 이당류; 유당, 말토스 및 셀로비오스는 이당류를 환원시키는 예이며, 각각 하나의 헤미아세탈 단위를 갖고 다른 하나는 글리코시드 결합에 의해 점유되어 환원제로 작용하는 것을 방지합니다. 메틸아민에 대한 Woehlk 테스트 또는 Fearon 테스트로 쉽게 검출할 수 있습니다.
2. 구성 요소 단당류가 아노머 중심 사이의 아세탈 결합을 통해 결합하는 비환원성 이당류. 이는 환원제로서 자유롭게 작용하는 헤미아세탈 단위가 단당류에 남지 않게 하는 결과를 낳는다. 자당과 트레할로오스는 글리코시드 결합이 각각의 반아세탈 탄소 원자 사이에 있기 때문에 비환원성 이당류의 예입니다. 환원당에 비해 비환원당의 감소된 화학 반응성은 저장 안정성이 중요한 경우에 유리할 수 있다.

 

 

• 형성

두 개의 단당류 분자에서 이당류 분자의 형성은 한 분자의 하이드록시 그룹과 다른 분자의 수소 핵(양성자)을 치환함으로써 진행되어 단당류의 현재 비어 있는 결합이 두 개의 단량체를 함께 연결합니다. 제품에서 물 분자가 제거되기 때문에 이러한 공정의 편의 용어는 "탈수 반응"(또한 "축합 반응" 또는 "탈수 합성")입니다. 예를 들어 유당(lactose)은 단당류인 포도당과 갈락토오스 각각의 한 분자가 축합되어 만들어진 이당류이지만, 사탕수수와 사탕무의 이당류 자당은 포도당과 과당의 축합 생성물입니다. 또 다른 일반적인 이당류인 말토오스는 두 개의 포도당 분자에서 축합됩니다.

단당류를 이당류로 결합하는(또한 단당류를 보다 복잡한 다당류로 결합하는) 탈수 반응은 글리코시드 결합이라고 하는 것을 형성합니다.

 

• 특성

글리코시드 결합은 단당류 성분의 히드록시기 사이에 형성될 수 있습니다. 따라서 두 성분 당이 동일하더라도(예: 포도당), 다른 결합 조합(위치 화학)과 입체화학(알파 또는 베타)은 화학적 및 물리적 특성이 다른 부분 입체 이성질체인 이당류를 생성합니다. 단당류 성분에 따라 이당류는 결정질일 때도 있고 수용성일 때도 있고 달고 끈적끈적할 때도 있다. 이당류는 다른 유기 화합물과 글리코사이드 결합을 형성하여 글리코사이드를 형성함으로써 작용기 역할을 할 수 있습니다.

 

 

영양

음식으로 섭취되는 탄수화물은 단순당의 경우 그램당 3.87킬로칼로리의 에너지를 생성하고, 다른 대부분의 식품에서 복합 탄수화물의 경우 그램당 3.57~4.12킬로칼로리의 에너지를 생성합니다. 상대적으로 높은 수준의 탄수화물은 과자, 쿠키 및 사탕, 설탕, 꿀, 청량음료, 빵 및 크래커, 잼 및 과일 제품, 파스타 및 아침 시리얼을 포함하여 식물로 만든 가공식품 또는 정제 식품과 관련이 있습니다. 적은 양의 탄수화물은 일반적으로 콩, 괴경, 쌀 및 정제되지 않은 과일을 포함한 정제되지 않은 식품과 관련이 있습니다. 동물성 식품은 일반적으로 탄수화물 수준이 가장 낮지만 우유에는 유당이 많이 포함되어 있습니다.

유기체는 일반적으로 모든 유형의 탄수화물을 대사하여 에너지를 생성할 수 없습니다. 포도당은 거의 보편적이고 접근할 수 있는 에너지원입니다. 많은 유기체는 또한 다른 단당류와 이당류를 대사할 수 있는 능력이 있지만 포도당이 먼저 대사되는 경우가 많습니다. 예를 들어, 대장균에서 락 오페론은 유당이 존재할 때 소화를 위한 효소를 발현하지만, 유당과 포도당이 모두 존재하면 락 오페론이 억제되어 포도당이 먼저 사용됩니다. 다당류는 또한 일반적인 에너지원입니다. 많은 유기체는 전분을 포도당으로 쉽게 분해할 수 있습니다. 그러나 대부분의 유기체는 셀룰로오스 또는 키틴 및 아라비노자일란과 같은 기타 다당류를 대사할 수 없습니다. 이러한 탄수화물 유형은 일부 박테리아와 원생생물에 의해 대사될 수 있습니다. 예를 들어 반추동물과 흰개미는 미생물을 사용하여 셀룰로오스를 처리합니다. 이러한 복합 탄수화물은 소화가 잘 되지 않지만 식이 섬유라고 하는 인간에게 중요한 식이 요소를 나타냅니다. 섬유질은 소화 기능을 향상시키는 등 다양한 이점을 제공합니다.

Institute of Medicine은 미국과 캐나다 성인의 식이 에너지의 45~65%를 통곡물 탄수화물에서 얻을 것을 권장합니다. 식량농업기구(FAO)와 세계보건기구(WHO)는 국가 식이 지침이 총 에너지의 55~75%를 탄수화물에서 목표로 설정하지만 설탕에서 직접 섭취하는 것은 10%(단순 탄수화물에 대한 용어)를 목표로 설정할 것을 공동으로 권장합니다. 2017 Cochrane Systematic Review는 통곡물 식단이 심혈관 질환에 영향을 미칠 수 있다는 주장을 뒷받침할 증거가 충분하지 않다고 결론지었습니다.

 

• 분류

영양학자들은 종종 탄수화물을 단순하거나 복합적인 것으로 언급합니다. 그러나 이러한 그룹 간의 정확한 구분이 모호할 수 있습니다. 복합 탄수화물이라는 용어는 미국 상원 영양 및 인간의 필요에 관한 선택 위원회(1977) 간행물 규정식 목표에서 설탕을 다른 탄수화물(영양적으로 우수한 것으로 인식됨)과 구별하기 위해 처음 사용되었습니다. 그러나 보고서는 복합 탄수화물 열에 "과일, 채소 및 전곡"을 넣었습니다. 여기에는 다당류뿐만 아니라 당도 포함되어 있을 수 있습니다. 오늘날 일부 영양학자들은 섬유질, 비타민 및 미네랄도 발견되는 전체 식품에 존재하는 모든 종류의 소화 가능한 당류를 지칭하기 위해 복합 탄수화물이라는 용어를 사용하기 때문에 이러한 혼란은 지속됩니다(에너지를 제공하지만 다른 영양소는 거의 없는 가공 탄수화물과 반대) . 그러나 표준 사용법은 탄수화물을 화학적으로 분류하는 것입니다. 당류(단당류 및 이당류)인 경우 단순하고 다당류(또는 올리고당류)인 경우 복합입니다.

어떤 경우든 단순한 화학적 구별과 복잡한 화학적 구별은 탄수화물의 영양 품질을 결정하는 데 거의 가치가 없습니다. 일부 단순 탄수화물(예: 과당)은 혈당을 빠르게 올리는 반면 일부 복합 탄수화물(전분)은 혈당을 천천히 올립니다. 소화 속도는 탄수화물과 함께 섭취되는 다른 영양소, 음식 준비 방법, 신진대사의 개인차, 탄수화물의 화학적 성질 등 다양한 요인에 의해 결정됩니다. 탄수화물은 때때로 소장에서 흡수되는 "이용할 수 있는 탄수화물"과 대장으로 이동하여 위장 미생물에 의해 발효되는 "이용할 수 없는 탄수화물"로 나뉩니다.

2010년 USDA의 미국인을 위한 식이 지침은 매일 1온스의 곡물 식품 6인분을 포함하는 균형 잡힌 식단을 통해 중간에서 고탄수화물 섭취를 요구하고 있습니다.

혈당 지수(GI) 및 혈당 부하 개념은 인간의 소화 중 음식 행동을 특성화하기 위해 개발되었습니다. 그들은 혈당 수치에 미치는 영향의 신속성과 크기를 기준으로 탄수화물이 풍부한 식품의 순위를 매겼습니다. Glycemic index는 식품의 포도당이 얼마나 빨리 흡수되는지를 측정한 것이고, Glycemic load는 식품에서 흡수되는 총 포도당을 측정한 것입니다. 인슐린 지수는 식품의 포도당(또는 전분)과 일부 아미노산에 의해 유발되는 혈중 인슐린 수치에 대한 영향을 기반으로 식품의 순위를 매기는 유사한 보다 최근의 분류 방법입니다.

 

• 탄수화물 섭취 제한(저탄수 다이어트)에 따른 건강의 영향

저탄수화물 다이어트는 콩과 식물, 콩류, 통곡물, 과일 및 야채에서 발견되는 고품질 탄수화물이 제공하는 식이 섬유 섭취 증가와 같은 건강상의 이점을 놓칠 수 있습니다. 다이어트 구취, 두통 및 변비의 부작용으로 포함된 "중간 품질의 메타 분석".

탄수화물 제한 다이어트는 전체 칼로리 섭취가 감소할 때 단기간에 체중 감량을 달성하는 데 도움이 되는 저지방 다이어트만큼 효과적일 수 있습니다. 내분비 학회(Endocrine Society) 과학 성명서는 "칼로리 섭취가 일정하게 유지될 때 체지방 축적은 식단에서 지방과 탄수화물의 양의 현저한 변화에도 영향을 받지 않는 것으로 보입니다."라고 말했습니다. 장기적으로 효과적인 체중 감량 또는 유지는 식단에서 다량 영양소의 비율이 아니라 칼로리 제한에 달려 있습니다. 탄수화물이 혈중 인슐린 수치를 증가시켜 과도한 지방 축적을 유발하고 저탄수화물 다이어트가 "대사적 이점"을 갖는다는 식이 요법의 추론은 임상 증거에 의해 뒷받침되지 않습니다. 또한, 저탄수화물 다이어트가 심혈관 건강에 어떤 영향을 미치는지는 분명하지 않지만, 2개의 리뷰에서 탄수화물 제한이 심혈관 질환 위험의 지질 마커를 개선할 수 있음을 보여주었습니다.

탄수화물 제한 식단은 제2형 당뇨병의 발병을 예방하는 데 있어 기존의 건강식보다 더 효과적이지 않지만, 제2형 당뇨병 환자의 경우 체중 감량 또는 혈당 조절에 도움이 되는 실행 가능한 옵션입니다. 제1형 당뇨병 관리에서 저탄수화물 식이요법을 일상적으로 사용하는 것을 뒷받침하는 증거는 제한적입니다. 미국 당뇨병 협회(American Diabetes Association)는 당뇨병 환자가 탄수화물이나 기타 다량 영양소에 중점을 둔 식단보다는 일반적으로 건강한 식단을 채택할 것을 권장합니다.

저탄수화물 식단의 극단적인 형태인 케톤 생성 식단은 간질 치료를 위한 의료 식단으로 확립되었습니다. 21세기 초 유명인들의 지지를 통해 체중 감량의 수단으로 유행하는 다이어트가 되었지만, 낮은 에너지 수준과 증가한 배고픔, 불면증, 메스꺼움, 위장 불편 등 바람직하지 않은 부작용의 위험이 있습니다. 영국 영양학 협회(British Dietetic Association)는 이를 "2018년에 피해야 할 5대 연예인 다이어트" 중 하나로 선정했습니다.