심화 영양학 CHAPTER 01 : 지질이란 무엇인가? 지질의 특성과 분류

지질이란 무엇인가?

지질(lipids)이란 식품이나 체내에 들어 있는 물에 녹지 않는 다양한 종류의 화학물질, 즉 중성지방, 인지질, 콜레스테롤 등을 총칭합니다. 일반적으로 지질과 지방을 구별하지 않고 사용하는 것은 중성지방이 지질의 대부분을 차지하기 때문입니다.

 

1. 지질의 특성

지질은 종류가 다양하여 물에 녹지 않고 유기용매에 녹는다은 성질을 갖습니다. 그리고 탄소 C와 수소 H 및 산소 O로 구성된 유기화합물이고 농축 에너지원이며, 다양한 분자의 구조와 형태를 보입니다.

 

(1) 지방산으로 구성된 유기화합물

지질은 탄수화물과 같이 탄소, 수소, 산소로 이루어지지만 그 비율과 구조적 형태는 탄수화물과 다릅니다. 지질은 중요한 열량원이며, 몇 가지 지방산은 성장/발육에 필수적입니다. 지질은 동물의 피하조직과 식물의 종자에 함유되어 있으며 일반적으로 물에 녹지 않고 유기용매에 녹는 성질을 가집니다.

 

지질은 형태에 따라 상온에서 고체상태로 있는 지방과 액체상태로 있는 기름으로 나뉩니다.

 

천연식품 내 지질은 중성지방이 98~99%입니다. 중성지방은 글리세롤과 지방산으로 구성되며, 지방산은 탄소사슬이 직선으로 연결되어 있습니다. 지방산은 사슬의 길이와 불포화도에 따라 구분하는데 종류가 많으며 체네에서 수행하는 기능도 다양합니다. 흔히 섭취하는 지질식품 속에 함유되어 있는 지질의 조성을 살펴보면 식물성 기름은 거의 모두 단순지질로 되어 있으며, 동물성 지방은 단순지질 외에도 인지질/당지질 등이 함유되어 있습니다.

(2) 에너지 저장원

체내에서 에너지를 발생하는 영양소는 지질과 탄수화물 및 단백질입니다. 탄수화물과 단백질이 1G당 4kcal의 에너지를 내는데 비해, 지질은 9kcal의 에너지를 생성합니다. 이는 지질이 탄수화물이나 단백질에 비해 탄소와 수소의 함량이 많고 산소 함량은 적기 때문입니다. 이러한 이유로 체내의 잉여 에너지는 에너지 밀도가 높은 중성지방 형태로 저장됩니다. 쓰고 남은 에너지를 지방조직에 중성지방의 형태로 저장함으로써 체온유지나 내부 장기 보호 등의 기능을 수행하는 의미도 있습니다. 만약에 탄수화물이나 단백질 형태로 잉여 에너지를 저장한다면 체중 증가량이 상당이 많아집니다.

 

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2. 지질의 분류

지질을 분류하는 가장 일반적인 방법은 지질의 구성성분에 따라 단순지질, 복합지질 및 유도지질로 구분하는 것입니다.

 

(1) 단순지질

단순지질은 상온에서의 형태에 따라 기름과 지방으로 구분하기도 하는데, 참기름이나 올리브유처럼 액상을 기름이라고 하며, 쇠기름이나 버터처럼 고체상을 지방이라고 합니다.

 

식품이나 체네에 함유된 지질의 98~99%는 단순지질이며, 중성지방이 대부분입니다. 나머지 1~2%가 인지질과 당지질 및 지단백질과 같은 복합지질이나, 콜레스테롤과 같은 스테롤, 또는 비타민D 등의 유도지질입니다.

분류	성분	종류
단순지질	글리세롤과 지방산의 결합체	중성지방, 밀랍
복합지질	단순지질과 다른 성분의 결합체	인지질, 당지질, 지단백질
유도지질	지질 분해산불	콜레스테롤, 피토스테롤, 글리세롤, 지방산, 비타민D

① 중성지방

중성지방은 글리세롤 1 분자에 지방산 3 분자가 결합하고 있어 트리아실글리세롤(triacylglycerol, triglyceride:TG)이라고 부릅니다. 한편 글리세롤에 지방산이 2 분자만 결합한 물질을 디아실 글리세롤(diacylglycerol, diglyceride:DG)이라고 하고, 지방산이 1 분자만 결합한 물질을 모노 아실 글리세롤(monoacylglycerol, monoglyceride:MG)이라고 부릅니다. 대부분의 식용유지나 기타 식품에 함유된 지질은 중성지방입니다. 중성지방은 맛이나 냄새가 없습니다. 그럼에도 각각의 식용유지가 독특한 향미를 갖는 것은 중성지방의 분해산물이나 지방산 또는 기타 혼합물에 의한 것입니다. 우리 몸의 체지방도 대부분 중성지방으로 구성되어 있습니다. 중성지방은 산이나 알코올 또는 소화효소에 의해 글리세롤과 지방산으로 분해됩니다.

 

② 밀랍

밀란(wax)은 지방산과 글리세롤 외에 알코올이 결합된 물질입니다. 피부나 모발에 함유되어 있으며 식물 잎이나 사과껍질에 들어 있습니다.

 

(2) 복합지질

복합지질(compound lipid)은 글리세롤과 지방산 외에 질소, 인, 당, 황 등 비지질 분자단이 결합된 지질입니다. 복합지질은 영양상 중요하며 간에서 합성됩니다. 복합지질에는 인지질, 당지질, 지단백질과 황지질 등이 있습니다.

 

① 인지질

인지질은 글리세롤에 결합한 3 분자의 지방산 중 하나가 인산염기로 대치되어 있는데, 이 인산염기에 극성을 지닌 분자가 결합하고 있습니다. 지방산 대신에 결합해 있는 분자들은 물에 대한 용해성이 큽니다. 그러므로 인지질은 물 분자와 지방 분자를 서로 혼합시켜 유화상태를 만듭니다.

 

인지질 중에 가장 널리 알려진 물질로는 레시틴(lecithin)과 세팔린(cephalin)이 있습니다. 이들은 세포막의 주요 구성성분이며, 특히 뇌와 신경조직에 다량 함유되어 있습니다.

• 레시틴(lecithin) : 신체세포의 중요한 성분이고 신경, 심장, 간, 골수 등에 많이 들어 있으며 콜린이 결합되어 있습니다. 레시틴은 달걀노른자에 다량 함유되어 있고 유화제로도 쓰이며 동맥 벽에 지방이 축적되는 것을 예방하기 위한 건강기능성 보충제로 사용되고 있습니다.
• 세팔린(cephalin) : 레시틴과 비슷하나 콜린 대신 에탄올아민이 결합된 것입니다. 세팔린은 뇌세포에 다량 함유되어 있으며 간과 부신에서도 발견됩니다. 식품으로서는 동물의 장기와 달걀노른자에 함유되어 있습니다.

② 당지질

당지질(glycolipid)은 지방산, 갈락토오스, 스핑고신이 결합된 물질이며, 대포적인 것으로 세레브로시드와 강글리오시드가 있습니다. 이 물질들은 세포의 구성성분입니다.

 

③ 지단백질

지단백질(lipoproteins)은 체내에서 지질의 운반과 대사에 중요한 역할을 하는 물질입니다. 지단백질은 비극성의 중성지방과 콜레스테롤을 극성인 인지질과 단백질이 둘러싼 형태를 하고 있습니다. 혈액 등 체내의 수용성 환경에서 지질이 이동하려면 물에 용해되어야 하기 때문입니다.

 

지단백질은 밀고에 따라 크게 4가지로 나뉩니다.

• 킬로미크론
• 초저밀도지단백
• 저밀도지단백
• 고밀도지단백

단백질에 대한 지질의 함량비율이 낮을수록 밀도가 높습니다. 지단백질은 한 가지 이상의 아포지단백질을 구성인자로 갖고 있습니다. 아포지단백질은 지단백질 입자의 비수용성 지질을 수용화하고 안정화시킵니다. 또한 종류에 따라 지질 대사에서 다양한 역할을 담당합니다. apo B-100은 LDL 세포 표면 수용체의 리간드 역할을 하며, apo C-Ⅱ는 지단백질지방분해효소를 활성화하고, apo A는 레시틴콜레스테롤 아실전이 효소를 활성화합니다.

 

(3) 유도지질

유도지질은 단순지질에서 유도되어 생성된 것으로, 스테로이드와 카로틴색소 등이 있습니다.

 

① 콜레스테롤

콜레스테롤은 스테롤의 기본 구조인 탄소로 이루어진 4개의 고리를 갖고 있습니다. 콜레스테롤은 인지질과 함께 세포막을 구성하는 주요 성분입니다. 특히 신경세포의 절연막인 수초(myelin)에 콜레스테롤이 많이 함유되어 있어서 뇌를 비롯한 신경조직에 콜레스테롤 함량이 높습니다.

 

세포막의 구성성분으로 쓰이는 이외에도 콜레스테롤은 에스트로겐, 프로게스테론 및 테스토스테론 등의 성호르몬을 비롯한 여러 스테로이드 호르몬과 비타민 D와 담즙산을 합성하는 전구체로 쓰입니다. 그러므로 우리 몸은 일정 수준의 콜레스테롤 함량을 유지해야 합니다.

 

② 에르고스테롤

식물성에 들어 있는 스테롤을 피토스테롤이라 하며 에르고스테롤(ergosterol)은 효모나 곰팡이 버섯류, 어류 말린 것에 함유되어 있습니다. 에르고스테롤은 생체 내에서 콜레스테롤로 전환되어 작용하며, 피토스테롤은 흡수 시 콜레스테롤과 경쟁하므로 콜레스테롤 흡수를 제어합니다.

 

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다음시간에는 지질의 소화 흡수에 대해

자세하게 다뤄보도록 하겠습니다.