고급영양학 1 강 영양학의 기초와 식생활 탄수화물 I
목차
영양학의 기초와 식 생 활
1.1. 건강과 영양
1.2. 영양학의 정의와 영양소의 작용
1.3. 건강한 식생활을 위한 기초
탄수화물
2.1. 탄수화물의 특성과 분류
2.2. 탄수화물의 소화와 흡수
제 1 장 영양학의 기초와 식생활
1.1 건강과 영양
건강의 정의
신체의 질병이 없고 몸이 허약하지 않은 상태
육체적·정신적으로 건전한 상태
사회에 잘 적응하고 봉사하여 사회복지에 기여할 수 있는 상태
< 세계보건기구 (WHO)>
1.건강에 영향을 주는 요소
2.영양 • 건강과 질병
영양과 건강
좋은 영양상태 : 정신력과 활동력 증가
적절한 영양소의 공급
- 최적의 건강상태 유지
- 영양결핍증 예방
- 질병에 저항력 높여줌
영양불량과 질병
영양불량의 원인 : 식품 섭취 부족, 영양지식 부족, 편식, 잘못된 식습관
영양결핍증 : 특정 영양소 부족으로 발생된 임상증상 및 신체적 병리 현상
- 빈혈, 구각염, 괴혈병, 야맹증, 각기병, 악성빈혈 등
영양과다 : 비만, 심혈관계 질환, 당뇨병 등
어릴 때부터 좋은 식습관, 생활습관, 적당한 운동이 중요함
영양결핍 진단
임상적 증상, 신체계측 , 생화학적 검사 ( 혈액 , 분비물 , 효소 , 대사물질 등 )
우리나라의 사망원인과 식생활
과거
- 폐결핵 , 폐렴 등으로 대표되는 감염성 질환
현대 사회
- 암 , 순환기계 질환 , 당뇨병과 같은 퇴행성 질환
- 만성 퇴행성 질환 : 에너지와 동물성 지방의
섭취증가 , 식이섬유소의 섭취부족
1.2 영양학의 정의와 영양소
영양소와 영양학의 정의
영양 (Nutrition) : 식품의 성분을 섭취하여 이용·배설·성장하는 생명유지 현상
영양소 (Nutrients) : 식품으로 섭취하여 영양작용을 하는 물질
- 탄수화물 , 지질 , 단백질 , 무기질 , 비타민 , 수분
- 인체의 구성 및 유지 , 에너지 공급 , 체내 대사과정 조절
- 서로 연관·보완 작용 하므로 균형된 영양소 섭취가 중요
영양학 (Nutritional science, Nutrition)
- 인체에 영양소를 공급하여 건강을 유지하기 위한 과정을 연구하는 응용과학
1. 인체의 구성 성분
인체의 구성원소
인체는 약 27 종의 원소로 구성
- 산소 > 탄소 > 수소 > 질소 > 칼슘
단백질
체단백질은 섭취한 단백질로부터 합성된 것
- 양질의 단백질 섭취가 매우 중요함
지방
주로 탄수화물과 지방으로부터 합성되어 저장된 것 (주로 중성지방)
섭취한 지방은 지방산과 글리세롤로 분해되어 흡수된 후 , 체내에서 다시 합성되어 저장 됨
수분
체내 함유비율이 가장 높음 (마른 사람 약 > 비만한 사람) 기관과 조직의 수분 함유 비율이 다름
무기질
-칼슘 , 인 , 칼륨 , 황 , 나트륨 , 염소 , 마그네슘, 철 등
-신체 구성 성분
-체내 무기질은 식품이나 음료에서 섭취한 것이므로 충분한 양이 공급되어야 함
탄수화물
체내 소량 함유
대부분의 탄수화물은 열량으로 쓰임
여분은 간과 근육 내의 글리코겐과 혈액 내 포도당 등으로 존재함
2.에너지 공급
열량영양소
탄수화물 , 지질 , 단백질 , ( 알코올 )
체내 에너지로 쓰임
- 근육 신축과정
- 호흡작용과 순환작용 등 대사과정 유지
- 섭취한 영양소의 소화흡수
- 성장
- 활동
3.생리작용의 조절
수분
-영양소의 용매작용 ( 용해 , 운반 )
-효소반응을 포함한 화학작용을 도움
무기질과 단백질
-체내 수분 함량의 평형유지
-체액과 혈액의 산 · 염기 평형
비타민
-영양소의 흡수와 체내 대사를 조절
1.3 건강한 식생활을 위한 기초
1)영양소섭취기준
건강을 유지하고 성장을 증진시키기 위해 필요한 영양소의 양에 소화흡수율과 개인차 등을 감안하여 설정
영양소섭취기준의 역사
- 영양권장량 : 1962 년 처음 제정된 이래 2000 년 7 차 개정판 발표
- 2005 년 ‘영양섭취기준’ (dietary reference intakes : DRIs) 으로 제정 이후 5 년마다 개정
영양소섭취 기준의 구성
- 평균필요량 , 권장섭취량 , 충분섭취량 , 상한섭취량
2)식품군과 식사구성안
식품군
-균형 잡힌 식생활을 위해 매일 섭취해야 하는 식품
-영양소의 구성이 비슷한 것끼리 여섯 종의 식품군으로 구분
식사구성안
식품군
식품군별 대표식품의 1 인 1 회 분량 (serving size)
- 우리나라 사람들이 통상적으로 한 번에 섭취한다고 생각되는 양
권장식사패턴
- 영양소 섭취기준을 만족하는 식품군별 1일 권장섭취 횟수 제시
식품구성자전거
일반인들의 균형 잡힌 식생활을 위해 섭취해야 할 식품군의 종류와
그 상대적 섭취량의 중요성을 쉽게 그림으로 제시함 기본개념
- 균형 잡힌 식사
- 수분섭취의 중요성
- 적절한 운동을 통한 비만 예방
3 .한국인의 식생활지침
한국인을 위한 식생활목표
▪ 칼슘 , 철 , 비타민 A, 비타민 C, 리보플라빈의 섭취를 늘린다 .
▪ 지방은 연령층에 적절한 범위 내에서 섭취한다 .
▪ 소금은 1 일 5g 이하로 섭취한다 .
▪ 에너지섭취는 신체활동량과 균형을 이룬다 .
▪ 건강체중을 유지한다 .
▪ 건전한 식생활을 유지한다 .
▪ 전통 식생활을 발전시킨다 .
▪ 식품을 위생적으로 관리한다 .
▪ 음식의 낭비를 줄인다 .
▪ 알코올 섭취량을 1 일 14g 이하로 제한한다 . ( 보건복지부 2009 년 )
연습문제
1.다음 정상인의 인체를 구성하는 성분 중 가장 많은 양을 차지하는 것은 ?
① 무기질
② 지방
③ 단백질
④ 수분
정답 : ④
2 식품구성자전거에 대한 설명으로 바르지 않은 것은 ?
①운동을 권장하기 위해 자전거 이미지를 사용하였다 .
② 바퀴에 물잔 이미지를 삽입함으로써 수분의 중요성 강조하였다 .
③ 자전거 앞바퀴를 이용하여 6 가지 식품군을 필요한 양만큼 매일 골고루 균형 있 게 섭취해야 한다는 의미를 담고 있다 .
④ 자전거 바퀴 칸의 크기는 각 식품군이 실제 식생활에서 차지하는 중요성과 양을 개념적으로 표현하고 있다 .
정답 : ③
뒷바퀴, 5가지 식품군
제 2 장 탄수화물
2.1 탄수화물의 특성과 분류
탄수화물
사람의 생명을 유지하고 활동하는 데 필요한 열량의 대부분을 공급
곡류와 감자류 등의 주성분인 전분을 이룸
가장 값싸고 쉽게 얻을 수 있는 열량원
1)탄수화물의 특성
탄수화물
식물의 엽록소에서 광합성 작용으로 포도당 합성 탄소·수소·산소로 구성된 유기화합물
사람은 식물이 합성해 높은 포도당과 전분 등의 탄수화물을 주된 열량원으로 이용 함 인체의 탄수화물 성분 - 혈당 약 0.1% 함유
- 글리코겐 형태로 저장 ( 간과 근육 ) 탄수화물은 대부분 열량원으로 사용
쓰고 남은 열량원은 지방으로 전환되어 축적
2)탄수화물의 분류
탄수화물
가수분해에 의하여 생성되는 단당류의 수에 따라 분류
- 단당류
- 이당류 : 단당류가 두 개 결합
- 올리고당 : 3~9 개의 단당류가 결합
- 다당류 : 10 개 이상의 단당류가 결합
탄수화물의 종류에 따라 체내에서 일어나는 소화·흡수율이 다름
(1) 단당류
기본적인 탄수화물의 단위
소화과정을 거치지 않고 바로 흡수
육탄당 (C 6 H 12 O 6 )
- 포도당 . 과당 , 갈락토오스
그림5.
포도당 (glucose)
영양상 가장 중요한 단당류 (빠르고 효율적으로 이용)
과일 , 채소 , 꿀 , 엿에 다량 함유
가수분해나 소화과정에서 전분 , 글리코겐 , 자당 , 맥아당 , 유당 등으로부터 생성
혈당 (0.1%)
소화과정을 거치지 않고 소장에서 흡수
- 각 조직세포 내에서 산화되어 에너지 급원으로 이용
- 글리코겐과 지방의 형태로 체내에 저장
과당 (fructose)
자연으로 존재하는 당 중에서 가장 단맛이 강함 자당 ( 설탕 ) 의 가수분해로 생성
그대로 흡수되어 열량원으로 이용
갈락토오스 (galactose)
유당 ( 포도당 + 갈락토오스 ) 의 형태로 포유동물의 유즙에 함유
뇌에 함유된 물질로서 뇌 성장에 중요한 작용을 함
오탄당
리보오스 : 핵산 (DNA, RNA) 의 구성물질
아라비노오스 , 자일로오스 , 람노오스 : 식품의 줄기 , 잎 , 과피 등의 세포막 구성
초식동물의 열량원
인체는 거의 이용하지 못함
당알코올
환원되어 당알코올 형성 느린 흡수속도 감미료로 이용
(2) 이당류
두 분자의 단당류가 결합된 것
소화효소나 산에 의하여 쉽게 가수분해되어 단당류가 됨
자당 , 맥아당 , 유당이 영양적으로 중요
- 자당 ( 서당 ) : 포도당 + 과당
- 맥아당 : 포도당 + 포도당
- 유당 : 포도당 + 갈락토오스
2)탄수화물의 분류
자당 ( 서당 ) (sucrose)
사탕수수 줄기 , 사탕무 , 과일
소장에서 수크라아제에 의하여 가수분해 ( 포도당 + 과당 )
전화당으로 전환
맥아당 (maltose)
곡식의 싹 , 엿기름 , 당화한 곡류와 곡류제품에 함유
체내에서 전분의 중간 소화산물
소장에서 말타아제에 의해 가수분해 ( 포도당 + 포도당 )
유당 (galactose)
포유동물의 유즙에 함유 ( 갈락토오스 제공 )
락타아제에 의해 가수분해 ( 갈락토오스 + 포도당 )
유당불내증 ( 락타아제 부족으로 유당 소화장애 )
올리고당류
단당류 3~9 개로 구성된 다당류
세포막의 당지질이나 당단백의 구성 성분 ( 세포 인식 기능에 관여 )
대두 올리고당 : 리피노오스 , 스타키오스 ( 장내 비피더스균에 의해 대사 )
프락토올리고당 : 비피도박테리아 활성화 , 유제품·유아식품에 이용
(3) 다당류
수천 , 수만 개의 포도당이 직선 또는 가지로 연결 됨
(C 6 H 10 O 5 )n
물에 녹지 않으며 단맛이 없음
- 소화성 다당류 : 전분 , 글리코겐
- 난소화성 다당류 : 식이섬유소
3)탄수화물의 특성
전분
곡류 , 콩류 , 감자류 등의 식물에 존재
아밀로오스 (amylose)
- 포도당 α -1,4 결합
아밀로펙틴 (amylopectin) - 아밀로오스의 직선사슬에
α -1,6 결합이 가지로 연결
아밀라아제 (amylase) 에 의해 분해
덱스트린
전분의 일부가 가수분해된 형태
물에 잘 녹음
조리 과정에서 전분의 일부가 가수분해 되어 생성
옥수수 시럽 , 꿀 , 밀가루 , 땅콩 , 대두 등에 소량 함유
글리코겐 (glycogen)
동물의 간과 근육에 저장된 다당류 ( 포도당으로 전환하여 에너지 이용 )
구조 : 전분과 비슷하지만 가지의 간격과 길이가 짧은 구조
- 더 쉽고 신속하게 포도당으로 전환
육류 , 조개류 , 굴 , 효모 등에 함유
체내 저장 글리코겐
- 간 글리코겐 (1/3) : 분해되어 혈당 유지
- 근육 글리코겐 (2/3) : 근육 운동시 분해되어 열량으로 사용
식이섬유소
셀룰로오스 (cellulose)
- 포도당의 β -1,4 결합
- 난소화성 물질
- 인체는 셀룰라아제 (cellulase)가 없어 열량원으로 이용하지 못함
2.2 탄수화물의 소화와 흡수
1) 탄수화물의 소화
구강에서 시작
위
소장 → 단당류로 분해된 후 흡수
구강
저작작용 : 물리적 소화
침의 아밀라아제 ( 타액 아밀라아제 ) 작용 : 전분분자의 화학적 분해
- α - 아밀라아제 ( 최적 pH 6.6), α -1,4 글리코시드 결합에만 작용
- 전분 , 글리코겐 , 덱스트린을 맥아당 단위로 가수분해
침 : 수분 (99.5%), 고형물 ( 효소 , 뮤신 등 )
저작과정을 거친 음식물은 식도로 이동
위
위액 : 2~3L/ 일 정도 분비
- 수분 (99%), 염산 (HCl), 펩신 (pepsin), 뮤신 (mucin), 리파아제 (lipase), 레닌 (rennin) 등
음식물이 위벽을 자극하여 가스트린 (gastrin) 분비 : 염산 분비 촉진
염산
- 세균 번식 방지 , 침 아밀라아제 불활성 ( 탄수화물의 분해 중지 )
뮤신 : 위 내벽의 당단백질 , 위 내벽 세포 자가분해 방지
물리적 소화작용인 연동운동으로 유미즙 (chyme) 이 됨
소장
탄수화물의 소화와 흡수가 일어나는 가장 중요한 장기
다양한 형태 ( 전분 , 덱스트린 , 맥아당 , 이당류 , 단당류 , 식이섬유소 )의 탄수화물이 소장으로 들어감
유미즙이 십이지장으로 들어가면 췌장액 , 소장액 및 담즙 분비 촉진
산성 유미즙 중화되어서 소장 소화효소의 최적 pH 7.1 에 가까워짐
췌장 아밀라아제 ( 최적 pH 7.1) : 전분과 덱스트린을 맥아당으로 분해
소장은 연동운동을 통해 소화가 끝날 때까지 유미즙을 이동시킴
이당류 가수분해효소
말타아제 (maltase)
- 맥아당 (maltose) → 포도당 + 포도당
수크라아제 (sucrase)
- 자당 ( 서당 )(sucrose) → 포도당 + 과당
락타아제 (lactase)
- 유당 (lactose) → 포도당 + 갈락토오스
2)탄수화물의 흡수
소장
모든 탄수화물은 단당류로 분해된 후에 소장에서 흡수됨
융모와 미세융모 : 넓은 흡수표면적
단당류의 흡수
- 포도당과 갈락토오스 : 능동수송
- 과당 : 촉진확산
단당류의 흡수속도
갈락토오스 (110), 포도당 (100), 과당 (43), 만노오스 (19), 자일로오스 (15), 아라비노오스 (9)
흡수된 단당류는 간문맥을 거쳐서 간으로 운반
간에서 과당과 갈락토오스는 포도당으로 전환
정리하기.
1. 식사구성안은 일반인에게 영양섭취기준에 따라 제공하도록 식품군별 대표 식품과 섭취횟수를
이용하여 식사의 기본구성 개념 설명이다.
2. 식품구성자전거는 여섯 가지 식품군과 그 상대적 섭취량의 중요성을 일반국민들이 쉽게
이해할 수 있도록 하기 위하여 그림으로 제시한 것으로 균형잡힌 식사와 수분섭취의 중요성,
적절한 운동을 통한 비만 예방의 기본 개념을 나타낸다.
3. 단당류는 더 이상 가수분해되지 않는 탄수화물의 구성단위로 식품에 가장 흔한 것은 여섯 개의 탄소로
이루어진 6탄당이다. 6탄당에는 포도당, 과당, 갈락토오스가 있고 소화과정을 거치지 않고 소장에서 바로 흡수된다.
4. 이당류는 두 분자의 단당류가 결합된 것으로 자당, 맥아당, 유당이 있으며 소화효소에 의해
단당류로 분해되어 흡수된다.
5. 다당류는 10개 이상의 단당류가 결합된 것으로 소화성 다당류인 전분, 글리코겐과
난소화성 다당류인 식이섬유소가 있다.
6. 탄수화물의 소화는 구강에서 타액 아밀라아제에 의해 시작해 소장에서 완성되며
소화과정의 최종산물인 단당류는 소장의 융모 상피세포 내로 흡수되어 모세혈관을
통해 간문맥 거쳐 간으로 운반된다.
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