탄수화물 기능/종류/부족 or 중독 및 과잉 증상/현명한 탄수화물 섭취법

탄수화물은 적게 먹어도 위험하고 많이 먹어도 위험합니다.  각각 어떤 위험이 있는지, 그리고,  그리고, 탄수화물 기능, 종류, 부족 증상과 중독(과잉) 증상은 무엇이고  어떻게 섭취해야 하는지를 알아봅니다.   

탄수화물에 대해 알아 봅니다. (출처 : 식품의약품안전처)

1. 탄수화물의 정의와 특징

▣ 탄수화물(carbohydrate)은 탄소(C), 수소(H), 산소(O) 세 원소로 이루어져 Cn(H2O)m의 구조를 가지는 화합물이다. 생명 시스템을 구성하는 주요 화합물로 탄수화물, 단백질, 지방, 핵산이 있다. 그중 탄수화물은 자연에서 발견되는 가장 많은 양의 분자로 단백질, 지방과 함께 필수 영양소이며, 생물체의 구성 성분과 에너지원으로 사용된다. 탄수화물은 구성하는 당의 수에 따라서 단당류, 이당류, 다당류로 분류된다. (출처 : 생화학백과)

탄수화물(carbohydrates)은 식물이나 동물에 의해 만들어질 수 있으나, 주로 식물에 의해 형성되고, 식물의 광합성(photosynthesis) 작용을 통하여 공기 중의 이산화탄소와 토양 중의 물로부터 탄수화물이 만들어집니다.

▣ 지방은 칼로리도 높으면서 저장량도 무궁무진하지만 탄수화물은 근육에 300g, 간에 100g 정도만 보관될 수 있습니다.
하루만 단식해도 저장량은 모두 고갈됩니다.

​2. 탄수화물 기능

2.1 에너지 공급

탄수화물은 1g에 4kcal의 열량을 냅니다. 신체활동을 위해서는 에너지가 끊임없이 요구됩니다.
중추신경계는 에너지 급원으로 오직 포도당만을 사용하므로 중추신경계의 원활한 작용을 위해서는 탄수화물은 꼭 있어야 하고 지방도 에너지 급원으로 쓰이긴 하지만 이때에도 탄수화물이 필요합니다.

2.2 단백질 절약 작용→근육 성장의 기초

탄수화물의 다른 중요한 기능 중의 하나는 단백질 절약 작용(protein sparing action)입니다.
단백질도 에너지를 낼 수 있으나 단백질은 에너지를 내는 일 외에도 단백질 고유의 중요하고도 필수적인 기능이 있습니다. 그러나 식사 중에 탄수화물이나 지방이 부족하게 되면 단백질은 이 기능을 못하고 에너지를 내는데 쓰이게 됩니다. 그러므로 탄수화물과 지방은 단백질이 에너지원이 되는 것보다 단백질의 고유기능을 행하도록 단백질을 절약시켜주는 작용이 있다고 볼 수 있습니다.

2.3 식이섬유 제공→장 운동의 윤활제

식이 섬유는 고분자 탄수화물입니다.
식이섬유질(dietary fiber)은 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌, 펙틴질, 검 같은 것들이 이에 속합니다. 이것들은 장내에서 물을 흡수하여 부드러운 덩어리를 만들고, 이것이 소화기관 근육의 수축을 자극하여 장내에서 음식물이 잘 이동하도록 연동운동을 돕는 역할을 합니다.

2.4 신체 구성 성분

탄수화물은 신체 내에서 중요한 몇 가지의 화합물을 형성하는데 주로 윤활 물질이나 손톱, 뼈, 연골 및 피부 등의 중요한 구성요소가 됩니다.
그 외에도 단당이면서 5탄당인 리보스는 DNA와 RNA의 중요한 구성성분이 되며 이당류인 유당은 칼슘의 흡수를 돕는 작용을 합니다.

2.5 정신 건강 지킴이 (항케톤 효과)

통곡류와 같은 복합 탄수화물은 행복감에 영향을 주는 세로토닌 분비에 긍정적인 역할을 합니다.

또한, 탄수화물 부족하면 우리 인체는 지방을 에너지원으로 삼게 됩니다.
이때 우리 몸은 케톤을 분비해 지방을 산화시키는 작업을 진행합니다. 이러한 케톤산의 분비량 증가는 정신건강 질환을 야기한다는 연구 결과가 있습니다.

다이어트를 할 때 케톤 분비의 증가는 불가피합니다.

하지만, 케톤 분비량의 급작스러운 증가는 우리 체내의 항상성에 악영향을 끼쳐, 더욱 심각한 문제들의 원인이 됩니다.
지방이 과다하게 산화될 때는 케톤이 축적되고 케톤산증 (오심, 구토, 설사)을 일으킵니다.

따라서 탄수화물은 정신 건강 지킴이라고 할 수 있습니다.

3. 탄수화물의 종류

3.1 에너지 제공 방식에 따른 분류

3.1.1 복합 탄수화물

복합 탄수화물은 이름에서 알 수 있듯이 구조적 관점에서 더 복잡한 탄수화물입니다. 그리고 이 복잡성은 소화가 더디 되도록 합니다.

소화하는 데 시간이 더 오래 걸린다는 것은 혈당 수치가 갑자기 증가하지 않는다는 뜻입니다.  조금씩이지만 오랫동안 에너지를 제공합니다.

복합 탄수화물은 전분에서 찾을 수 있으며 빵, 파스타, 쌀, 시리얼, 귀리, 감자, 옥수수, 퀴노아, 콩류, 보리에 존재합니다.

이 음식은 천천히 소화되어 포도당 수치가 급격히 상승하지 않고 에너지를 생산하는 데 사용될 것이므로 지방 조직이 될 위험이 적습니다. 

추가로 복합 탄수화물이 포함된 식품은 구성상 비타민과 미네랄 함량이 높은 경향이 있습니다.

위의 설명으로 볼 때 복합 탄수화물이 모든 건강한 식단의 핵심이어야 한다는 것을 말해줍니다.

3.1.2 단순 탄수화물

단순 탄수화물은 훨씬 단순한 화학 구조를 가지고 있습니다. 이로 인해 매우 빠르게 소화되어 혈당 수치가 급격히 상승합니다.

에너지를 매우 빠르게 제공하지만 짧은 시간 동안 에너지가 오래 지속되지는 않습니다.  사용되지 않는 포도당은 지방 조직이 되어 몸에 쌓입니다.

이러한 단순 탄수화물은 어디에 있습니까?
기본적으로 단맛이 나는 모든 음식에 들어 있습니다. 왜냐하면 이러한 단순 탄수화물은 우리가 일반적으로 설탕으로 알고 있는 것이기 때문입니다.
과일, 우유, 유제품 파생물, 흰 빵, 잼, 밀가루 및 물론 패스트리와 관련된 모든 것 (과자, 쿠키, 케이크, 비스킷, 산업용 패스트리 등)입니다.

그러면, 과일과 우유가 나쁘다는 것인가요?
과일과 우유의 탄수화물이 단순하기 때문에 건강에 좋지 않은 것은 사실이지만 너무 많은 비타민과 미네랄을 제공하기 때문에 단순 탄수화물 자체의 피해보다 섭취하지 않을 때의 부정적인 영향이 더 큽니다.

베이킹에서는 문제가 완전히 다릅니다. 
빵은 우리에게 에너지를 제공하지만 신체에 다른 것을 제공하지 않는 단순한 탄수화물만을 제공합니다. 

일반적으로 단순 탄수화물, 즉, 설탕은 일일 칼로리 섭취량의 10% 미만이어야 합니다. 그리고 분명히 과일과 우유의 형태로 섭취해야 하며, 유제품을 섭취할 수 없거나 섭취를 원하지 않는 경우에는 야채 음료를 섭취해야 합니다.

그러나 과일을 과다 섭취하는 것은 피해야 합니다.
"소비"되지 않으면 쉽게 지방으로 변형될 수 있는 체내 당을 제공하기 때문입니다. 물론 빠른 에너지를 원한다면 단순한 것이 최선의 선택입니다.

3.1.3 섬유질

섬유질은 별도로 언급할 가치가 있습니다.
섬유질은 기술적으로는 복합 탄수화물이지만 구조적으로 너무 복잡해서 우리가 소화조차 할 수 없다는 것입니다.  섬유질은 칼로리는 제공하지 않습니다.

그러나 섬유질은 음식에 부피를 추가하여 포만감을 주지만 최종 에너지 기여는 없기 때문에 체중 조절에 도움이 됩니다.

또한 장내세균총을 구성하는 세균은 소화할 수 없지만 장에 서식하는 미생물의 먹이가 됩니다.

밀, 통곡물, 오렌지, 키위, 사과, 무화과, 자두 또는 석류와 같은 과일, 브로콜리, 아스파라거스, 상추, 시금치, 아티초크 또는 당근과 같은 야채, 콩류, 견과류 및 감자는 섬유질이 가장 많은 식품입니다.

요약하면;
①복합 탄수화물(전분)은 천천히 에너지를 제공합니다. 
②단순 탄수화물(설탕)은 갑자기 에너지를 공급하므로 주의해야 합니다. 
③섬유소는 에너지를 제공하지 않지만 체중 조절과 장 건강 증진에 매우 중요합니다.

탄수화물 식품

3.2 화학 구조에 따른 분류

탄수화물은 화학 구조에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

3.2.1 단당류

단당류는 화학 구조에 단 하나의 당 단위가 있기 때문에 가장 단순한 탄수화물입니다. 포도당은 이 그룹에 속합니다, 그리고 그것은 우리 신진대사의 기둥 분자입니다. 왜냐하면 탄수화물의 신진대사 분해(그것이 무엇이든 간에)는 탄수화물을 얻는 데서 절정에 달하기 때문입니다. 포도당 외에 갈락토오스, 과당, 만노오스, 자일로오스 등이 있습니다.

3.2.2 이당류

이당류는 함께 연결된 두 개의 당 단위로 구성되어 있기 때문에 구조적으로 더 복잡한 탄수화물(여전히 단순함)입니다. 이당류는 분해되어 단당류, 특히 포도당을 생성합니다. 포도당은 세포에서 생화학 반응을 위한 에너지를 방출하는 분자인 ATP의 형태로 에너지를 얻을 수 있도록 합니다.

이당류의 가장 특징적인 예는 우유에 존재하는 당인 유당이지만, 맥아당과 같은 다른 중요한 것도 있습니다 또는 설탕을 요리하는 자당.

3.2.3 올리고당

올리고당은 2~9개의 당 단위로 구성되어 있기 때문에 이미 복잡한 것으로 간주되는 탄수화물이므로 이당류도 기술적으로 이 그룹에 포함됩니다. 그들은 가장 덜 알려져 있지만 장내 세균총의 성장을 자극하는 것으로 나타났기 때문에 프리바이오틱스로 높은 관심을 받고 있습니다.

유사하게, 단백질과 지질에 결합하여 각각 당단백질과 당지질을 형성할 수 있는 것은 이러한 올리고당이지만 둘 다 원형질막을 구성하는데 필수적입니다.

3.2.4 다당류

다당류는 10개 이상의 당 단위가 결합하여 형성되기 때문에 가장 복잡한 탄수화물입니다. 다당류의 명확한 예는 물론, 우리가 논의한 전분과 섬유, 그러나 셀룰로오스, 펙틴 및 글리코겐과 같은 다른 것들이 있습니다. 글리코시드 결합(당 사이)이 많기 때문에 신체는 이를 포도당으로 분해하는 데 훨씬 더 오랜 시간이 걸리므로 더 오래 에너지를 제공합니다.

◈ 탄수화물의 종류, 급원식품, 최종 소화 분해물 (원 출처 : 하동군 보건소)

구분				탄수화물의 종류	급원식품	최종 소화 분해물
나쁜 탄수화물	혈당을 급격히 올려 빨리 허기지게 만들고 탄수화물 맛에 중독되게 함	단순당	단당류 (monosaccharide)	포도당 (glucose)	과일, 채소, 꿀	포도당
				과당 (fructose)	과일, 채소, 꿀, 시럽	과당
				갈락토오스 (galactose)	락토오스의 가수분해물	갈락토오스
			이당류 (disaccharide)	자당 (sucrose)	사탕수수, 사탕무, 당밀	포도당, 과당
				유당 (lactose)	우유	포도당, 갈락토오스
				맥아당 (maltose)	맥아제품, 엿기름	포도당 2분자
좋은 탄수화물	혈당을 천천히 올려 운동의 에너지원이 되며 근육이 빠져나가는 것을 막음	복합당	다당류 (polysaccharide)	전분 (starch)	곡류, 감자 및 근채류	포도당
				글리코겐 (glycogen)	간, 근육, 생굴	포도당
				덱스트린 (dextrin)	전분의 분해 중간산물	포도당
				식이섬유소 (dietary fiber)	겨, 밤, 과일, 채소, 해조류	포도당
				셀룰로스 (cellulose)
				헤미셀룰로스(hemicellulose)
				검 (gums)

 

곡류 및 그 제품류	쌀, 보리, 옥수수, 식빵, 국수, 설탕, 밀가루, 라면, 과자류, 조, 수수, 떡
감자류	감자, 고구마, 당면, 토란

 

4. 탄수화물 부족 현상

4.1 두통

신체는 일정량의 혈액 내 포도당(혈당)을 유지해야 하는데 탄수화물의 섭취가 부족하면 혈액 내 포도당 수준이 내려가서 저혈당 증세가 나타납니다.

뇌가 쓰는 주 에너지원인 포도당 공급이 되지 않으면 두통이 생길 수 있습니다. 
대부분의 경우 적당한 음식을 섭취하면 사라집니다.
식사를 하지 않고 심한 운동을 하게 되면 저혈당 증세가 나타날 수 있으니 조심해야 합니다.

부족한 탄수화물 대신 지방을 에너지로 사용하면서 케톤이 증가하게 되는데 혈중의 케톤이 많아지게 되면 심한 두통과 탈수 증상이 생길 수 있습니다. 

4.2  면역력 저하

갑상선 기능을 저하시켜 면역력이 떨어지게 되며 항체 형성이 원활하지 않아 면역력이 저하됩니다. 

4.3 피로, 우울함

에너지원이 공급되지 않기 때문에 대사 기능이 떨어지고 세로토닌 분비가 제대로 되지 않아 피로를 느끼고 우울함을 느끼게 됩니다. 

4.4 신장 질환이 악화될 수 있음

요산 수치를 증가시켜 신장결석이나 통풍 발작의 원인이 될 수 있습니다. 한 연구는 가벼운 만성 신장 질환을 앓고 있는 사람들이 세심한 의학적인 관찰 하에서 이상 없이 키토 다이어트를 수행할 수 있다는 것을 발견했습니다. 탄수화물을 끊는 식단이 신장에 부담을 주는 것은 분명합니다.

4.5 간에 무리

저탄화물 다이어트에서는 간에서 처리해야 할 지방이 훨씬 많습니다. 이는 기존 상태를 더 악화시킬 수 있습니다.

4.6 심장에 부담

탄수화물을 먹지 않으면 고지방 식사가 될 수 있습니다.
고지방 식단의  포화지방 섭취량은 전체 섭취량의 5%~6%를 넘지 않아야 합니다. 아보카도, 올리브, 견과류처럼 건강한 지방이 함유된 음식에 집중해야 합니다.
지나치게 육류 중심의 식단으로 구성할 경우 심장병을 유발할 수 있는 LDL, 즉 “나쁜” 콜레스테롤이 증가할 수도 있습니다.

5. 탄수화물 섭취 과다 또는 탄수화물 중독

5.1 탄수화물 과다 섭취 시 나타나는 신호

5.1.1 체중 증가 

쌀밥이나 설탕, 빵, 떡, 밀가루 음식과 같은 정제된 탄수화물을 섭취하게 되면 혈당이 급격하게 상승하게 되고 이것을 낮추기 위해 인슐린이 과도하게 분비되면서 공복감을 느끼게 되고 다시 탄수화물을 찾게 됩니다. 

과잉섭취 시 지방조직에 많은 지방을 저장하므로 비만하게 됩니다.

5.1.2 피부 트러블

정제 탄수화물이 많은 음식을 포함한 고혈당 식단은 피부에 부정적인 영향을 줍니다. 특히 설탕, 유제품 및 포화 지방을 섭취하는 사람들은 심각한 여드름을 경험할 가능성이 높습니다.

5.1.3 충치

평소 충치가 많은 편이라면 탄수화물을 너무 많이 먹고 있다는 증거일 수 있습니다. 
2016년 세계 보건기구(WHO)가 발표한 한 연구 자료에 따르면 설탕의 소비량과 충치의 증가는 분명한 연관성이 있습니다.  단순 탄수화물은 설탕과 같은 효과를 내는데, 전분 영양소는 입속 충치를 유발하는 박테리아의 먹이가 됩니다.

5.1.4 무력감과 피로감

미국 심장 협회에서는 단순 탄수화물을 섭취하면 인체에서 소화 과정을 거친 후 대량의 포도당을 빠르게 혈류로 방출한다고 보고한 바 있습니다.  이는 에너지의 폭발로 이어지지만 오래 지속되지 않는다. 다음 단계는 당분이 많은 음식을 섭취한 후 시간이 흐르며 느껴지는 무력감과 피로감입니다.
만약 식사 후에 피로함을 느낀다면 고 탄수화물, 특히 빠르게 소화되는 탄수화물을 섭취했기 때문입니다.

5.1.5 탄수화물 통제에 어려움 (중독 증상)

특히 소화 흡수가 빠른 단당류를 섭취하면 우리 몸에서 도파민이 분비되고 행복감을 느끼게 됩니다.  더 강한 자극을 위해서 더 많은 탄수화물을 먹게 되는데 건강에 좋지 않다는 것을 알지만 담배나 음주에 중독된 것처럼  탄수화물을 제한하는 데 어려움을 겪습니다. 

◈탄수화물 중독 자가 진단 테스트 

① 아침에 밥보다 빵을 먹는다. 
② 오후 3-4시쯤 집중력이 저하되고 배고픔을 느낀다. 
③ 밥을 먹는 게 귀찮다고 느껴질 때가 있다. 
④ 항상 초콜릿이나 과자 같은 간식이 있다. 
⑤ 방금 밥을 먹었는데도 허기가 진다. 
⑥ 야식을 먹지 않으면 잠이 오지 않는다. 
⑦ 식이요법을 3일 이상 해본 적이 없다. 
⑧ 단 음식은 상상만 해도 먹고 싶다. 
⑨ 음식을 방금 먹었는데도 만족스럽지가 않다. 
⑩ 배가 부르고 속이 더부룩해도 계속 먹게 된다.

◎3개 이상 - 중독성에 걸릴 위험이 있음
◎4   ~  6개 - 탄수화물 중독 위험 
◎7개 이상  -  탄수화물 중독증
(출처 : 식품의약품 안전처 블로그)

아래 건강보험심사평가원에서는 5개 이상이면 탄수화물 중독을 의심해야 한다고 합니다.

탄수화물 중독 자가진단법 (출처 : 건강보험심사평가원)

5.2 탄수화물 과다 섭취 시 발생되는 질병

탄수화물을 과다 섭취하면 인슐린을 지나치게 분비시켜 체내 지방 및 콜레스테롤을 축적시키므로, 당뇨나 고혈압, 고지혈증, 동맥경화증, 대사증후군, 심장병, 비만, 지방간 등을 유발할 수 있습니다.

○비만
○고지혈증
○동맥경화증
○당뇨
○고혈압
○대사증후군
○심장병
○지방간

탄수화물 과다 섭취 시 발병되는 질병들

5.3 적정한 탄수화물 섭취는 꼭 해야

지방과 마찬가지로 탄수화물을 줄이는 다이어트가 유행하면서 마치 지방과 탄수화물은 적게 먹을수록 좋다는 인식을 넘어 섭취하는 것 자체를 죄악으로 여기는 경우도 있습니다. 

그러나, 탄수화물은 과다 섭취하면 악영향을 미치지만 반드시 적정량을 섭취해야 합니다.

탄수화물을 꼭 먹어야 하는 이유

 

6. 현명한 탄수화물 섭취법 (탄수화물 경영법)

6.1 섭취량 조절

탄수화물 섭취가 부족하면 활동할 기력이 떨어지고, 과다하면 지방으로 전환되어 저장되기 때문에 적절하게 먹는 것이 중요합니다.

6.2  좋은 탄수화물 선택

6.2.1 흰쌀밥보다 잡곡밥

서서히 혈당을 올리는 잡곡밥이 낫습니다.

한국인의 경우 주로 '밥'을 통해 탄수화물을 섭취합니다. 특히 흰쌀밥은 탄수화물 덩어리나 다름없습니다. 100g 당 당질 함량 비율이 75~80g에 달한다. 밥 한 공기(210g)에는 약 70g의 탄수화물이 들어 있습니다. 이는 각설탕 20개, 콜라 3캔에 함유된 탄수화물 양과 같습니다. 군것질을 따로 하지 않아도 백미를 지나치게 많이 섭취하면 문제가 될 수 있다는 이야기입니다.

밥 1공기 대비 타 식품 탄수화물 함량 비교 (출처 : 국립농업과학원, 코카콜라, 국가표준식품성분표 / 조선일보 2019년 7월 16일)

6.2.2  저당 밥솥 이용 밥 짓기

솥의 구조를 바꿔 밥 짓는 과정에서 탄수화물을 바깥으로 배출하도록 설계된 것이 특징입니다.  쌀의 탄수화물(전분)은 조리할 때 물에 녹아나는데, 이 밥물은 배출하고 별도의 물탱크에서 새 물을 끌어올려 밥을 완성하는 방식입니다.  이 과정에서 탄수화물이 최대 40%까지 줄어드는 것으로 알려졌습니다.

저당밥솥 (출처 : 닥터키친, 조선일보 2019년 7월 16일)

6.2.3 저탄수화물 식품 섭취

○저탄수화물 빵 (통밀빵)
○밀가루를 넣지 않고 생선 살로만 만든 면과 떡
○설탕 줄인 커피 
○말린 과일보다는 생과일

6.2.4 건강한 탄수화물 음식 섭취

○퀴노아 - 섬유질과 단백질 풍부, 글루텐 없음.
○귀리 - 베타글루칸이라는 수용성 섬유질이 혈당 조절
○메밀 - 항산화 성분인 플라보노이드와 미네랄
○바나나 - 비타민 B6와 칼륨
○병아리콩 - 단백질, 철분, 인, 비타민 B, 미네랄
○고구마 - 비타민 A와 C, 칼륨, 활성산소 중화
○오렌지 - 비타민C, 섬유질
○블루베리 - 항산화물질인 안토시아닌
○자몽 - 비타민C
○강낭콩 - 비타민B 복합체, 필수 아미노산, 사포닌, 레시틴
○비트 - 무기 질산염 풍부
○늙은 호박 - 섬유질, 베타카로틴, 비타민A

6.3 단백질이나 지방과 함께 섭취

단백질이나 지방과 함께 섭취하는 경우 탄수화물만 단독으로 섭취하는 것에 비해 혈당을 천천히 올리고 인슐린 분비를 서서히 자극합니다.

잔치국수를 먹을 때에도 하얀 면에 단지 김치만을 얹어서 한 끼를 해결하게 되는 것보다 각종 반찬과 생선 한 토막과 같이 먹는다면 급격히 혈당이 상승되는 것을 막을 수 있습니다.

6.4 먹지 말아야 할 음식

○과자류
○백색 밀가루로 만든 빵류와 케이크류
○청량음료
○감자칩
○시리얼 - 당분 과다

7. 함께 보시면 좋은 글들

아래글을 같이 보시면 도움이 될 것입니다.

비타민 종류/기능/과잉과 결핍 증상, 그리고 대표 음식

무기질(미네랄)의 종류/기능/부족이나 과잉 시 증상/올바른 섭취법

지방과 지방산의 종류/기능/필수 지방산 섭취하는 방법과 주의할 점

단백질(아미노산)의 기능/권장 섭취량/단백질 고함량 식품은?

비타민D 효능, 부족이나 과다 시 위험, 비타민D 많은 식품과 보충 방법

 

참고자료

1. 탄수화물 (하동군 보건소) https://www.hadong.go.kr/01868/01959/02070.web
2. 네이버 포스트 (탄수화물의 4가지 기능)
3. 탄수화물 끊으면 내 몸에 생기는 일들 (코미디 닷컴, 2021년 8월 31일)
4. 탄수화물 과다 섭취의 신호들 4 (하이닥, 2020년 7월 14일)