Transcript n-3계 지방산
제5장 지질
지질의 종류
지질(lipid)
: 물에 녹지 않고 아세톤과 같은 유기용매에 녹는 열량소 굳기름(fat): 상온에서 고체인것 유지(oil) : 상온에서 액체인것 주로 산소, 수소로 이루어졌고, 인, 질소함유
지질의 분류
지방산, 중성지방, 인지방, 스테롤, 지용성비타민 자연계의 지질의 90%이상이 중성지방
1. 지방산
지방산 • 탄소, 수소, 산소로 구성 • 구조의 양쪽 끝에 메틸기(-CH 3 ) 와 카르복실기(-COOH) 가 있다.
• 탄소 사슬의 길이 및 이중 결합의 수와 위치에 따라 자연계에 다 양한 지방산이 존재한다.
• 식품 함유 지방산의 탄소 수 2~24개 • 지방산의 구조
지방산의 분류
탄소 사슬의 길이에 따라: 짧은 사슬 지방산(short chain fatty acid: 2~4개 ) 중간 사슬 지방산(medium chain fatty acid: 6~12개 ) 긴 사슬 지방산(long chain fatty acid: 12개이상 ) 바다 물고기 물개의 동물조직의 지방산: 20~24개 포화도에 따라: 포화지방산(saturated fatty acid) 탄소와 탄소 사이에 이중 결합이 없이 단일 결합(-C-C-)으로만 되어 있는 지방산 불포화지방산(unsaturated fatty acid) 단일 불포화지방산(MUFA, m ono u nsaturated f atty a cid) : 이중결합(-C=C-)을 한 개 가진 지방산 다중불포화지방산 : (PUFA, p oly u nsaturated f atty a cid): 이중결합을 두 개 이상 가진 지방산 이중결합의 위치에 따라: n-3, n-6, n-9 계열 지방산 ( 불포화 지방산의 경우)
포화지방산과 불포화지방산
지방산 구성에 따른 지질의 성질
포화지방산 함유비율이 높을 때:
- 융점이 높아 실온에서 고체 상태 - 대부분의 동물성 지방 (예: 쇠고기, 돼지고기의 하얀 지방)
불포화지방산 함유비율이 높을 때:
- 융점이 낮아 실온에서 액체 상태 - 대부분의 식물성 기름
이중결합의 위치에 따른 지방산의 분류
오메가(ω-) 계열의 지방산 불포화 지방산 구조의 메틸(CH 3 ) 기로부터 첫 번째 이중 결합 의 위치에 따라 분류 * ω -3 계열: 들기름, 등푸른생선에 다량 함유, 순환계질환 이환률 낮음 리놀렌산(linolenic acid,18:3), 에이코사펜타에논산( E icosa P entanoic A cid; EPA, 20:5) 도코사헥사에논산( D ocosa H exaenoic A cid; DHA, 22:6) * ω -6 계열: 리놀레산(linoleic acid, 18:2) 아라키돈산(arachidonic acid, 20:4) * ω -9 계열: 올레산(oleic acid, 18:1) 오메가(ω-) 계열의 지방산을 n-계열의 지방산이라고도 한다 .
지방산의 공간구성에 따른 분류
Cis-지방산
: 불포화기(이중결합)에 결합된 수소이온이 같은 방향으로 결합되어 있는 형태 - 자연계의 대부분의 지방산
Trans-지방산
: 불포화기(이중결합)에 결합된 수소이온이 반대 방향 으로 결합되어 있는 형태 - 식품가공처리과정(예: 수소화 과정)에서 cis지방산이 trans지방산으로 전환 - 동맥경화, 순환계질환의 발병률을 높힘 예) 핀란드사람들: 생선기름으로 만든 마가린을 많이 먹음 동맥경화 발병률 높음
필수지방산
필수지방산이란?
- 정상적인 성장, 생식 기능, 피부를 위해 꼭 필요한 지방산 - 체내에서 합성하지 못하여, 반드시 음식으로 섭취해야 하는 지방산
필수지방산의 종류 오메가-3계열 지방산(α-리놀렌산) 오메가-6계열 지방산(리놀레산)
생선에 풍부 식물성 종실유에 풍부
DHA란?
- 인체의 뇌조직에 많이 함유, 태아와 영유아의 두뇌발달에 필요 한 것 D ocosa H exaenoic 으로 알려져 있다.
A cid ( DHA , 22:6 , 오메가-3계열 지방산) 리놀렌산(오메가-3 계열)을 충분히 섭취하면 체내에서 합성 가능 필수지방산 섭취부족: 성장지연, 피부염, 소화기장애, 감염, 상처치유 지연,
2. 중성지질
중성지질(triglyceride, TG ) = 1 글리세롤 + 3 지방산 자연계에 존재하는 지방의 95%를 차지 DG (diglyceride)=1 글리세롤 + 2 지방산 MG (monoglyceride)=1 글리세롤 +1 지방산 중성지질에 결합되어 있는 지방산의 탄소길이, 불포화도, 불포화기의 위치에 따 라 중성지질의 융점, 맛, 체내대사에 미치는 영향이 달라진다.
중성지방의 구조
중성지방의 체내기능
신체의 정상기능을 위해 필수지방산을 공급 체내에서 ATP 형성을 위해 지방산 을 공급 여분의 열량은 TG형태로 지방조직에 저장 저장됮 지방은 절연체로 작용, 주요장기보호
3. 인지질
1. 구조: 1글리세롤 + 2지방산 + 1인산기 인산기가 결합된 머리 부분( 친수성: hydrophilic head )은 외각의 물과 상호작용, 지방산 꼬리 ( 소수성: hydrophobic tail )는 물과 멀리 하려고 안쪽으로 덩어리가 되어 모임 2. 인체 내에서 세포막의 구성성분 3. 세포막의 유동성을 유지, 소수성물질 운반 4. 유화작용: 수용성과 지용성 영양소를 모두 통과시킴 종류 : 레시틴(콩 및 세포막에 함유), 포스파티딜세린, 포스파티 딜글리세롤, 포스파티딜이노시톨
콜레스테롤
4개의 고리(ring)가 연결된 스테로이드의 한 종류 기능 : 동물 세포막의 외곽의 구성성분 간에서 담즙산 합성 스테로이드 호르몬(부신피질 호르몬, 성호르몬, 태반호르몬, 알 도스테론 등) 합성 자외선을 쪼이면 피부에서 비타민 D( calcitriol)로 전환 급원식품 : 동물의 간 , 소화기계 및 기타 체조직에서 합성 (∴) 급원식품은 모두 동물성 간, 달걀 노른자, 버터, 고기류, 새우, 오징어 등 식물성스테롤(피토스테롤): 옥수수, 밀, 귀리 등에 함유 한국인의 정상식사에 함유된 콜레스테롤 함량 : 1일 200~300mg
지질의 소화
1. 중성지질의 소화 1)
담즙에 의한 유화, 미셀(micelle) 형성
콜레시스토키닌(cholecystokinin, CCK)에 의해 담즙이 십이지장 내 로 분비 담즙산의 역할 고 있어 극성(친수성)과 비극성(소수성) 부분을 모두 가지 지질의 유화작용 (미셀 형성) 중성지질의 분해산물은 인지질, 콜레스테롤, 담즙과 함께 형성된
미셀
은 지방 분자의 표면적을 증가시킴.
지방의 소화 흡수를 촉 진 2) 췌장 지방소화효소에 의한 소화 세크레틴(secretin) 췌장지방분해효소분비 중성지방 지방산, MG, 글리세롤로 분해
2. 인지방, 콜레스테롤, 콜레스테롤에스테르의 소화 - 소장: 담즙에 의해 유화됨 - 췌장: 1. 인지방 분해효소(phospholipase A 2 )에 의해 인지방 lysophospholipid로 분해 2. 유리콜레스테롤은 그대로 흡수됨 3. 콜레스테롤에스테르 가수분해효소에 의해 콜레스테롤에스테르 콜레스테롤 + 지방산 으로 분해
지질의 흡수와 순환
흡수 기전 : 농도 차에 따른 수동적 이동 * 흡수 시에도 담즙 의 도움이 필요 지방의 흡수: 1. 어느정도 수용성 중간 사슬 지방산 (탄소수 8~12개) : 소화기 장벽 장점막 세포 문정맥 간 2.
소수성인 긴 사슬 지방산, MG, lysophospholipid, 콜레스테롤 : 장내에서 미셀형성 소화기 장벽 장점막 세포 림프 혈관 * 흡수된 유리 지방산, 글리세롤, 모노글리세라이드 등은 장점막 내에서 중성지방 으로 재결합된 후 인지질, 유리 콜레스테롤 등과 함께 지단백질(킬로미크론) 형성 후 이동
지질의 운반
지단백질(lipoprotein): 중성지방, 인지방, 콜레스테롤 에스테르, 유리 콜레 스테롤 등 다양한 종류의 지방과 단백질을 함유한 지방구.
지단백질의 운명 혈액을 따라 이동하다가 지단백질 리파제(lipoprotein lipase 에 의해 분해 (* 이 효소는 체조직 세포막 표면에 존재) 지단백질 내 중성지방이 지방산과 글리세롤로 분해 세포 내로 흡수됨 지단백질을 비중에 따라 분류 1. 킬로미크론: 지방이 가장 많고 비중이 가장 낮음 소화기장에서 흡수된 중성지방의 주요 이동체 2. VLDL( V ery L ow D ensiy L ipoprotein): 간에서 합성된 내인성 중성지방을 세포로 운반
3. IDL (Intermediate density lipoprotein): VLDL이 혈액을 이동하는 동안 지단백분해효소에 의해 분해되어 지방 산이 간, 지방조직으로 흡수 VLDL보다 비중이 커진 상태 4. LDL( L ow D ensiy L ipoprotein): - IDL의 중성지방이 대사된 후 생성, - 콜레스테롤을 말단 세포로 운반 - LDL이 심장근처의 혈관내에 있는 면역세포로 다량 운반되면 fatty plaque가 생성 혈관내부가 좁아짐 혈류속도가 느려짐, 혈관이 막힘 심혈관질환 위험이 높아짐 5. HDL( H igh D ensiy L ipoprotein): 지방함량이 낮고 단백질함량이 높음. - 세포 및 말초혈관에 쌓여있는 지질(특히 콜레스테롤)을 제거하여 간 으로 운반, 분해, 배설되게 함 - 혈중 HDL콜레스테롤 함량이 높으면 심혈관계 질환위험이 낮음
지질의 생리적 기능
에너지원 - 세포의 에너지원, 남는 것은 지방세포에 저장(거의 무제한) - 정상적인 지방 저장량: 남자는 체중의 15~18%, 여자는 체중의 24% 정도(체중의 30% 이상이면 비만) - 체내 저장 지방 1kg의 에너지량 약 7,800kcal 열발생과 체온조절 - 체내 지방 저장 세포의 종류: 흰색 지방세포, 갈색 지방세포 갈색 지방세포는 지방의 산화로 에너지를 만들기 보다는 열을 발생 체온 유지 * 갈색지방세포의 특징 : (1) 주로 상체의 여러 부위에 존재 (2) 흰색 지방세포보다 혈액 순환 원활, 세포당 미토콘드리아 수↑↑ (3) 빠른 지방의 산화가 일어남 필수지방산 공급 : n-6계 지방산(리놀레산; linoleic acid), n-3계 지방산(리놀렌산; linolenic acid) 기타 기능 : 면역기능 조절, 심장과 신장 등 주요 장기를 외부 충격으로부터 보호, 식 후 포만감 제공, 음식의 향미 제공
필수 지방산의 종류별 기능 및 결핍증 종류 별 기능: 1) n-6계 리놀레산과 아라키돈산 호르몬 유사물질인 딘(PG), 트롬복산(TX), 류코트리엔(LT) 합성 응에 관여 프로스타그란 혈전 생성과 염증 반 2) n-3계 DHA, EPA: 태아의 두뇌발달에 도움이 됨 α-리놀렌산, EPA, DHA: 부족 시 시력 손상 3) 포화지방산이 많고 리놀레산이 부족할 때: 혈액내 VLDL과 LDL 콜 레스테롤 수준 상승, 혈전 형성 증가 결핍증; 성장 지연, 피부각질증, 여성 및 남성의 불임증, 신장 이상, 적혈구 파열, 감염, 심장 근육의 수축과 이완력 감소, 면역기능 저하, 시력 장애, 뇌기능 상실 등 필요량 : 관상동맥질환의 예방을 위해 2~3% 섭취할 것 리놀레산을 총 섭취열량의
혈중 콜레스테롤과 동맥경화증
동맥경화증 혈액 내 지방과 LDL 콜레스테롤이 많으면 위험 증가 LDL 콜레스테롤은 동맥 플라그 생성의 가장 위험한 요인 동맥 플라그 ↑ 혈관 탄력성 ↓ 혈전 생성, 고혈압, 심장마비, 뇌출혈 동맥경화증의 발병
혈중 콜레스테롤 수준에 영향을 미치는 식이요인 식이 내 불포화지방산이 많고 포화지방산이 적은 경우 - 혈중 LDL, VLDL, 콜레스테롤, 중성지방량 모두 감소 - 혈액응고 감소 - 특히, 어유 및 들기름 섭취량이 많으면 혈액 내 지질 수준 ↓ EPA와 DHA(n-3계, 어유에 풍부) - 혈액응고를 증가시키는 TXA2(thromboxane 2) 의 합성 억제 혈액 응고 속도 지연 - 혈중 콜레스테롤 수준 ↓ 순환계 질환 예방 순환계 질환 예방 - (∴) 고등어, 정어리와 같은 등푸른 생선을 일주일에 적어도 2회 이상 섭취할 것 심장순환계 질환을 예방 및 치료하기 위한 식이관리 방안 - 포화지방산과 콜레스테롤 섭취를 줄일 것 - 열량 제한할 것 - 신체활동량을 증가시켜 에너지균형을 유지할 것 - 기타; 당뇨병과 고혈압을 조절할 것
지질 섭취 실태와 영양섭취기준
1 . 지질 섭취실태 2008년 한국인 국민건강영양조사 결과 탄수화물: 지방: 단백질 = 67% : 14.6% : 18.4% 총지방의 에너지섭취비율이 꾸준히 증가추세 2. 지질의 영양섭취기준 : 19세이상 성인의 에너지섭취비율 총 지방 : 15~25% , 포화지방산: 4.5~7.0% n-6 지방산: 4~8% n-3 지방산: 1% 트랜스지방: 1% 미만 콜레스테롤: 300mg