Transcript 영양화학(기말)

4.영양소의 기능 (Nutritional Function)
2. 당질(탄수화물)의 영양
1. 흡수된 당질의 대사
<glucose>
① 직접energy화
② glycogen저장
③ 지방조직저장
④ 비필수 a.a전환
⑤ 혈당으로 순환
2. 당질의 역할
1) energy source. 2) 단백질 절약작용.
4) 식이섬유
5) 기능성 올리고당
3) 체내성분 구성
1) energy 공급원
당질의 산화→ CO2 + H2O + energy ∴ 주로 enegry 공급(필요량⅓정도)
Glucose → 뇌, 중추신경계,헤모글로빈 energy source로 반드시 필요,
비상용 → 지방,아미노산의 전환으로 공급
∴ 동물 체내대사 필수적
효과 : D-Glc > D-Fru > D-Gal(산화가 어려워 소변배설 많다)
2) 단백질 절약작용
열량소 부족(당질,지방) → 단백질도 열량소로 이용
(단백질 고유의 기능을 못함)
당질의 섭취가 충분 → 단백질의 고유기능 수행 ∴ 단백질 절약작용
energy source로 → sugar, lipid가 우선적으로 이용
3) 체내성분의 구성
① 핵산의 구성 → D-ribose(RNA), 2-deoxy D-ribose(DNA)를 구성.
② 점성다당류(mucopoly saccharide) → 결합조직, 점막조직의
윤활물질(cell coat)을 형성. ex) hyaluromic acid, chondroitn.
③ 기타 물질의 구성 → 당지질, 뉴클리오타이드 보효소 구성,
혈액항원, 신경세포의 구성
4) 식이섬유(식물섬유) dietary fiber
영양학적 전문가 일반인 모두 관심 집중 → 성인병의 발병률을 저하.
현대인 식생활은 정제, 가공된 식품의 섭취량 증가,
→ 식이섬유 섭취량 저하되어 성인병 발병률증가.
(1)연구
① 1953년 Hipsley(Australia 의사)가 Fiji섬 원주민 임신중독증 발생 연구
→ 식생활과 관련
② 1970년 Burkitt(영국의사) : 충수염 발병연구 → 식생활에 기인되는
서구 문명병(경제선진국)
(2)정의와 용어
식품의 일반성분 Crude fiber와 다르다(Cellulose, hemicellulose, lignin
상당부분제거)
①`72년 Trowell : 식물세포벽 성분중 사람의 소화효소로 소화 않되는 부분
② `80년 FAO/WHO : 식품의 다당류중 사람의 소화효소로 소화 않되는 부분
+ lignine
③ 최근 : 비 녹말성 다당류 (nonstarch polysaccharide = NSP)
(3)분류
① 세포벽 구성여부
- 세포벽 구성물질 : cellulose, hemicellulose, lignine
- 세포벽 비구성물질 : pectins gums, 해초 다당류, cellulose유도체
② 수용성 따른 분류
- 비 수용성 식이섬유 : cellilose, hemicellulose, lignine, 식물wax, cutin
- 수용성 식이섬유 : pectins, βglucans, gums
(식물에서 침출되는 점성수지 총칭)
(arabia gums, 이마인, 콩깍지, 변형 cellulose, 알긴산염, 한천)
(4)섭취부족증
① 변의 정체 → 변비, 장관 내압 상승 : 충수염, 게질증(염) ← 장질환
→ 배의 압력상승 : 횡경막 허니아, 정맥이상
② 장관내 대사변화 → 발암물질 증가 : 대장암, 장관폴립
③ 영양소 흡수 증가 -----------> 비만
④ 소장에서 소화와 대사의 변화
← 대사성 질환
- 당뇨병
- TG, 담즙산염 choesterol대사 이상 (담석, 허혈성 심장질환)
(5)적당량 섭취시 효과
① 소화관 기능에 효과 : 대변량 증대와 장관내용물의 희석작용
→ 식이섬유의 생리작용
② 소화관 통과시간 단축 : 음식물 섭취→대변으로 배설때까지 시간
(통과시간) 변동 주요요인
ex) 불용성 식이섬유의 영향이 크다 (세포벽 식이섬유 > pectin
③ 허혈성 심장질환 저하 : 혈중 cholesterol 함량으로 인한
→ 아테롬성 동맥경화증(동맥벽지방침착)저하.
cholesrerol 대사영향→ 허혈성 심장질환 발병 저하와 고혈압에 영향.
ex) 불용성 보다는 가용성 식이섬유 pectin, gum의 섭취량에 영향.
담즙산 조성영향(pectin,lignin,밀기울) →담석 형성 저지에 효과적.
④ 당뇨병, 당대사에 영향
수용성, 점성 식이섬유(pectin, gum, glucomannan, mannan)
→ 당에대한 내성이 개선 → 혈당량 상승억제, insulne 상승도 억제
ex) 최근 개발된 난소회성 dextrin → 수용성이 강하고 점성이 낮으나,
혈당량, TG, cholesterol저하,
⑤ 대장암 예방
식이성 대장암 발생 요인 → 식이섬유 섭취 감소
→ 장내세균 발암물질 생성
특히 지방섭취 증가, 식이섬유 섭취감소
→ 대장암 발생요인으로 작용하며 중국인은 약 3배 증가.
⑥ 장내세균 Colony 개선
좋은세균 Colony 유지 → 소화되지 않은 식이섬유가 필요
(가용성, 난소화성, oligo당)
⑦ 체중조절 영향 : energy 밀도 저하, 저작증가, 섭취속도느리게,
섭취량 감소(용적증가)
⑧ 무기원소 이용률 : 다양한 영향 → 다양한 결과
⑨ 혈압저하
: 고혈압, 정상인, 채식주의자 식이섬유 섭취
→ 혈압저하 효과가 있다
10 유해물질 독성 저지작용 : 독성물질(glucoascorbic acid, 퀴논계열
계면활성제, 중금속, divytylhydroguinone)식이섬유 동시 투여
→ 독성저지
(6)식품적 source(공급식품 )
함량이 많은 식품 : 해조, 해초류, 한천, 파래, 김, 미역(30g/100g이상)
정제도가 낮은 곡류, 밀기울, 두류, 야채, 과일,
버섯류, 표고버섯. 갑각류.
(7)식이섬유 섭취 권장량 : 바람직한 섭취량의 설정은 미정
미국 농림부(역학조사 결과) 20-35g/日, 10-13g/Cal
미국 국립 암 연구소
25-35g/日
미국 당뇨병 협회
40g/日, 25g/Cal
미국 당뇨병 재단
20-35g/日, 10-13g/Cal
영국 영양교육 위원회
30g/日,
일본
17-18g/日(+5)
한국 대학생 15g/日,
채식위주 20g이상/日
5) 섭취량에 의한 영향
과잉섭취의 영향
① ViteB1(Thiamine)필요량이 증가 Pyruvate→ acetyl-CoA(탈탄산)
그런데 ViteB1이 부족하면 반응이 정지되어 → 혈액속 Pyruvate 축적
→ 각기병, 혈액의 산성화(채액 acidosis)
② Proteim 섭취량을 적게 → 저단백혈증 초래
→ 면역 globulin 감소 → infaction에 대한 저항력 감소
③ 비만의 원인
④ Lactose → 유아 energy source 이지만,
성인은 다량 섭취 → 소화가 힘들어 설사.
⑤ Alcohol → 적당량 섭취 소화액 분비촉진, 혈압저하(근육 긴장완화,
혈관확장)
과다음용 → 간에서 지방대사 장해 → 지방간 → 간경변 원인.
6) 대사이상
① lactose intolerance(유당 내당성)
lactase 결핍으로 유당 분해되지 않아 → 대장 발효성 설사, 구토
→ 탈수증 초래
ex) 북서부 유럽인 2-15%, 동양, 지중해 70-90%, 극동 90%
치료 : 유당제한, lactase 첨가
② 과당내성 : 간의 Fru-1,6-bisphosphatase 결손으로
과당섭취 → 구토, 경련, 의식장애
치료 : sucrose, fructose 제한하고 Glucose 공급,
③ galactosemia(galactose 혈증), galactose대사 효소 결핍
갈락토키나제,1-인산 갈락토스 우리딜트렌스퍼라제,
UDP 글루코스 4-에피머라제 3가지 효소중 1가지만 부족하면
1. 탄수화물(carbohydrates)
• 주로 광합성에 의해 식물에서 만들어지며, 자연계에 가장 많이 존재
하는 유기화합물로 지질, 단백질과 같이 생물체를 구성한다.
탄수화물의 종류
단당류
• 포도당(glucose)
• 과당(fructose)
• 젖당(galactose)
• 만노스(mannose)
• 리보오스(ribose)
올리고 당류 (소당류)
• 라피노스(raffinose)
갈락토오스 －포도당 －
과당
• 스타키오스(stachyose)
갈락토오스 －갈락토오스
－포도당 －과당
다당류
• 단순다당류
전분(starch), 덱스트린
(dextrin), 글리코겐(glyc
ogen) , 셀룰로오스(cellu
lose)
• 복합다당류
한천(agar), 헤미셀룰로
오스(hemicellulose)
펙틴(pectin)
탄수화물의 기능
에너지 급원
단백질 절약작용
(protein sparing action)
지질 대사의 조절
• 1g당 4Kcal의 에너지를 공급 소화흡수율은 98%
1일 섭취에너지의 55~65%를 권장
• 식사에서 적절한 열량공급을 받지 못할 시 단백질이
열량원으로 사용
• 당질 섭취가 부족할 때 체지방이 에너지원으로 이용
되는데 이때 케톤체(ketone body)가 생성되어 혈액
이 산성으로 기울어지는 산독증(ketosis)을 일으킨
다.
혈당 유지
감미 제공
섬유소의 공급
• 장운동 원활,콜레스테롤의 흡수 억제하여
동맥경화증, 고지혈증 등을 예방한다.
그림2-2 탄수화물의기능(P23)
탄수화물의 소화
• 고분자 화합물인 탄수화물을 체내에 흡수되기 쉬운 형
태로 변화시키는 것
탄수화물의 흡수
• 소화된 영양소가 소장 점막의 상피세포 내로 들어가는
과정
• 당질의 흡수 형태는 단당류(포도당, 과당, 갈락토오스)
이며 흡수율은 98%
혈당의 조절
탄수화물과 건강
식이섬유소
(Dietary fiber)
• 비만 ,당뇨병, 유당불내증(lactose intolerance)
• 사람의 체내 소화효소에 의해 가수분해되지 않는 고분자 화합물을 말한다
• 불용성식이섬유 (Cellulose, hemicellulose, lignin, chitin )
• 수용성식이섬유(식물성 gum, 해조다당류, 펙틴 등)
그림2-4 혈당의조절기전(P25)
인슐린
췌장
간, 근육
피하조직
↓ 저하
작
g lyco g e
n
↑ 합성
글루카곤
췌장
간
↑ 상승
↑ 분해
↑ 상승
↑ 분해
↑ 촉진
↑ 상승
↑ 분해
↑ 촉진
↑ 상승
↑ 분해
↑ 촉진
호 르 몬
분비기
작용기관
관
에피네프린
부신수질 간, 근육
노르에피네프린
글루코코티코이 부신피질 간, 근육
갑상선드호르몬
갑상선 간, 소장
성장 호르몬
뇌하수체 간, 근육
전엽
피하조직
혈 당
↑ 상승
용
g luco s e
산화
↑ 촉진
↓ 억제
↓ 억제
↑ 촉진
당신생
근육으로 당 유입억제, 지방의 이동
과 사용 증가
표2-2 혈당조절호르몬(P26)
[그림] 에탄올(좌)과 에틸렌글리콜(우)의 구조
3. 지방질의 영양
1. 지방질의 기능
체내의 지방질(음식물 흡수, 체내합성)은
→ ① energy저장원 ② energy공급원
③ 생체막의 구성성분 (필수지방산 공급원)
④ 생체대사 조절기능 (eicosanoid 합성)
1) Energy 저장 형태의 역할.
가장 효과적인 중성지방의 형태로 저장 → 무수물로 부피가 적고 가볍다.
단위중량당 많은 energy저장(9Cal / g).
(1)저장부위
- 저장지방질 최대 저장고 → 피하지방조직
- 단기간 사용목적 → 간이나 심장에 저장(병적인 상태로 간주),
대구와 어류 → 간에 저장
- 유즙지방구(milk fat) → 유아를 위한 energy 저장 형태
(2)저장 TG의 지방산 조성
- 일반적 저장지방 지방산 → 포화지방산, 단일 불포화 지방산이 많다
- 일반적 저장지방 지방산 조성 → 식이지방질, 유선,
지방조직에서 생합성된 지방질에 따라변화
ex). fishery oil 섭취가 많으면 → EPA, DHA의 비율이 높아지고,
간에서 합성된 지방조성
2) Enegry공급역할
(1)enegry source로서 특성
① energy value가 높다. 생리적 연소열 9Kcal/g.
(당질, 단백질 2.25배)(95%+glycerol 5%).
energy 가 다량 필요한 사람(운동선수, 중노동자)에게 좋은 공급원.
장쇄지방산(9.5Kcal) > 중쇄 8.3Kcal > 단쇄(4.4Kcal)
② 소화기관의 부담이 적다 (섭취량이 적어도 되기때문)
③ 위의 연동작용 억제
④ ViteB1의 절약작용
⑤ SDA(음식물 섭취로 인한 enegry 발생량)가 적다
(2)enegry 생성을 위한 Hor. 조절작용>
① 식후: 혈중 insuline의 농도 상승
→ HS(hormone sensitive)lipase가 억제되어
지방조직의 저장지방질의 분해는 억제되고
혈중 lipoproteine이 lipiprotein lipase에 의해서
→ 지방조직에 저장
② 공복: glucagone의 농도상승→ cAMP로 protein kinase 활성화
→ HS lipase가 활성화 되어
→ 지방조직의 저장지방이 분해되어
→ albumine 복합체로 세포이동후 분해된다.
3) 필수 지방산 공급원
(1)개념
성장과 대사에 필수적 지방산이지만
체내에서 합성이 되지 않아 → 음식물로 공급.
(2)종류
① linoleic acid (18:2, n-6) 와
그 대사 산물 r-linolenic(18:3 n-6)acid,
dihomo-r-linolenic (20:3 n-6),
arachidonic(20:4 n-6), adrenic(22:4 n-6)acid.
② α-linolenic acid (18:3, n-3) 및
그 유도체 EPA(20:5 n-3), DHA(22:6 n-3),
→ 유도(조건부) 필수 지방산
(3)역할
가.<생체막의 구성성분>
① 생체막 구성성분 → 필수 지방산 필요(인지질의 C-2 위치 결합)
② 막의 특성인 유동성(feuidity), 유연성(flexibility),
투과성(permeability)의 기능을 유지
다른 지방산 결합하면 → 이 특성이 감퇴하여 세포나, 조직이
UV, X-ray 세균, Virus, 발암물질에 대한 면역성과 내성이 저하
나. <cholesterol 운반에 관여>
Cholesterol ester 형태로 필수지방산이 결합
→수용성증가, 분산, 운반속도빠르다
세포운반 : LDL형태 → 세포에 과량의 choesterol 존재하고,
간장운반 : HDL형태 → 간으로 운반해서 분해
4) Cholesterol source(공급원) → 동물성 지방과 함께 공급 된다.
Cholesterol → 생체물질의 생합성 전구체가 된다
① 담즙산 ② steroid계 Hormon(성 Hor, glucocorticoid)
③ Vit D
④ Myelin sheuth(말초조직의 신경)
5) 단백질 절약작용
: 탄수화물과 같이 지방질이 energy원으로 이용
6) 지용성 Vitamin 공급체 : Vit A, D, E, K → butter, 난황, carotene,
식물성유지등으로 공급.
7) Vitamin과 관계 : 섭취 증가 → Vit B2, 섭취가 다량 필요,
Vit E의 필요 → 불포화 지방산의 산화방지 작용
Vit E(mg)/USFA(g) > 0.8
2. 지방질 섭취의 과부족(이상대사와 관련)
1) 섭취과잉
과잉섭취 계속
→ 지방간, 高脂血症, 비만증, 동맥경화증, 당뇨병, 암등 유발
(1) 지방간(fatty liver)
① 개념
: 지방질이 간조직에 이상적으로 대량 축적된 상태
② 원인물질 : 섭취과잉 영양소 → 포화지방산, 설탕, chalesterol,
alcohol 다량섭취
: 섭취부족 영양소 → 필수지방산, Choline, Vit B2, B6,
amino acid 불균형(imbalance)
③ 치료방법 : 섭취과잉 영양소의 섭취를 줄이고
원인제거를 위해서 choline(인지질), methionine(-CH3)공급,
단백질, 아미노산 高단백식 공급,
Vit B group 공급
(2) 高脂血症 (혈중 지방질이 apoprotein 결합으로
→ 지단백질로 존해해서 高지단백혈증)
① 개념 : 혈장 지방질 농도의 이상적 증가
(혈장지방질등 임상적 문제→cholesterol과 TG증가)
② 종류 가).CM상승, LDL의 증가와 HDL저하.
나).VLDL과 LDL의 증가와 HDL저하. 다). VLDL증가와 HDL의 저하
③ 원인
1. 유전적 원인: lipoprotein lipase 결손, apoprotein 저하,
LDL수용체의 결손,감소
→ 혈장교환, 수혈로 치료.
2. 영양 불균형: 포화지방산, cholesterol 과잉섭취 → 비만인 경우,
술의 과음→고 TG혈증
→ 식이요법으로 치료.
3. 기타질환 합병증: 갑상선기능저하, 당뇨병, 비만, 신부전, 간장해,
췌장염, 면역이상
→ 약물요법으로 치료.
④ 치료
1. 식이요법 : 열량 과잉섭취 → 포화지방산 축적,
cholesterol 과잉섭취 → 비만, alcohol 과음 → 高TG
동맥경화성질환은 약물요법과 병행
2. 약물요법,
3. 혈장교환, 수술요법
(3) 비만증
① 개념 : 지방조직에 중성지방이 정상이상 축적 → 체중이 증가한 상태
② 종류
단순성 비만(90%이상) : energy섭취과잉과 운동에 의한 energy소비부족
→ energy수지 불균형
증후성 비만 : 병적인 질환이 원인인 경우 → 사상하부성, 내분비성, 유전성,
약물성비만
체지방 분포 : 상부비만(남성형비만) : 복부에 지방침착 → 비대성 비만,
문제 피하지방형과 내장지방형
하부비만(여성형비만) : 엉덩이, 대퇴부 지방침착
※ 판정 : 비만의 판정 → ① 신장,체중으로부터 추정
(표준체중법과 Body Mass Index)
표준체중 → ±10%정상 ±20%비만
BMI=체중/(신장)2 = 피하체지방조직량과 비례
③ 치료 : 식이요법, 운동요법, 행동요법, 약물요법, 외과요법
→ 식이요법이 가장중요 (섭취energy를 소비energy보다작게)
표준체중법
표준체중
표준체중에 의한 비만의 분류
160cm 이상
(신장-100) X 0.9
90%이하
저체중
160cm ~ 150cm
(신장-150)/2 + 50
90%~110%
정상범위
150cm 이하
(신장-100) X 1.0
110%~120%
과체중
120%~130%
비만
130%이상
병적비만
[email protected]
BMI(체질량지수)
체중 (kg)÷키²(㎡) 으로 계산한다.
(4) 高cholesterol혈증
① 개념 : 혈장에 choesterol, 특히 LDL choesterol의 증가현상.
② 원인 : P/S(다중불포화/포화지방산)비가 낮고,
식이섬유 섭취가 적고, choesterol이 많은 식사지속(300mg이상/1日)
③ 임상적 영향(결과) : 허혈성 심장질환(심근경색,협심증,)의
3대 요소 중 하나(고혈압, 흡연).
*허혈성 심장질환 : (혈액)피의 공급장애로인한 심장질환
심근경색 : 관상동맥이 막혀 피의 흐름이 막혀 심근이 괴사
(관상동맥 폐색증 이라고도함)
협심증 : 관상동맥의 내경이 축소되어, 피의 흐름의 감소로 이상현상 생성
콜레스테롤 저하방법으로 EPA 다량공급
총지방 섭취량 증가 → 유방암,결장암 발생율 높다
2) 섭취부족
(1) HDL 콜레스테롤 감소,
(2)골다공증(Vit.D 섭취 감소),
(3)뇌졸증(필수지방산 결핍),
(4)고혈압 발생(지방대신 식염 섭취가 증가),
(5)학습기능저하, 시력저하 (DHA 섭취 결핍)
(6)필수지방산 결핍증세
i) 결핍초기증세 → 혈중의 linoleic acid, AA.수준이 감소하고,
5,8,11-eicosatrienoic acid 수준이 증가
→ 생리적으로 비정상상태
(무지방 비경구영양 공급후 유아 13일, 어린이20~35일,
성인30일(10~58) 후에 나타나기 시작한다)
ii) 성장지연, 피부염, 탈모, 세균감염 쉽다
iii) 간, 신장, 난관, 고환등에서 조직변화
iv) 상처유착곤란, 적혈구 세포막의 손상, 혈소판 감소증, 모세관 취약성,
피부탄력성 소실, 미토콘드리아 기능변화, 안압하강등
(2) 치료방법
i) 정맥주사용 지방유탁액 사용 → 결핍완화나 치유에 가장 효과적
ii) 경구투여 → EPA가 풍부한 기름을 많이 사용(잇꽃기름 → linoleic acid)
iii) 피부도포 → 피부염증의 치료에 효과적, 혈장인지질의 지방산 조성에 변화
<만성지방흡수 불량환자, Cal적당하나 EPA부족한 유아>
iv) 혈액이나 혈청의 수혈 → 비효과적 방법(충분량 EPA 함유되지 않음)
2. 지질
• 물에 녹지 않고 ether, acetone, alcohol, benzene, chloroform 등
유기용매에 녹는 화합물분류 단순
• 화학적 분류 : 지질, 복합지질, 유도지질
지방산 구조 및 분류
• 탄소원자가
구 조 길
게 연결된 구조
• 한쪽 끝에 카르
복실기를 다른
한쪽 끝에는 메
틸기를 가지고
있다.
• 탄소분
수에
류 의한
분류
• 포화 정도에 따
른 분류(포화지
방산,불포화 지
방산단일 불포
화 지방산, 다가
불포화 지방산)
• 오메가
ω3 지방산
지방산
• ω6 지방산
• ω9 지방산
• 체내에서
합성
필수지방산
되지 않거나 불
충분하게 합성
되어 반드시 식
사로 매일 일정
량을 섭취해야
하는 지방산
필수지방산
기
능
급
원
linoleic acid
항피부병 인자,
일반 식물성유
(C18: 2개의 이중결합)
성장 인자
(종실유)
linolenic acid
(C18: 3개의 이중결합)
arachidonic acid
(C20: 4개의 이중결합)
성장 인자
항피부병 인자
표 2- 3 필수지방산의 기능 및 급원(p32)
들기름,
콩기름
육류
지질의 생리기능
• 1g당 9kcal를 낸다.
• 필수지방산을 공급하며 지용성 비타민 A, D, E, K의 흡수를 촉진
•세포막, 신경 보호막의 구성 성분
•체온을 유지, 생체기관을 보호한다.
•식품에 맛과 향을 제공
그림2—5 지방의기능(P33)
아이코사노이드(Eicosanoids)
탄소 수가 20개인 지방산들이 산화되어 생기며, 세포막 인지질의 두
번째 위치에 있는 필수지방산으로부터 합성되는 물질
아이코사노이드는 작용 부위와 가까운 조직에서 생성되어 필요할 때
빠르게 작용하고 분해되며 국소 호르몬처럼 작용한다.
지질의 소화와 흡수
① 중성지질의 소화와 흡수
지질 소화의 대부분은 소장에서 담즙과 리파아제에 의해 일어난다.
담즙 : 작은 지방구로 나누어 표면적을 넓혀주는 유화작용
리파아제 : 모노글리세리세리드(MG)와 두 개의 지방산으로 분해
② 중쇄지질의 소화와 흡수 : 담즙 없이 지방산으로 분해
③ 콜레스테롤의 소화와 흡수 : 췌장효소인 cholesterol esterase에
의해 유리형 콜레스테롤이 되고, 이것은 담즙산염과 micelle을 형성하여
흡수
④ 인지질의 소화와 흡수 : 췌장 lipase, phospholipase에 의해 가수분해
그림2-6 지질의소화, 흡수및대사 (P36)
지질의 대사
• 중성지질의 대사
① 지질 분해(lipolysis) : 지방조직이나 간 등에 저장된 중성지질이
글리세롤과 지방산으로 분해
② 지질합성(lipogenesis) : 열량을 과잉섭취하면 여분의 열량은 피하, 복강
장기주변 등 지방조직에 중성지방 형태로 저장
• 콜레스테롤 대사
① 콜레스테롤의 합성 : 콜레스테롤의 합성 경로는 아세틸CoA에서
mevalonic acid, squalene, lanosterol을 거쳐 cholesterol이 된다.
② 콜레스테롤의 분해 : 콜레스테롤 간에서 담즙을 형성하여 매일 장으로
배출 장간 순환(enterohepatic circulation)
지질과 건강
비만
지방간
(fatty liver)
관상심장병
동백경화증
고지혈증
(hyperlipidemia)
암
• 지방조직이 과잉으로 침착하여 표준체중의 20% 이상 초과
• 간에 중성지방이 축적된 것
• 동맥경화증
• 관상심장병: 동맥경화증의 합병증으로 발병, 고콜레스테롤
혈증, 흡연, 고혈압이 중요한 위험인자
• 혈청 중 콜레스테롤이나 중성지질이 정상 이상으로 증가한
상태
• 지질 섭취량이 증가할수록, 암 유병률이 증가 트랜스지방산
도 암 발생 원인
• 고지혈증 영양관리
영양관리
원
총열량 섭취 감소
비만이면 체중을 감소시켜야 한다.
지질 섭취량 감소
총열량 섭취량의 20% 이하로 제한한다.
식이콜레스테롤
섭취 조절
리
성인은 300mg이하/d로 섭취한다. 식이 콜레스테롤 증가시 동맥경화증 위험이 증가
한다.
LDL- cholesterol의 섭취를 감소시키기 위해 포화지방산의 섭취를 억제한다.MUFA
섭취를 증가하여 LDL 산화를 억제한다.
식이지방산의
종류
식이섬유소 섭취
혈중 cholesterol을 감소시키고 혈전 생성을 억제하기 위해 ω - 3계 지방산의 섭취
를 증가시킨다. 혈관계 질환 예방에 가장 효과적이다.
혈중 콜레스테롤 농도를 감소시키는 펙틴, 검, 카라기난 등 가용성 섬유소 섭취를
많이 한다.
권장섭취량
• 지질은 1일 섭취에너지의 20%를 초과하지 않도록 한다.
지질의 급원식품
• 돼지기름, 쇠기름(팔미트산, 올레산), 옥수수기름, 콩기름(리놀레산),
생선기름(EPA, DHA) 올리브유(올레산), 들기름(리놀렌산), 마가린,
쇼트닝(트랜스 지방산) 등
지질 대치식품
• 에너지는 적으면서 지질의 맛을 제공하는 지질 대용품의 개발 요구 및
이용이 증가
• 심플리스(Simplesse): 지질의 약 1/7 정도의 에너지를 제공
• 올레스트라(Olestra): 체내에서 소화되지 않으므로 에너지를 제공하지
않는다.
Chapter Ⅲ. Vitamin
①
②
③
④
현대인의 만병통치약
질병예방, 컨디션 유지
현대인 식생활의 영양보충 대안으로서 역할
비용과 효과면에서 뛰어난 영양보조제
Ⅲ. Vitamin의 定議
1. Vitamin의 定議(정의)
동물영양상, 요구량은 미량이나, 생리조절에 꼭 필요하며,
동물체내에서 합성하기 어려운 유기화합물
→총칭해서 Vitamin
식생활의 의미 → 식품을 통해서 반드시 섭취,
부족증, 결핍증이 없도록 해야함.
현재 20여종 알려졌으나
→ 서로 화학구조상으로 유사성이 없고,
작용, 역할이 각각 다르다.
비타민(Vitamin)
• 조직의 성분이며 에너지 급원이 아니지만 조직합성, 에너지 발생과정을
조절해주는 필수인자이며 조효소로 작용
•비타민 전구체(provitamin)는 생리적으로 활성이 있는 비타민과 화학적
인 구조가 유사하지만 체내에 흡수되어야 비로소 활성화되는 물질
① β-carotene은 비타민 A 전구체로 소장점막에서 retinol로 전환
② 7-dehydrocholesterol은 자외선 조사에 의해 비타민 D3 전환
③ ergosterol은 자외선에 의해 비타민 D2로 전환
④ tryptophan은 간에서 niacin으로 전환된다.
• 항비타민(antivitamins, antagonist)은 비타민과 화학적 구조와 성질
이 매우 유사하나 정상적인 신체의 생리작용을 저해
1. Vitamin과 Hormone, coenzyme, 필수amino acid의 관계
(생리작용 조절기능을 갖는 필수영양소)
(1) 생리작용을 조절하는 기능: Hoemone과 비슷한 기능을 갖지만
hormone은 體內合成 각각의 내분비선에서 분비.
Vitamin은 體內合成안됨(장내세균)
(2) coenzyme으로서 기능: vitamin 중
B1(TTP.carboxylase), B2(FAD,FMN,dehydrogenase)
niacin(NAD,NADP dehydrogenase, oxidase),
B6(PALP, transaminase, decarboxylase),
pantothenic acid(CoA. acetyltransferase)
(3) 필수아미노산은 Vitamin처럼 꼭 필요,
그러나 많은양 필요, 비타민은 소량 필요
Tryptophan → niacin 합성 ∴ 명확한 구별이 곤란
Ⅲ. Vitamin의 定議
2. Provitamin : 體內에서 Vit으로 변할 수 있는 물질
(Vit. 體內의 전구체 역할)
provitamin A(=carotene, crytoxanthin, licopene) → Vit A
provitaminD2(ergosterol)
→D2(Calciferol)
7-dehydrocholesterol → D3
3. Antivitamin : Vit과 비슷한 구조를 가져
Vit작용(기능)을 억제하는 化合物
(구조가 비슷 → Vit 관여하는 효소계에서 Vit과 경합,
자연계에 존재하지 않아서 일반영양에서는 문제되지 않는다.)
PABA → sulfamide제,
Vit B1→Pyrithiamine,
Vit B2→galactoflavin
Ⅲ. Vitamin의 定議
2. 분류 (classification)
① fat-soluble Vit과 ② water-doluble Vit과
③ Vitminlike factors (Vit과 같은 작용 因子)로 크게 3종류 분류
1) Fat-soluble Vit : Vit:A(A1,A2,provitaminm A),
D(D2-D6, provit D),E(α,β,γ,δ)η, K(K1,K2,K3,K4→合性品)
2) Water-soluble Vit- VitB 복합체 ① Energy-releasing : B1, B2, niacin,
biotin, pantothenic acid
② hematopoietic: folacin(folic acid),B12.
③ other 단백질 대사: B6(pyridoxin)
- VitC. (산화방지, 콜라겐합성)
3)Vitaminlike Factor : Vit F, Br(carnitine), CoQ(ubiquinone),
B13(orotic acid),B15(pangamic acid),
PABA, choline –CH3공급원,
inositol 탈모방지, L(L1,L2), P, U
Ⅲ. Vitamin의 定議
3. 定量 과 單位
定量 : 化學的 定量法, 微生物 定量法, 動物시험법
單位 : 중량단위: ㎎,㎍(=mcg=γ=1/1000㎎)
국제단위: Vit A,D등은 표준물질에 대한 생리활성의 국제단위(IU)
→점차 중량단위
4. Vitamin의 absorption과 과잉증(gypervitaminosis)
1)吸收 ①수용성 vitamin → 수양로 (융모→모세혈관→ 문맥 →간장).
②지용성
"
→ 지질로 (지방과 함께 흡수) 유미관→lymph관.
2)과잉증 水溶性 Vit : 과잉투여 되어도 → 尿로 배설 : 과잉독성이 적다.
脂溶性 Vit : 특히 A,D,K등은 간장에 저장되어 → 과잉독성 나타냄.
5. Vit과 場內세균
사람의 intestinal bacteria 가운데 Vit 合性, 또는 分解하는 세균 有
合成되는 Vit: B2, B6, B12, K, niacin, folic acid(folacin),biotin
分解되는 Vit: B1, B2, niacin, C 등
Ⅲ. Vitamin의 定議
7. Vitamin의 命名
1) 처음 : 발견된 차례에 따라 alphabetic nomenclature
Vit B: 여러 가지 물질이 밝혀져 B1, B2, B6(사이는 예측햇으나
순수물질을 못얻어 빈다.)
A1, A2, D2, D3, D4. K1, K2, E →생리작용은 같으면서
서로 구조가 조금 달라 구별.
Vitamer분포 : (folium→folic acid, 잎),
작용(생리)의 머리글자 : lactation, koagulation, permeability
2) 화학적인 구조(조성):
3) 부족증의 병명:
Thiamine(B1),riboflacin, pyridoxin,
nicotinc acid, choline.F.
aneurin(←antineuritic=항신경염성),
adermin(antidermatitis:쥐 피부염
IUPAC IUB, 명명 위원회 → 구조에 따라 결정
• Chapter Ⅳ. Fat-soluble Vitamine
(overview)
[3]. 종류
1. 지용성 비타민
▪ 성질이 식이지방과 비슷→식이지방의 섭취량이나
형태, 흡수 및 대사와 밀접한 관련이 있다.
▪ 지방의 흡수나 대사에 이상이 있는 경우
→지용성 비타민도 비슷한 결과를 나타냄.
▪ 특성은 많은량을 섭취하면
→상당량 저장이 되고, 섭취량 적을 때 이용되며
과량 섭취와 저장은 과잉증, 독성작용이 나타날
수 있고 (A,D의 경우 1일 권장섭취량의 5~10배)
장기간 연속섭취→ 과잉증상이 나타날 수 있고,
대사 흡수는 → 지방과 비슷하다
Ⅳ. Fat-soluble Vitamine (overview)
1). 지용성 비타민의 요약
▪ 지용성 비타민인 A,D,E,K의 기능, 결핍증, 과잉증,
함유식품은 표 3-2와 같다.
종류
기능 및 대사
A
(A₁
,A₂
)
시각기능(형태)
세포분화 조절
(배아단계중요)
항산화 작용
배아의 발달
결핍증
과잉증
야맹증(노안증) 급성:오심,구토,두
통,현기증,
안구건조증
시력불선명,
피부이상
근육기능조정불량
(Vit.C결핍)
영아:천문의 융기
성장지연(골)
만성:두통,탈모증
면역기능약화
입술균열,
성기능 장애
피부건조,
가려움증,
간장비대,
골관절통증
급원식품
동물의 간
어유,
(레티놀)
카로티노이
드, 계란
녹황색채소
(가장 많이
섭취)
해조류
과일
종류 기능및대사
결핍증
과잉증
급원식품
D
체내칼슘량
구루병(소아)
고칼슘혈증 D₂:버섯
이스트.
(D
항상성유지.
골연화증.
칼슘뇨증
₂D 뼈 칼슘축적. 골다공증(성인) 심혈관계손상
D₃:
₃D
일부세포의
피부하부의
칼슘축적경화 생선간유
₄D
정어리.
증식,분화조절
7-디히드로
신장결석
₅
.
난황
콜레스테롤
아동성장저해
D₆)
체내합성가능. → D₃합성.
버터에
구토,변비,
스테로이드
소량함유
합성 안되면
허약
호르몬과
직접흡수
부갑상선
비슷한 작용.
호르몬
(프로호르몬)
E
몸전체에
용혈성빈혈
(αβγ
고루분포
(적혈구세포막
δη등 혈장, 간, 지방조직에 의 불포화지방
8가 다량존재, 세포막 등 산이 산화로 세
지)
다량 지질포함구조 포막의 파괴로)
가공식품에첨가
에중요, 노화방지
상당량포함
항산화제(α형)
면역기능유지,
심혈관계질환방지,
신경근육계 보존, 빈
혈방지
심하지
않음
(피로,
피부발
진 복부
불쾌감)
식물성기름
밀배아,
땅콩
아스파라거
스, 난황,
녹색채소,
마가린,
간 ,우유
K
(K₁
,K₂
,K₃
,K₄
)
과잉증
심하지
않음
시금치, 무,
브로콜리 등
녹색채소
콩류,대두유
,
면실유
혈액응고
골다공증 예방
흡수충분, 파괴없고
혈액응고 지연
장내세균으로
합성,
결핍증 없음
• Chapter Ⅴ. water-soluble vitamin
Ⅴ. water-soluble vitamin
1. 기능
- 대부분 생체내에서 enzyme component로 (coebzyme) 기능을 갖는다.
저장성이 없다 → 배설되기 쉽고, 대부분 확산으로 흡수.
∴Vit.B complex 공통성 : composition N를 함유, 분포 (간장, 장기)
Vitamin B group.(An overciew)
Ⅴ. water-soluble vitamin
2.수용성 비타민
1). 비타민 B군
▪ 다음 표의 비타민 B군은 서로 역할과 기능이 유사한
수용성 비타민들을 한데 묶어 분류한 것.
▪ 대부분의 비타민 B군을 동시에 함유하고 있는 식품들도 많다.
표3-3,티아민, 리보플라빈, 나이아신의 요약
→ 열량섭취량 증가하면 이들 필요량이 증가
2). 비타민 B6, 엽산, 비타민 B12
▪ 비타민 B6는 단백질대사, 적혈구 합성, 신경 및 면역계의
정상기능 유지
표 3-4, 비타민B6, 엽산, 비타민B12의 요약
▪ 엽산의 필요량이 증가되는 시기 → 임신기, 간질환시, 신장 투석시,
빈혈증상시, 흡수불량, 알코올과음자
3. 비타민 C (아스코르빈산)
체내기능 ▪ 체내 결합조직의 주요성분인 콜라겐 합성작용
▪ 콜라겐은 뼈, 인대, 근육, 연골, 혈관의 기본구조 형성 단백질
▪ 혈관벽의 형성작용, 치아의 상아질, 에나멜층의 형성,
상처회복과 세포손상 방지
▪ 항산화 작용(노화지연과 질병예방, 영양소보존 기능)
▪ 면역성 강화와 철분의 장내 흡수 증진→꾸준한 섭취가 필요
결핍증
1.뼈, 치아(에나멜층), 혈관벽 형성 부실
2.상처, 골절의 회복 지연(괴혈병)
3.면역성 저하(감기, 여러가지 질병에 쉽게 감염)→체내함량 감소
특성
함량 : 뇌하수체>황체>부산피질>흉선>간
파괴가 쉽다(산화, 고온, 광선, 알칼리, 금속이온 등)→냉장저장
함유식품 풋고추(100~200mg%), 파프리카(280),키위(80), 열무(70)시금치
70)
양배추(60), 딸기(52), 배추(40),레몬(40),귤(40),토마토(40),감자
오이(20),무(20), 포도(10), 오렌지주스(5), 사과(6), 수박(5)
지용성 비타민
• 비타민 A
① 생리기능 : 시각과 점막을 정상으로 유지,
질병을 예방, 성장·발달을 도와줌
피부, 머리카락·뼈·잇몸 등을 건강하게 유지시킴
② 비타민 A 하루 권장량 : 하루 성인 남자 750μgRE, 여자 650μgRE
③ 결핍증 : 안구건조증, 야맹증, 미각, 후각의 기능이 저하피부 거칠
입술 갈라짐, 손톱 약하게 물러짐
④ 과잉증 : 피로감, 구토증, 수면장애, 식용부진
피부가 거칠어지는 등의 증세
• 비타민 D
① 생리기능 : 칼슘과 인의 흡수 촉진-성장기 어린이 치아와 뼈 형성
혈액 중의 칼슘 농도를 일정하게 유지
② 흡수 : 약 80% 정도가 흡수 소장의 공장과 회장에서 흡수
③ 대사 : 혈중 칼슘 농도를 조절하여 칼슘 항상성을 유지
④ 결핍증 : 구루병, 충치, 골절, 골다공증과 골연화증
⑤ 과잉증 : 식욕감퇴·메스꺼움·구토·갈증·설사·허약
체중감소 등의 증상 혈관 경화 신장결석
장두증
새가슴
흉곽내혹
골반 변형
휜 다리
그림2-12 비타민D 결핍증(p65)
그림2-11 비타민D와혈중칼슘농도조절 (P64)
• 비타민 E
① 생리기능 : 비타민 E는 지질과산화의 연쇄반응을 차단하여 세포막
손상을 막는다. 비타민 E는 백혈구와 적혈구를 보호함
으로서 신체의 면역기능을 강화
② 흡수와 대사 : 소장점막에서 흡수
섭취량의 50~80%만이 혈류로 흡수
③ 결핍증 : 척추와 망막을 포함하는 신경 근육계의 기능저하를 초래
④ 과잉증 : 혈중 중성지방의 증가, 갑상선 호르몬의 저하
심한 설사와 구토감, 두통, 피로감, 흐린 시력
근육약화, 발한과 맥박의 증가, 혈액응고의 손상 등
⑤ 권장량 : 모두 하루 10mg α-TE로 설정
• 비타민 K
① 구조와 성질 : 퀴논(quninone)류에 속하는 황색의 결정체 화합물
② 생리기능 : 혈액응고에 관여, 뼈 단백질의 합성에 참여
③ 흡수와 대사 : 킬로미크론은 비타민 K를 간으로 운반하고
간에서 초저밀도지단백(VLDL)과 결합하여
순환계로 들어간다.
④ 결핍증 : 지방흡수가 안됨, 담즙 생산이 안됨, 설사 등의 증상
⑤ 독성 : 중독 증세로는 적혈구 용혈, 황달, 뇌손상 등
⑥ 권장량 : 성인남자 75㎍, 성인여자 65㎍
• 비타민 K
① 구조와 성질 : 퀴논(quninone)류에 속하는 황색의 결정체 화합물
② 생리기능 : 혈액응고에 관여, 뼈 단백질의 합성에 참여
③ 흡수와 대사 : 킬로미크론은 비타민 K를 간으로 운반하고
간에서 초저밀도지단백(VLDL)과 결합하여
순환계로 들어간다.
④ 결핍증 : 지방흡수가 안됨, 담즙 생산이 안됨, 설사 등의 증상
⑤ 독성 : 중독 증세로는 적혈구 용혈, 황달, 뇌손상 등
⑥ 권장량 : 성인남자 75㎍, 성인여자 65㎍
수용성 비타민
C, H, O, N, S, Co 등으로 구성
• 비타민 C
① 생리기능 : 생체 내에서 여러 가지 효소반응의 조효소로 쓰이며
콜라겐 형성과 카르니틴, 신경전달물질의 합성, 철의 흡수
면역기능, 상처회복 등의 기능에 관여
② 흡수 및 대사 : 소장에서 능동수송에 의해 흡수
③ 결핍증 : 모세혈관이 약해져 성장 지연, 괴혈병
④ 권장량 : 100mg/일
그림2-14 비타민C 결핍증(p71)
• 비타민 B1
① 생리기능 : 탄수화물, 단백질, 지질의 대사에 중요한 역할
② 흡수와 대사 : 공장에서 흡수
③ 결핍증 : 식욕감퇴, 허약, 권태, 우울증, 불면증, 체중감소
근육 무긴장증, 혈압의 저하 등 대표적인 결핍증은 각기병
④ 권장량 : 1,000kcal당 0.5mg
일일 에너지 요구량= 기초대사량 × 활동계수
기초대사량이란?
생명을 유지하기 위해 필요한 최소한의 에너지 대사량.
기초대사량 계산법
655+(9.6×체중kg)+(1.8×키cm)-(4.7×나이)
활동계수
누워있는경우:1.2
활동량이 적은경우:1.3
정상생활을 할 경우:1.5 운동량이 많은경우:2.0
예)나이34세,체중89kg,키181.4cm 인 사람이 정상적인 생활을 할
경우 필요한 일일 에너지 요구량?
기초대사량:655+(9.6×89)+(1.8×181.4)-(4.7×34)=1,676.12kcal
일일에너지 요구량: 1,676.12×1.5=2,514.18kcal
• 비타민 B2(Riboflavin)
성장촉진인자로 ribose alcohol 인 ribitol, isoalloxanzine핵 구성
① 생리기능 : flavin mononuuleotide (FMN)와 flavin adenine
dinucleotide(FAD)의 구성성분
② 흡수와 대사 : 식품에서 FMN,FAD 형태로 단백질과 결합하여 존재
위에서 위산에 의해 단백질과의 결합이 끊어지고
FAD, FMN은 소장의 윗부분 피로인산분해효소와
인산분해효소에 의해 리보플라빈으로 전환후 흡수
낮은 농도-능동수송, 높은 농도-확산
③ 결핍증 : 구각염, 지루성 피부염, 구내염, 인두염 등 빈혈 각막염
④ 권장량 : 1.5mg/일, 1.2mg/일
구순구각염
설염
그림2-15 비타민B2 결핍증(p75)
• 니아신(Niacin)
무색의 결정체로서 물이나 알코올에 잘 녹는다. 항펠라그라 비타민으로도 불
린다. 열, 광선, 알칼리, 공기 중에서 안정
① 생리기능 : 세포 내에서 에너지 대사 과정에 관련된 두 조효소
(NAD와 NADP)의 구성 성분
② 흡수와 대사 : 소장 상부에서 흡수
③ 결핍증 : 펠라그라(pellagra), 피부병, 설사와 정신질환의 증상을
나타내며 사망
④ 권장량 : 1,000 칼로리당 약 6.6mg
• 비타민 B6
pyridoxine, pyridoxal, pyridoxamine으로 이루어짐
① 생리기능 : 아미노기 전이효소나 아미노산 탈탄산효소의 보효소로
아미노산 대사에 관여
② 흡수와 대사 : 공장에서 단순확산으로 흡수
③ 결핍증 : 구토감, 면역기능의 감소, 피부 질환, 입안 통증, 허약
우울증, 빈혈과 경련 및 간질 등
④ 권장량 : 남자 1.5mg, 여자 1.4mg
• 엽산 (Folic acid, antianemic factor)
① 생리기능
ⓐ
ⓑ
ⓒ
ⓓ
ⓔ
핵산의 구성성분인 퓨린(Purine)과 피리미딘(Pyrimidine)의 합성
에탄올아민 (ethanolamine)으로 콜린(choline) 합성
여러 아미노산들의 상호 전환, serine과 glycine의 상호 전환
호모시스테인(homocysteine)으로 메치오닌(methioine) 합성
헤모글로빈의 구성성분이 되는 헴(heme)의 형성 등
② 흡수와 대사 : 소장에서 mono- glutamate의 형태로 흡수,
엽산의 흡수율은 70～80%
③ 결핍증 : 거대적아구성 빈혈
④ 권장량 : 400㎍ DFE/일
⑤ 엽산과 임신의 관계 : 임신기간 중 엽산이 부족하면 태아의 신경관손상
(neural tube defects, NTD)의 위험성을 높인다.
600㎍DFE의 엽산을 섭취 권장
• 판토텐산(Pantothenic acid)
① 생리기능 : 지방산과 탄수화물 대사에서 아실기의 활성화와 운반을 돕는다.
② 흡수와 대사 : 고농도-수동적 확산에 의해 공장에서 흡수
저농도-나트륨 의존성 복합비타민 능동수송체에 의해 흡수
③ 결핍증 : 결핍증은 거의 없다.
• 비오틴(Biotin)
① 생리기능 : 탄수화물, 아미노산, 지방산 대사에 관여하는
카르복실화 반응의 조효소
② 흡수와 대사 : 섭취량이 적으면 촉진확산, 섭취량이 많으면
단순확산에 의해 흡수
③ 결핍증 : 우울증, 식욕부진, 탈모, 피부염 등의 증상
• 비타민 B12 (Cobalamin)
① 생리기능 : 호모시스테인으로부터 메티오닌을 합성하는 반응에
조효소로 작용하며 엽산 대사과정과 연관되어 있다.
② 흡수와 대사 : 비타민 B12가 장관으로부터 혈류로 흡수되기 위해서는
내인자(intrinsic factor: IF)가 필요하다. 내인자는 위벽
세포에서 분비되는 당단백질로 비타민 B12의 흡수 도움
• 비타민 유사물질
① 콜린(choline) ② 카르니틴(carnitine) ③ 이노시톨(inositol)
④ 타우린(taurine) ⑤ 유비퀴논
<무기질>
[1]. 무기질의 개념과 종류
개념 : 무기질은 화학원소로서 공급되는 영양소. 인체에서 원소는 약 50 여종이
발견되는데, 현재까지 21종의 무기원소가 필수영양소로 되어왔다.
분류 : 매일 섭취 필요량과 인체를 구성하는 중량% 에 따라 크게 2가지로 분류
1) 다량원소(major minerals, macroelement) : 하루 필요량이 100mg 이상,
체중의 0.05% 이상이 인체에 존재하는 무기원소(7종)
2) 미량원소(trace minerals, microelement) : 하루 섭취요구량이 100mg이하.
체중의 0.005% 이하의 인체 구성분 무기원소(14종)
미량원소는 영양소로서 매우 중요하지만 과량이 되면 독성을 나타내어
영양적으로 필요한 량을 결정하는 것이 매우 중요하다.
그래서 필요허용량에 따라 다시 3가지로 세분한다.
① 필요허용량이 명확한 것 : 철(Fe), 아연(Zn), 요오드(I)
② 잠정적으로 필요량이 제안된 것 : 구리(Cu), Cr, Mn, Mo, F, Se
③ 필요량의 추정도 어려운 것 : Co, Si, Sn, Vd, Ni, As, Cd, Al, B
[2]. 무기질의 기능
1. 단단한 조직(경조직)의 구성
① 인산칼슘, 인산마그네슘과 Si(규소), F(불소)를 함유하여
뼈와 치아를 구성
② 난용성염의 형태로 뼈와 치아의 경도와 강인성을 높인다.
2. 연조직의 구성
유기화합물과 결합하여 근육, 피부, 장기, 혈액 고형성분등,체성분을 구
성
Fe-헤모글로빈,Zn-인슐린,Cl-위염산,S-단백질,P-핵산,I-티록신,Co-Vit.B12
3. 생체기능의 조절작용 - 생체 내에서 항상성을 유지한다
① 신경의 감수성 유지 ② 근육의 탄성유지
③ 심장박동유지
④ 수분평형과, pH(산,알칼리)조절, 삼투압유지
4. 효소의 구성과 효소의 부활제(activator) 역할
① Fe : cytochrome oxidase, catalase, peroxidase,cytochrome
② Zn : carboxypeptidase ,insulin
③ Cu : tyrosinase, polyphenoloxidase, uricase
5. 신경충동 전달- 신경이외부 자극을 뇌로 전달시
Na,K가 전도를 돕는 역할
<다량 무기질>
1.칼슘, 인, 마그네슘의 분포, 기능, 공급식품은 다음과 같다.
종류
분포
기능
결핍증
과잉증
공급원식품
칼슘
체중
2%
이상
뼈와
치아
구성
(99%
)
뼈,치아
혈액응고
신경전달
근육수축
(세포외액1%)
골다공증
구루병
내출혈
활동저하
성장위축
신장결석
연골강화
우유및 유제품
뼈째먹는 생선
녹황색채소
해조,말린콩
강화식품
인
1%
8090%
뼈와
치아
구성
세포의 구성성분
(인지질과 핵산)
대사중간물질
산,염기평형
골격손상
근육약화, 부족
증없고,과잉으로
철흡수저해
골격손실
(신부전증의
경우),
철흡수저해
대부분의 식품
에 풍부,지나친
탄산음료 섭취
는 인산 과잉으
로 칼슘부족
마그
네슘
0.05
%
6070%
뼈,
치아
신경,심장근육작용,
핵산, 단백질, 합성
여러효소구성성분
뼈,치아의결정구조
허약, 근육통,경
허약증세
전곡류,콩류
련,심장기능약화 (신장기능
녹황색채소,
신경장애,성장,
이상의경우) 엽채류,견과류
행동장해
초콜릿
2.소디움(나트륨),포타슘(칼륨),염소
▪3가지 이온은 체액의 삼투압과 수분평형,산 염기 유지에 관여
종류
주요기능
결핍증
과잉증
급원식품
소디움 신경자극전달 근육경련
0.15~0. 삼투압조절
식욕감퇴
2%
산,염기평형 현기증,피로
해당억제
타액,위액분
세포외액
비 감소
고혈압
뇨중 칼슘
손실,
신경과민
심장장애
과량섭취의위험
장류,케첩,
장아찌,가공식품,
화학조미료,
베이킹파우더,육류
포타슘
0.35~0.
5% 세포
내
액,97%
심장박동이
느려짐
(신장기능
이상시)
채소및과일류
육류,두류, 우유
신경자극전달
삼투압조절,
산,염기평형
해당촉진근육
근육경련
식욕감퇴,허
약,불규칙한
심장박동
염소
신경자극전달 혼수상태
고혈압
0.15~0. 위액형성
(유아의경우) (취약군의
2%
세포외액
식욕부진
경우)
유황
0.25%
단백질구성
유황요구성
비타민약물해 조직발육장애
독기능성물질
식탁염,
가공식품
해조류,젓갈
육류,달걀,
콩,조개,
매운맛물질
<미량무기질>
▪필요량이 매우 소량, 체내 전체 무기질 중에서 1%이하이나
인체에 필수적인 영양소
5. 무기질(mineral)
다량무기질
• 1일 필요량이 100mg 이상 체중의 0.05% 이상 존재 C
a·Mg·P·S·Na·K·Cl 등이 있다.
미량무기질
• 1일 필요량이 100mg 이하 체중의 0.005% 이하 존재
Fe·Cu·Mn·I·Co·Se·Zn·F·Mo 등이 있다
체내에서 경조직과 연조직을 구성
호르몬, 효소 등의 구성요소
체액의 삼투압 산․염기 평형, 심장박동 정상 유지, 혈액응고작용
신경자극전달, 근육의 수축성 조절 등의 생리기능을 조절
다량무기질
• 칼슘(calcium, Ca)
① 생리기능
ⓐ 골격 및 치아구성 : 체중의 1.5~2%를 차지, 99%는 뼈와 치아에 존재
그 밖에 혈청, 근육, 신경에 함유
ⓑ 체내의 대사조절 : 세포막의 투과성조절, 신경자극 전달, 근육의 수축,
혈액응고촉진, 비타민 B12 흡수를 촉진
체액의 약 알칼리성 유지, 백혈구의 식균작용 촉진
질병에 대한 저항력을 증가, 심근의 수축작용 등
ⓒ 칼슘 농도의 조절 : 칼시토닌, 부갑상선 호르몬과 비타민 D에 의해
9~10mg/100mL의 일정수준을 유지
② 흡수와 대사 : 칼슘의 10∼30%가 장을 통하여 흡수 칼슘의 흡수를
촉진하는 인자, 소화기내의 산도가 산성일 때
lactose, lysine, arginine, 비타민 C 등
③ 결핍증 : 성장기-성장지연, 뼈의 기형, 구루병 등
성인기-뼈의 약화, 골연화증, 골다공증, 근육이 떨림 등
테타니(tetany)-혈액 속의 칼슘 저하로 근육,
주로 손 등의 근육이 수축․경직을 일으키는 질환
④ 급원식품 : 우유, 유제품, 뼈째 먹는 생선류, 두류, 곡류, 해조류, 녹색 채소
그림2-16 건강한뼈와골다공증
(p94)
그림2-17 연령에따른골격의변화
(p94)
• 인(phosphorus, P)
85%가 뼈와 치아에 인산염(phosphate)으로 존재, 10%가 근육,
나머지가 신경조직에 포함
① 생리기능 : 인지질과 DNA, RNA등 핵산의 구성성분
산염기 평형을 조절하는 완충작용
칼슘과 함께 뼈의 석회화에 필수적
② 흡수와 대사 : 식품으로 섭취한 인은 소장에서 유리된
무기 인산염의 형태로 주로 농도에 의존하는
수동적인 과정에 의해 쉽게 흡수
③ 결핍증 : 정상적으로 식사하면 결핍증은 거의 없다.
④ 과잉증 : 비골격계 조직의 석회화 골질량과 골밀도가 감소
• 마그네슘(magnesium, Mg)
체내 20~35g 정도 존재
① 생리기능 : 체내에서 일어나는 생화학적 혹은 생리적 과정에
필요 신경 및 근육의 세포막 전위의 유지와
신경근 연접부에서의 충격전도에도 관여
② 흡수와 대사 : 소장에서 흡수되며 흡수율은 45% 이다.
③ 결핍증 : 테타니 증상과 유사
• 황(sulphur, S)
체중의 0.25%(175g)를 차지, 인슐린의 구성성분
① 생리기능 : chondroitin sulphate를 구성, thiamin pyrophosphate(TPP)
CoA, lipoic acid, pantothenic acid 등의 조효소 구성성분
세포내의 산화, 환원반응에 관여하는 glutathione 구성성분
• 나트륨(sodium, Na)
세포외액에 가장 많이 존재하는 양이온
① 생리기능 : 심박동과 맥박을 정상으로 유지,
나트륨과 함께 체액과 삼투압을 정상적으로 유지,
나트륨과 길항작용이 있어 체내의 나트륨을 배설
② 흡수와 대사: 소장에서 단순확산으로 흡수
③ 결핍증 : 근육약화, 호흡기능 저하, 심장 이상, 근육마비나 부정맥이 유발
• 칼륨(potassium, K)
① 생리기능 : 대부분이 체조직에 이온 형태로 세포 내에 존재
심박동과 맥박을 정상으로 유지,
나트륨과 함께 체액과 삼투압을 정상적으로 유지
나트륨과 길항작용이 있어 체내의 나트륨을 배설
② 흡수와 대사 : 소장에서 단순확산으로 흡수
③ 결핍증 : 근육약화, 호흡기능 저하, 심장 이상, 근육마비나 부정맥이 유발
• 염소(chloride, Cl)
① 생리기능 : 체중의 0.15%, 삼투압 유지, 산성 유지, 산－염기 평형
신경 흥분 등을 조절
② 결핍증 : 소화불량, 식욕부진, 위내 세균 억제력 감소 등
③ 과잉증 : 위산 과다증
미량무기질
• 철(iron, Fe)
① 생리기능
• 체내에서 산소를 운반, 체내 철의 ⅔가 적혈구 내의 헤모글로빈에 존재
• 25%-저장철의 형태, 5%는 근육조직의 미오글로빈으로 존재
• 에너지, 지질대사에 관여하는 카르니틴과 콜라겐 합성에 관여
• 면역기능 유지와 신경전달물질 합성에도 관여
② 흡수와 대사 : 소장상부에서 흡수
흡수율은 동물성 식품은 10~30%
식물성식품은 2~10%
③ 결핍증 : 철분 결핍성 빈혈
• 아연
① 생리기능 : 세포의 증식과 성장, 열량영양소와 알코올의 정상적인 대사
유리기 제거하는 데에 관여하는 효소의 구성성분
면역기능에 관여, 생체막의 구조와 기능을 정상적으로 유지
② 흡수와 대사 : 소장에서 흡수
③ 결핍증 : 세포성면역과 체액성면역을 저해
• 구리
① 생리기능 : 산화환원효소의 구성요소
생체반응의 필수 촉매인자로 작용
ATP 생성에 관여
② 흡수와 대사 : 소장에서 흡수, 약 50% 정도가 흡수
③ 결핍증 : 빈혈이 발생, 격, 피부, 혈관이 비정상적으로 형성
④ 과잉증 : 적혈구 파괴로 인한 빈혈, 신장 세뇨관의 손상, 간 손상 등
* 윌슨씨 병은 유전적으로 구리가 대사되지 않아 배설되지 못하고
간, 뇌, 신장, 각막에 축적되어 갈색이나 녹색이 장기에 나타나는 질환
• 불소
① 생리기능 : 충치를 예방
② 흡수와 대사 : 불화수소의 확산에 의해 흡수
흡수된 불소의 50%는 골격과 치아 등 경조직에 유입
③ 과잉증 : 불소가 치아에 축적, 에나멜 층의 탈색과 반점이 생기는 반상
• 망간
① 생리기능 : 금속효소의 성분
② 흡수와 대사 : 1~3% 정도만 흡수
③ 결핍증 : 성장장애, 뼈 형성, 모발 탈색 등에 결함, 지질․당질 대사이상
• 요오드
① 생리기능 : 갑상선호르몬 티록신(thyroxine, T4)과
triiodothy-ronine(T3)의 필수 구성성분
② 흡수와 대사 : 위와 소장 상부에서 흡수되어 갑상선으로 이동
③ 결핍증 : 단순갑상선종, 임신부의 요오드 섭취가 부족,
태아의 뇌가 제대로 발달하지 못해 크레틴병에 걸릴 수 있다.
③ 과잉증 : 갑상선 기능 항진증이나 바세도우씨병
④ 필요량 : 권장섭취량은 150μg
• 셀레늄
① 생리기능 및 대사 : 갑상선 호르몬을 활성시키는데 관여
유리기의 생성을 억제해 암예방 등에도 도움이 된다.
② 결핍증 : 케산병(Kashin Beck disease)은 중국에서 주로 어린이와
젊은 여성들에게 나타나는 풍토성 심장근육질환
③ 과잉증 : 간경화, 탈모, 쇠약증세 등
④ 필요량 : 권장섭취량은 50μg
• 몰리브덴
① 생리기능 및 대사 : 체내에서 산화환원 반응에 관여하는 금속효소의
보결분자단으로 작용
6. 수분
• 수분은 모든 생물체의 생명유지에 필수적인 성분으로 성인 체중의 60%를
차지하며 세포내액과 세포외액으로 분류된다.
그림2-18 체내수분의구성 (p109)
① 생리기능 : 각종 영양소와 노폐물을 운반
체온조절, 전해질 평형, 관절액, 타액 등의 성분
외부 충격으로부터 체내를 보호, 윤활작용
② 흡수와 대사 : 삼투압의 차이에 의한 확산현상에 의해 흡수
③ 급원과 배설
수분의 급원
수분량(mL)
수분의 배설
수분량(mL)
액체(음료수)
1,100~1,400
소변
900~1,500
고형식품
500~1,000
피부
500~600
대사수
300~400
호흡
300~400
대변
100~200
합계
1,900~2,800
합 계
1,900~2,800
표2-17 수분의급원과배설(p110)
④ 수분 균형 : 수분 섭취량과 수분 배설량이 균형을 이룬 상태
• 탈수증 - 체내 총 수분량의 2%를 손실, 갈증, 4% 정도 손실
근육이 피로, 총 수분량의 20%를 손실, 의식을 잃고 사망
• 수분 중독 - 신장의 기능 저하로 단시간에 많은 물을 섭취할 때 발생
• 부종 - 혈액 중의 수분이 세포와 세포 사이의 틈(세포간액, 조직액)으
로 빠져나가 붓는 현상
⑤ 수분 필요량 : 성인- 1kcal 섭취당 1mL의 물이 필요,
신생아 - 1kcal당 1.5mL
⑥ 수분조절 : 항이뇨호르몬(뇌하수체 후엽)이 분비
신장에서의 수분 손실을 줄이며,
알도스테론(부신피질호르몬)은 신장의 나트륨 재흡수를 증가
이에 따라 수분 재흡수도 증가
 전해질 균형
• 세포로 들어간 Na+와 세포 외로 나간 K+는 농도 차이를 역행해서 계속 되
돌려 보내져서 세포 내외에 일정한 농도 차이를 유지하여 전해질의 균형을
이룬다.
 산․염기 평형
① 화학적 완충제
• 중탄산 완충계- 세포내액과 세포외액의 중요한 완충계로
탄산과 그 염인 중탄산나트륨의 혼합물의 완충계
• 인산완충계(phosphate buffer system)
• 단백질 완충제(protein system)
② H+ 의 호흡계 조절 : 폐에서 조절
③ 신장의 조절 : 인산, 황산, 요산 케톤산 및 암모니아의 배설을 통해
산염기 평형을 조절
④ 산염기 평형의 불균형
과산증(acidosis)
호흡성
( res p irato ry)
대사성
( m etab o lic)
과염기증(alkalosis)
원인
만성 폐질환 환자, 신경장애로 인한 호흡
고지대에 올라갔을 때, 저산 소증, 체온
부진으로 CO2배설이 잘 되지 않을 때 발
증가, 호흡중추 자극 약물 섭취로 인한
생 예)얕은 숨, 폐렴, 폐기종, 기체교환의
CO2배출의 급격한 증가 일 때 발생한다.
방해
대처
신장에서 HCO3－ 재흡수를 증가시켜
조절한다.
신장에서 HCO3－농도 배설 또는 재흡
수를 감소시킨다.
원인
신의 과다섭취, 설사 등에 의한 중탄산이
온의 소실, 운동으로 인한 젖산의 축적,
쇼크, 당뇨, 기아, 케토시스, 신경결함으
로 인한 H+ 배설장애시 발생한다.
pH와 중탄산이온의 증가, 위산의 구토로
인한 소실, 제산제의 과복용, 변비, 결장
에서의 중탄산염의 재흡수 증가로 인해
발생한다.
대처
호흡 증가로 체내 CO2 방출 증가시켜 조
CO2의 배설을 감소시켜 조절한다.
절한다.
표2-18 산·염기평형의비정상적변화(p115)
제3장 한국인의 건강을 위한
영양섭취기준과 식생활
 한국인 영양섭취기준
한국인 영양섭취기준(Dietary Reference Intakes)
평균필요량
• 일일 필요량을 충족시키는 영양소섭취 수준
권장섭취량
• 대다수 사람의 필요 영양섭취량
충분섭취량
• 영양소 필요량에 대한 정확한 자료가 부족하여 권장섭취량
을 정하기 어려운 영양소의 경우 건강한 사람들의 섭취량
을 추정 또는 관찰하여 정한 값
상한섭취량
• 건강에 유해영향이 나타나지 않는 최대 영양소 섭취수준
식품구성탑
• 식사구성안에 제시된 식품의 분류와 식생활에서 각 식품군
이 차지하는 중요성을 일반인들이 쉽게 이해할 수 있도록
표시한 것
그림3-1 한국인의건강을위한식품구성탑 (p121)
 한국 식생활과 식문화
한국인 영양섭취기준(Dietary Reference Intakes)
평균필요량
• 일일 필요량을 충족시키는 영양소섭취 수준
권장섭취량
• 대다수 사람의 필요 영양섭취량
충분섭취량
• 영양소 필요량에 대한 정확한 자료가 부족하여 권장섭취량
을 정하기 어려운 영양소의 경우 건강한 사람들의 섭취량
을 추정 또는 관찰하여 정한 값
상한섭취량
• 건강에 유해영향이 나타나지 않는 최대 영양소 섭취수준
식품구성탑
• 식사구성안에 제시된 식품의 분류와 식생활에서 각 식품군
이 차지하는 중요성을 일반인들이 쉽게 이해할 수 있도록
표시한 것
 한국 식생활과 식문화
한국 전통음식의 특징
• 탄수화물 식품을 주식으로 하고 단백질, 비타민과 무기질, 지방 식품을 부
식으로 하는 구조
한국 식생활과 식문화의 특징
다양하다.
주식과 부식이
명확하게 구분
된다.
음식의 종류와
조리법이 다양
하다.
음식의 맛이 다
양하고 향신료
많이 사용한다.
음식에 대하여
의식동원의 기
본정신이 있다.
음식의 모양보
다 맛을 위주로
한다.
상차림과 식사
예법에 유교의
영향이 크다.
명절시과 시식
풍습이 있다.
곡물 음식이
 한국음식과 건강
최근의 우리 식사 경향
•
•
•
•
서구의 식생활이 도입
단백질과 지방섭취가 많은 영양적으로 불균형한 식사
육류섭취의 증가
우유 및 유제품의 섭취가 부족
곡류음식과 건강
• 쌀의 당질, 단백질, 지방
• 쌀의 무기질, 비타민, 섬유소
(㎎/100g당)
Energy
Protein
Fat
CHO
Ca
Iron
Zinc
V- A
V- B1
V- B2
Niacin
V- C
(kcal)
(g)
(g)
(g)
(mg)
(mg)
(mg)
(RE)
(mg)
(mg)
(mg)
(mg)
현미
356
6.9
1.7
74.7
7
0.9
1.5
0
0.32
0.04
2.4
0
백미
366
6.8
1
79.6
5
1.3
1.5
0
0.15
0.03
1.5
0
밀가루
350
10.4
1.1
74.6
12
0.8
0.6
0
0.2
0.05
1
0
곡류
표3-5 쌀과밀가루에함유된영양소함량 (p128)
종류
백미
밀가루
Isoleuci Leucine
ne
250
500
220
430
Lysine
220
140
Threon Trypt Valin
eine
e
210 epha
87 380
170
63
250
표3-6 쌀과밀가루에함유된아미노산함량 (p121)
김치와 건강
김치
김치의
영양가치
• 야채, 과실, 버섯, 어패류, 해조 등의 원료를 그대로 또는 전
처리한 후 소금, 간장, 된장, 고추장, 식초, 겨자나 기타 재
료에 절임(무침, 조림, 발효한 것도 포함)한 식품
• 비타민·무기질·섬유소·유산균·유기산 등이 풍부해
겨울에 비타민과 무기질의 주요 공급원으로 이용
콩과 건강
• 콩의 생리작용
① 동맥경화와 뇌졸중을 예방 : 동맥경화를 예방, 뇌졸중을 예방
② 콩은 암을 예방 : 비지는 다량의 섬유가 함유되어 변비 예방에 좋은 식품
③ 콩은 비만 예방 : 콩은 체지방으로 축적되는 에너지를 줄여 비만을 예방
• 이소플라본
이소플라본의 생리작용 체내의 에스트로겐 수용체에 결합하여 에스트로겐
유사물질로 작용할 수 있다.
• 콩 단백질과 폐경기 여성의 건강 : 폐경기 증상의 완화에 도움이 된다.
• 콩에 함유된 영양장애물질과 건강