웨이트트레이닝에 필요한 영양소 - 탄수화물!!

웨이트트레이닝에 필요한 영양소 - 탄수화물!!

1-1편에서는 탄수화물에 기본적인 부분에 대해 다루겠고 1-2편에서는 탄수화물의 꼭 알아두어야 할
스포츠 영양학적 핵심에 대해 언급하겠습니다.

탄수화물은 소화가능 여부에 따라 전분과 섬유질로 나뉩니다. 우리가 흔히 알고 있는 전분, 글리코겐은 모두 소화가
가능한 전분(Starch)에 해당되며 흔히 식물성을 전분, 동물성은 글리코겐이라고 합니다. 이 구조들은 상당히 복잡한
분지(Branched-chain) 구조를 가지고 있으며 효과적으로 수분 등을 사이에 저장하는 구조를 가지고 있습니다.
이들의 구조적인 특징 때문에 세포 속에 많은 양이 효과적으로 저장될 수 있다고 보시면 됩니다.

반면 소화가 불가능한 전분을 섬유질이라고 하며 셀룰로오스(Cellulose:섬유질), 펙틴(pectin), 한천(agar), 아르긴산

(alginate) 등 우리가 흔히 식이섬유라 불르는 것들은 모두 이 소화가 안되는 전분에 해당됩니다. 하지만....현재까지

알려진 것과 다르게 식이섬유도 대장에서 미생물에 의해 분해될 수가 있고 약간의 에너지원으로 사용 될 수 있다는

근거가 있습니다. 고로,...식이 섬유라고 무조건 에너지가 되지 않는다는 전제는 버리셔야 할 것으로 보입니다.

식이섬유에 대해서는 따로 자세하게 다루겠습니다.

전분이 분해되면 단당류가 되는데(물론 글리코겐은 포도당의 결합이기에 분해되면 포도당만이 됩니다)
구조적인 형태에 따라 포도당, 갈락토오스(젖당)과 과당(+타카토오스)가 구분이 됩니다.

갈락토오스나, 타가토오스는 잘 알려져 있지 않고 자연적으로 많이 존재하는 성분이 아니기에 일단 2가지 대표적인

단당류인 포도당과 과당을 비교해 보겠습니다.

 

알데히드기(aldose)라고 불리는 CHO(탄소+수소+산소)를 핵심기로 가진 것이 포도당이며 케톤기(ketose)라 불리는

CO(탄소+산소)를 핵심기로 가진것이 과당입니다. 하지만 포도당은 화학적인 성질이 과당가 같은 ...즉 배열만 틀리고

화학적으로는 같은 성질을 가진 물질이라는 것입니다(흔히 이성체라고 불릅니다)

우리가 흔히 어떤 성분을 볼때 아미노산의 경우 D-형, L-형으로 크게 구분지으고(D-아스파르트산, L-아스파르트산)

당류의 경우에는 알파-포도당, 베타-포도당이라는 구분을 잘 하게 됩니다. 이는 아까 CHO에서 C(탄소)아래 OH가

붙어있는 방향성에 따라 결정되는데....알파포도당은 탄소 아래에 OH기가 배치(전분), 베타포도당은 1번 탄소 위에

OH기가 배치(섬유질)되어 있는 구조로 이 위-아래 위치에 따라 전분/섬유질이 나뉩니다. 즉, 이 한끝 구조의 차이로

체내에서 분해된다 / 분해되지 않는다가 결정되는 것이지요. 참 알면알수록 신기한 구조입니다.

 

 

포도당은 우리 몸의 주된 단당류로서 흔히 dextrose라고 불리는 것이 바로 포도당을 말합니다. dextrose라는 말은

물속에서 광선을 투사했을때 그 구조가 우회전 한다는 말로 포도당이 과당과 비교될 수 있는 가장 큰 특징이라고

할 수 있습니다. 반대로 과당은 laevulose라고 불리는데, 이는 과당이 좌회전 한다는 뜻입니다.
dextrose, laevulose는 어렵게 써놓은 보충제의 영양성분 중 ingredients부분에서 보실 수 있을 겁니다.

 

사실상 과당과 갈락토오스는 포도당으로 대사되기 때문에 우리 몸에서 가장 효율적으로 쓰이는 것...그리고 제일

처음 쓰이는 것이 포도당입니다.

* 잠깐 타가토오스에 대해 설명을 하자면, 타가토오스는 현재 cj에서 생선 판매되고 있는 당류대체물입니다.

 타가토오스는 설탕의 대용품으로 갈락토오스의 이성체입니다. 화학적 또는 효소로 인해 갈락토오스가 변형되는

것으로 milk → cheese → whey → lactose → galactose → tagatose의 형태로 변화되는 것을 말합니다.

lactose, galactose는 포도당으로 전환되는 비율이 적고 인슐린에 자극적이지 않기 때문에 GI지수가 매우 낮다는

특징이 있으며(약 19 / 포도당 100) 거기서 단맛이 나도록 변화시킨것이 타가토오스입니다!!

설탕 대비 상대적 단맛은 92(설탕100기준), 설탕과 유사한 특성(점성, 갈변성), 저칼로리(1.5~2kcal/g)와 항 충치성

이며 천연물질이라는 특징이 있지만 ....가격이;;; 그래도 당뇨관련된 분들에게는 상당한 제품으로 보입니다.

이당류의 경우 2가지의 단당류의 결합으로 설명됩니다. 알파탄소결합(인간이 소화가능: 맥아당, 설탕)과
베타탄소결합(인간이 소화불가능: 유당(유당 분해효소가 없음 = 유당불내증), 셀룰라아제가 베타탄소결합을 소화
(인간은 셀룰라아제가 없습니다, 그래서 셀룰로오스는 섬유소)

이당류의 대표적인 맥아당(엿당, 말토오스)은 2개의 포도당 결합물로서 빠르게 포도당으로 분해되어 흡수되는 것으로
알려져 있으며 GI지수가 포도당보다 더 높다는 실험결과들이 대부분입니다(주로 엿을 먹는 것도 엿당의 주된 공급원이
되며 운동후 엿을 먹는 것도 하나의 방법입니다...다만 치아 손상은 ㅡㅡ;; 책임 못집니다ㅠㅠ)

이당류 중에 대표적인 것으로서 설탕이 있는데 이는 포도당+과당의 알파결합으로 포도당과 과당이 5:5정도로
결합한 가장 일반적인 형태를 말합니다. 알려진 바와 같이 설탕은 GI수치를 크게 올리지 않습니다. 이는 과당이 함유

되어 있어 그 반응성이 약하기 때문인데요....설탕의 GI지수는 69~72정도로 포도당 100과 과당 19의 중간 정도라고

판단됩니다.
꿀에 많이 들어있는 전화당(Invert sugar)라고 하는 것은 이 설탕이 전화효소에 의해 그 형태가 변형된 것을 말합니다.
이 변화의 의해 포도당 : 과당 비율이 7:3~6:4정도가 되는 것으로 운동후 포도당의 빠른 공급에 설탕보다 꿀이 더욱

효과적임을 보여줍니다. 또한 당 이외에 영양소가 없는 설탕과 다르게 꿀은 전해질과 효소, 그리고 항암물질을 포함

하고 있으며 꿀의 대표적 성분인 프로폴리스는 염증억제에 아주 효과적임을 보여주고 있습니다.

유당은 포도당과 갈락토오스의 베타결합물로서 유제품(milk)의 경우 락타아제(유당분해효소)의 부족, 결핍으로 많은

사람이 유당불내증이란 유당을 소화하지 못하는 하나의 증상을 가지게 됩니다. 대장 내에서 세균에 의해 소화 안 된

유당이 산화 가스 생성하는 증상을 말하며 이로 인해 가스, 헛배(bloating), 복통(cramping), 설사(diarrhea)를 유발하는

증상입니다. 유당은 당류 중 감미도가 최저로서 흔히 유당분해효소를 넣은 우유는 단맛이 더 있습니다. 이는 유당이

포도당과 갈락토오스로 분해되어 포도당의 감미가 나기 때문입니다.

 유당불내증을 간단히 정리해 보자면: lactose intolerance

원인 ① 유당분해효소(Lactase) 활동 상실(2살 때부터 시작) = 1차 유당불내증
     ② 장염(intestinal infection)같은 질병의 원인 = 2차 유당불내증
     ③ 항암제(anticancer drugs)같은 약품이 원인
대책 ① 우유를 식품과 함께 섭취: 250ml정도는 소화 가능(특히 당, 초코-딸기우유는 우유 함량이
        40~60% 수준이지만, 당을 첨가하여 유당불내증이 비교적 적은편)
     ② 치즈와 요구르트로 대용
     ③ 저유당우유 섭취: 락타아제가 들어가서 유당이 분해되어 있는 우유

* 상대적 감미도(설탕100을 기준으로 한 감미도)
과당 173 > 전화당 130 > 설탕 100 > 타가토즈 92 > 포도당 74 > 맥아당·갈락토즈 32 > 유당 16

올리고당은 3~10개의 단당류 집합체를 말합니다. 올리고당은 발효되지 않아 알코올화 되지 않으며
단당류에 비해 저칼로리이고 비피더스균을 증진시켜 장 건강을 촉진한다는 가장 큰 이점이 있습니다.
(비피더스가 올리고당을 먹고 성장하여 다른 유해균의 성장을 억제), 또한 항 충치성(anti-caries),
섬유질, 면역증진(immunity enhancer)의 기능을 가지고 있습니다.
Fructo(프락토올리고당)은 설탕단맛의 40~60%, Malto(말토올리고당)은 설탕 단맛의 30%, Galacto(갈락토
올리고당) 은 설탕단맛의 20~40%로서 대두올리고당 70%보다 낮으며, 대부분 많이 사용하게 된다는 특징이 있어
사용에 주의하여야 합니다. 대부분의 올리고당 시판품은 올리고당 + 설탕으로 진짜 올리고당이 아니니....
주방을 책임지시는 분께서 구입하려 하신다면 적극 알려주시기 바랍니다.

이제 합성함미료에 대해 알아보겠습니다. 이 부분의 제품들은 합성물질로 당 대체물이기 때문에 탄수화물이라고
간편하게 정의합니다. 아스파탐(Aspartame)은 아스파르트산+페닐알라닌의 결합으로 구성되며 소화되면 아미노산
으로 흡수(4kcal/g)됩니다.
저 열량감미료가 아니고 설탕의 몇 십 배의 감미도를 가지고 있어 소량만 넣어도 된다는 특징이 있습니다.
이는 일부 음료에만 사용하게 되어 있으며 최근 열량조절식품 등에는 수크랄로스, 아세설팜-k등이 주로 사용되며
이 두제품 역시 설탕의 200배 이상 단맛을 가지지만 잠재적인 암 유발 물질로 예상되고 있습니다.

다당류에 대한 설명을 하자면,
전분은 아밀로오스(amylose)라는 비교적 짧고 직선구조의 포도당 결합과 아밀로펙틴(amylopectin)이라는 분지
구조의 비교적 다발적인 포도당 구조로 나뉩니다. 쉽게 설명하자면 끈적끈적한 찰xx구조로 설명되는 것은 아밀로
펙틴(대표적으로 쌀떡), 퍽퍽한 구조의 맵xx구조는 아밀로오스(대표적으로 백설기)입니다.

글리코겐은 동물성 전분(animal starch: 동물의 근육이나 간에 저장)으로 아밀로펙틴보다 더 심한 분지구조로 거의
100% 분지 구조로 되어 있으며 쉽게 분해되어 소화가 매우 빠릅니다. 그렇기에 우리 몸은 포도당을 글리코겐의

형태로 저장하여 필요시 빠르게 에너지원으로 이용하는 것입니다. 물론 사실상 고강도 운동 후에도 글리코겐은

100%소진되지 않으며 약 30%가량이 남는다고 합니다(반면, 크레아틴은 100% 소진됩니다. 크레아틴이 필요한 이유

겠지요, 반대로 생각하시면 글리코겐이 소진되지 않기 때문에 크레아틴 섭취시 지방분해가 비효율적일수도 있다는

이야기가 됩니다^^;;)

포도당과 다른 당류의 기능으로는

가장 우선적으로 에너지원으로 사용되는데 다당류와 이당류는 가수 분해되어 단당류로 흡수(포도당)되고 4kcal/g의
열량을 냅니다. 포도당은 특별히 적혈구와 뇌세포에서 포도당 만을 에너지원으로 사용하기 때문에 자고 있는 수면
시간에도 포도당을 사용하고 이를 위해 간 글리코겐을 사용합니다. 이로 인해 수면시간이 길어지면 간 글리코겐이
소진되게 되고 우리몸은 인슐린의 반대 호르몬인 글루카곤,코르티솔이 나와 이화상태에 빠지게 됩니다.
이 상태는 체내 에너지 대사가 최소, 호르몬 수치도 최하이기 때문에 기상직후 운동이 매우 비 효율적임을 알려주는
결과이기도 합니다.

탄수화물의 가장 중요한 기능으로 단백질절약기능을 들 수 있습니다. 적절한 탄수화물의 섭취는 단백질 절약기능을
하는데 탄수화물 부족 시 단백질(신체성장, 조직의 회복, 에너지제공)이 탄수화물 대신 사용되기 때문에 탄수화물이
매우 부족한 식사는 근 손실에 대표적인 원인이 됩니다.
또한 케톤증을 유발하는 원인이 되는데 저탄수화물 식사가 지방의 불완전분해 유발하고 독성물질인 케톤체가 유발
되게 합니다. 저 탄수화물 섭취는 인슐린 분비 감소를 유발하고 지방 분해를 촉진하여 지방산 분비가 증가하고
지방산의 불완전 분해물질인 케톤체가 생성됨녀서 체액과 조직에 케톤체의 축적을 유발합니다...
이는 무기력증, 구토, 오열, 심한 질병까지 유발하는데 케톤증의 가장 대표적인 증상으로 냄새에 예민해 지는

증상이 생깁니다. 다이어트 극심하게 하시다 보면 가끔 느끼실 수가 있으실 겁니다.
케톤증을 예방하기 위해서는 최소 1일 체중 kg당 1g의 포도당을 섭취해야 하는데...
즉 50kg인 여성은 50g의 당, 80kg인 남성은 80g의 당을 섭취해야 합니다.

오늘은 탄수화물의 영양학적인 부분에 대해 다뤄보았습니다. 일단 상당히 기본적인 부분이구요....
탄수화물 1-2편에서는 탄수화물의 스포츠 영양학에서 알아야 할 핵심부분에 대해 다루도록 하겠습니다.