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유기화합물 Organic Compound |
| 유기화합물 - 탄수화물 | |||
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<colcolor=#373a3c><colbgcolor=#ffee88> 평면구조 | 알도스, 케토스, 피라노스, 푸라노스 | |
| 기하구조 | 아노머, 에피머, 변광회전 | ||
| 단당류(단순당) |
<colcolor=#373a3c><colbgcolor=#ffee88> |
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| 삼탄당 |
알도스 -
글리세르알데하이드 케토스 - 디히드록시아세톤 |
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| 사탄당 |
알도스 - 에리트로스, 트레오스 케토스 - 에리두르로스 |
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| 오탄당 |
알도스 -
리보스, 아라비노스,
자일로스 (크실로스), 릭소스 케토스 - 리불로스, 자일룰로스 (크실룰로스) 디옥시당 - 디옥시리보스 기타 - 디데옥시리보스 |
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| 육탄당 |
알도스 -
알로스, 알트로스,
글루코스 (포도당), 만노스, 굴로스, 아이도스, 갈락토스, 탈로스 케토스 - 프시코스, 프럭토스 (과당), 소르보스, 타가토스 디옥시당 - 푸코스, 푸쿨로스, 람노스 |
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| 칠탄당 | 케토스 - 만노헵툴로스, 세도헵툴로스 | ||
| 팔탄당 | 메틸티오린코사마이드 | ||
| 구탄당 | 알돈산 - 뉴라민산 | ||
| 복당류 (복합당) | 이당류 | 수크로스 ( 설탕), 락토스 (유당), 말토스 (엿당), 트레할로스, 투라노스, 셀로비오스 | |
| 삼당류 | 라피노스, 멜레치노스, 말토트리오스 | ||
| 사당류 | 아카보스, 스타키오스 | ||
| 소당류 | 올리고당 | ||
| 다당류 | 글리코겐, 녹말 (전분), 셀룰로스 ( 섬유질), 덱스트린, 이눌린, 글루코만난 | ||
| 질화당류 | 글루코사민, 키토산, 키틴 | ||
| 할로겐화당류 | 수크랄로스, 플루오로디옥시포도당 | ||
1. 개요
섬유질( 纖 維 質)은 섬유 형태의 물질을 말한다. 본 문서에서는 식품 영양소로서의 셀룰로스에 대해 설명한다.탄수화물의 일종. 식품과 엮일 때는 (Dietary) fiber[1]라고도 하며 이를 직역해서 식이섬유( 食 餌 纖 維)나 섬유소( 纖 維 素)라고 부르기도 한다. 채소, 과일, 곡물, 해조류, 버섯, 견과류에 많이 포함되어 있으며, 심지어 식용은 아니지만 종이에도 다량 포함되어 있다.[2] 우리 몸에는 셀룰로스를 분해하는 효소가 없기 때문에 이를 소화 및 흡수할 수는 없지만, 소와 같은 초식 동물은 셀룰로스 분해 효소가 있기 때문에 이를 포도당으로 분해해서 흡수할 수 있다. 정확히는 초식 동물이 스스로 효소를 분비하여 셀룰로스를 소화하는 것은 아니고, 초식 동물의 장내 미생물이 셀룰로스를 분해해서 자기가 쓰면서 내놓은 부산물을 흡수하는 것이다.[3][4]
일반 대중들은 섬유질의 기능을 변비 해결에 도움을 준다는 정도로만 아는 이들이 많다. 식품의약품안전처에서 인정하는 기능성은 1. 정장 작용(배변 관련) 2. 혈당치 상승 억제 3. 혈중 중성 지질 저하가 있다(난소화성말토덱스트린 기준). 물론 모든 식이섬유에 다 3가지 기능성이 있는 것은 아니다. 기능성 관련 최소 법적 섭취량도 식이섬유 종류별로 다 다르다.[5] 어찌 됐건 꾸준히 적정량을 섭취하면 건강에 좋은 것은 사실이다. 그 외 장내 유익균의 먹이가 되어 장 환경을 개선한다. 포만감을 줘 다이어트에도 꽤 도움이 된다.
일반적으로 포유동물들은 자체적으로 소화할 수가 없다. 소는 위가 여러 개이고 되새김질을 하여 소화하고,[6] 토끼는 소화가 덜 된 부산물인 자신의 대변을 다시 먹어서, 말은 소장이 엄청 길고 거대한 맹장 내부에서 미생물의 도움을 받아서 소화한다. 인간 역시 장내에서 일부 미생물이 분해하는 덕에 약간 흡수한다. 이때 장내 미생물이 이용하여 분해되는 정도는 식이섬유의 종류마다 다르다. 비타민, 무기염류와 달리 식이섬유는 미국 FDA에서 한동안 정의를 내리는 데 애먹었을 정도로 굉장히 광범위한 개념이다.
일반적으로 식이섬유는 알파아밀라아제, 글로코시다아제와 같은 인간의 소화 효소가 분해하지 못하는 3당류 이상의 다당류로 정의된다. 그러나, 미국 FDA는 소화되지 않는 탄수화물과 기능성을 가지는 식이섬유를 별도로 분류했다. 즉, 소화되지 않는다고 모두 식이섬유가 아니라는 말이다. 식이섬유는 그 원료 물질, 분자량, 분자 구조에 따라 매우 다양하며, 실제 한국 식약처의 건강기능식품의 기준 및 규격 고시 전문에서도 식이섬유의 종류별로 별도의 기능성을 인정하고 있고, 심지어 동일 기능성일 경우에도 식이섬유별로 최소 섭취량이 다르다. 식이섬유이면서도 한국 식약처에서 건강기능식품으로 인정이 안 되는 것들도 있으니, 간단하게 정의할 수 있는 것이 아니다. 미국 FDA는 건강에 유익함을 주는 것이 과학적으로 유의미하게 증명된 소화되지 않는 탄수화물을 식이섬유로 정의하고, 이를 공표할 예정이란 말도 있다.
2. 종류
수용성 식이섬유소, 불용성 식이섬유소 두 종류가 있다. 식이섬유, 수용성 vs 불용성…뭐가 다른데?- 불용성 식이섬유소는 물에 녹지 않는 식이섬유라는 뜻이다. 정제된 식품, 즉 설탕, 흰쌀, 흰 밀가루가 아닌, 통 곡물이나 채소류의 거친 부분을 생각하면 된다. 리그닌, 키틴, 셀룰로오스, 헤미 셀룰로오스가 있다. 식품으로는 곡류에는 현미, 보리, 팥, 옥수수, 토란, 밀기울 빵, 전밀 빵처럼 거친 것들에, 채소류에 질경이, 상추, 양배추, 나물, 청, 고사리, 양파, 치커리, 우엉, 브로콜리, 표고버섯 등에 많이 있다. 우리가 먹지 않고 버리는 과일 껍질에도 불용성 식이섬유가 많은 편이며, 특히 다시마나 김 등 해조류에 엄청나게 많다.[7]
- 수용성 식이섬유소는 물에 녹는 식이섬유라는 뜻이다. 난소화성말토덱스트린, 폴리덱스트로스, 이눌린 등이 있다. 수용성 식이섬유는 불용성 식이섬유가 있는 채소나 과일 등에 함께 존재한다. 상술된 것처럼 수용성 식이섬유 종류별로 기능성이 다 다르고, 요즘 시중에서 흔히 찾아볼 수 있는 올리고당에 들어 있다는 식이섬유는 건강기능식품공전에 등재되어 있지 않아서 기능성 표기는 할 수 없다. 이번에 발표 예정인 미국 FDA에서는 올리고당의 식이섬유는 식이섬유의 정의에서 빠질 듯하다. 껌으로 유명한 자일리톨과 같은 당알코올도 따지고 보면 수용성 식이섬유 역할을 한다는 말이 있는데 이는 사실이 아니다. 당알코올류가 칼로리가 적고 세균 이용성이 적다 보니 다소 오해가 있는 듯. 당알코올은 당알코올일 뿐이고 식이섬유와는 다르다. 식이섬유는 일반적으로 식품이나, 식품첨가물로 분류되는 것도 있다. 불용성 식이섬유는 침에 의해 녹지 않으므로(소화 효소가 분해하지 못한다.) 먹을 때 입안에서 꺼칠꺼칠한 느낌을 주고, 일반적으로 식이섬유가 음료에 많이 사용되는 관계로 수용성 식이섬유가 식품 산업에서 가장 많이 사용된다. 한국에서는 Fibersol-2, polydextrose 등이 유명하다.
3. 변비와 식이섬유
변비를 예방하기 위해서는 충분한 식이섬유를 먹어주는 것이 좋다.[8] 변비에 효과 있는 것으로 식이섬유가 대표 이미지를 갖게 된 데에는 다른 영양소와 달리 다량의 식이섬유를 섭취하면 길어도 며칠 내에 바로 효과를 볼 수 있어서 체감 효과가 뛰어나기 때문이다. 단, 원체 섬유질의 정의와 분류가 전문가들도 헷갈릴 만큼 광범위한지라, 효능이나 식품 종류 같은 내용도 기사마다 제각각인 측면은 좀 있으니 고려하자.섬유질은 한천(우뭇가사리), 미역 같은 해조류나 건조표고 같은 버섯류에 압도적으로 함유량이 많고, 콩이나 배, 고구마, 시금치 같은 과일이나 채소류에도 많이 포함되어 있다. 식이섬유가 많은 음식. 한국인의 섬유질 일일 섭취 권장량은 여자 20g, 남자 25g이다. 하지만 이런 권장 섭취량도 못 먹는 사람들이 상당수이고, 과유불급이라고 과도한 섭취도 몸에 좋진 않은데, 하루 60g 정도의 과다 섬유질 섭취는 장을 막는 등 오히려 건강에 위험할 수 있다고 한다. # 다만 변비에 한정한다면 불용성 식이섬유가 도움이 되지, 해조류 등에 많이 포함된 수용성 식이섬유는 별로 도움이 안 된다는 주장도 있다.
과일류 중 식이섬유가 가장 풍부한 과일은 배다. 커다란 배 한 개에는 무려 9.9 g, 작은 크기의 배에는 5.5 g의 식이섬유가 들어있다. 사과는 100 g당 1.63 g. 그 외 라즈베리(1/4 컵당 4 g), 블랙베리(1/2 컵당 3.8 g), 바나나(중간 크기 3.1 g), 블루베리(1/2 컵당 2 g)도 섬유질 섭취에 좋은 음식이라고 한다. #
장내 미생물 증식을 돕거나, 변의 양을 늘리거나, 변의 수분비율을 높이는 등, 식이섬유가 변비 및 장에 영향을 미치는 방식은 여러가지이다.
수용성 식이섬유는 전반적으로 혈당치 상승 억제나 혈중 중성지질 저감의 효과가 있다.
수용성 식이섬유 중 발효성인 것[9]은 장내 유익균의 먹이가 되어 유산균 등이 증식하는 데 도움을 주는 방식으로 장내 환경을 개선하는 효과가 있다. 변비에 식이섬유, 무조건 좋을까? 다이어트에 도움이 된다는 말도 있다.
같은 수용성이어도 Psyllium[10]은 비발효성이고 변의 수분 비율을 높이고, 변의 총량을 늘리고, 장 운동 빈도를 높이는 효과를 보인다.[11]
불용성 식이섬유는 물에 녹지 않기 때문에 펄프 그대로 남아 변을 잘 나아가게 만드는데, 먹은 식이섬유가 대장으로 가면 바로 영향을 주기 때문에 채소류를 많이 먹었다면 그 다음 날에 효과를 볼 수 있을 정도로 효과가 빠르다. 이러한 불용성 식이섬유가 많이 포함된 식품에는 고구마, 감자, 현미, 부추, 시금치, 양배추, 옥수수, 브로콜리 등이 있다.
식이섬유는 각기 기능에 차이가 있기 때문에 장 건강을 위해서는 골고루 먹는 것이 좋다.
일반 가정식으로 섭취가 어렵다면 섬유질 보충제나 차전자피 같은 정제된 식이섬유를 먹는 것도 한 방법이 될 수 있다. 꾸준한 섬유질 섭취와 수분 섭취, 규칙적인 식사에도 불구하고 장기간 변이 안 나오는 사람이라면 대장이나 갑상선 이상 같은 병일 수도 있으므로 병원에 가서 정밀 검사를 받고 치료를 받는 것이 좋다.
4. 유의점
식이섬유 관련 건강기능식품을 보면, 물과 함께 충분히 섭취하라는 경고가 있다. 이는 불용성 식이섬유만 해당되는 이야기이다.[12] 불용성 식이섬유는 물을 흡수하는 종류가 있어, 충분한 물을 섭취하지 않으면 도리어 변비 유발의 가능성이 있다. 반면, 수용성 식이섬유는 물에 녹기 때문에 특별한 문제가 생기진 않는다. 그러나 식약처에서 일괄적으로 표시하도록 하고 있는 이유는 일일이 구분하여 소비자에게 설명하는 것이 현실적으로 쉽지 않기 때문으로 보인다. 식이섬유의 정의 자체가 전문가들도 헷갈릴 만큼 광범위하고, 사실 같은 식이섬유로 분류된다고 하더라도 그 맛, 물성, 인체에 미치는 유효성 등이 모두 다른 점을 고려하면 식약처의 입장도 아예 이해하지 못할 건 아니다. 즉, 섬유질은 섭취 방법에 따라 건강에 유익할 수도 유해할 수도 있다.식이섬유의 적당한 섭취는 창자 활동을 도와주고 소화기 계통 질병이나 변비 등을 예방해 주지만, 상기되어 있듯 불용성 식이섬유의 경우 과섭취는 오히려 독이 될 수 있다. 일단 불용성 식이섬유의 주요 역할 중 하나는 바로 흡착인데, 이것으로 변의 크기를 키워주고 변을 부드럽게 만들어주는 것이다. 또 다른 역할은 장을 자극해 장의 활동을 활발하게 하고 장내 유익균을 증식하여 소화를 도와주는 것이다. 그런데 불용성 식이섬유의 양이 과하게 되면 흡착이 과도해져 인체가 흡수해야 할 각종 필수 무기염류나 불포화지방산 등 영양분들의 흡수 또한 방해하여 되레 불용성 식이섬유에 흡착돼서 배출된다. 따라서 성장기에 불용성 식이섬유의 경우 과도하게 섭취하면 안 좋다. 또 극단적인 예긴 하지만 변비 탈출을 넘어 하루에 몇 번씩 화장실을 갈 수도 있고, 이로 인해 장 트러블이 발생할 수도 있다. 장내 미생물을 과도하게 증식시켜 방귀를 자주 뀌게 될 수도 있다. 따라서 모든 음식은 적당히 그리고 골고루 섭취하는 것이 좋다.
[1]
영국식 표기는 fibre
[2]
사실 당연한 게 종이는 나무로 만드는 것이고 나무는 식물이기 때문이다.
[3]
이 과정에서 많은 가스를 발생시킨다. 이산화탄소도 많이 나오지만 가장 특징적인 것은 메탄가스다. 가축 중 소에 한해서
지구 온난화의 한 원인이기도 하다.
[4]
인위적으로 초식 동물이 아닌 동물에게 이 장내 미생물을 집어넣어도 섬유질 분해 효소를 내놓지 않고 불리한 기생만을 한다고 한다.
[5]
식약처 건강기능식품의 기준 및 규격 고시 전문을 보면 상세히 나온다.
[6]
정확히는 장내 미생물들이 섬유질을 단백질과 지방으로 분해해 주며 소는 그걸 장에서 흡수한다.
[7]
단, 불용성 식이섬유를 충분한 수분과 함께 섭취하지 않으면 소화되지 않은 불용성 식이섬유들이 대장에서 뭉쳐 딱딱한 변을 형성하므로 뒷간에서 고생할 수 있으니 주의. 물론 물을 충분히 마셔주면 딱히 문제 될 일은 없다.
[8]
식이섬유를 먹은 후 배출까지 걸리는 시간도중요하다. 보통 1~3일 정도 걸리는데, 시간이 짧을 수록 좋다. 충분한 수분 섭취와 규칙적인 운동을 하면 이 시간을 줄이는 데 도움이 된다.
[9]
베타글루칸, 올리고당 등
[10]
질경이 또는 차전자피가 아닌 성분명으로서의 Psyllium을 말함.
[11]
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1046/j.1365-2036.1998.00336.x
[12]
삼투성 완하제에도 같은 경고문이 있으므로 혼동하지 않도록 주의