고급영양학-지질

지질에서는 지질의 분류, 지질의 소화와 흡수, 지질의 운반의 내용을 건너뛰고 바로 지질의 대사부터 글을 작성해 보도록 하겠습니다.

 

1. 지질대사

지질대 사는 간과 체지방조직에서 주로 일어나는데, 간에서는 지질과 콜레스테롤의 합성과 분해가 활발하게 이루어지고 체지방 조직에서는 지질 대사가 활발히 이루어진다. 식사 후 인슐린 농도가 높아지면 여분의 에너지원이 지질과 콜레스테롤을 합성하는 동화작용이 촉진되고, 공복 시나 운동 시에는 간의 지질이 에너지원으로 사용되고 이어서 지방조직의 중성지방이 분해되어 지방산을 방출하는 이화작용이 촉진됩니다. 공복이 오랜 시간 지속되게 되면, 지방산 분해가 가속화되어 케톤체를 형성하게 되고, 이는 뇌와 근육조직에서 에너지원으로 사용하게 됩니다.

1) 중성지방 대사

중성지방의 대사는 저장되어 있던 중성지방이 분해되어 에너지를 생산하는 경우인 이화작용과 에너지로 사용되고 남은 여분의 물질로부터 중성지방을 합성하여 저장하는 경우인 동화작용이 있다. 이화작용과 동화작용은 단순히 반대방향으로 진행되는 것이 아니라 세포 내에서 일어나는 장소가 다르고 관여하는 효소도 다릅니다.

 

1) 중성지방의 대사 - 지질의 분해

체내 저장되어 있는 중성지방의 분해는 공복 시나 운동 시에 간이나 지방조직에서 일어납니다. 공복 시에는 간 글리코겐이 거의 다 소모되어 혈당 수준이 낮아져 글루카곤의 분비가 증가되고, 운동 시에는 근육에 지속적으로 에너지를 공급할 필요가 생겨 에피네프린의 분비가 증가됩니다. 이들 호르몬은 조직 세포의 호르몬 민감성 지질분해효소를 활성화하여 간이나 지방조직(피하, 복강, 장기 주변 등)에 저장되어 있는 중성지방을 글리세롤과 지방산으로 분해한다. 글리세롤은 수용성이므로 혈액을 통해 간으로 이동하고, 지방산은 혈중 알부민 와 결합하여 일종의 지단백질 형태로 간과 근육 등의 조직 세포로 운반되어 산화된다.

 

🔸글리세롤의 산화

간으로 이동한 글리세롤은 세포질에서 글리세롤 3-인산으로 전환되어 해당과정 중간 경로로 들어가 에너지원으로 대사 되거나 포도당신생을 통해 포도당을 합성합니다.

🔸지방산의 산화

지방산의 산화는 간과 체조직의 미토콘드리아에서 진행되어 에너지를 생성합니다. 지방산의 산화는 세포질로부터 미토콘드리아로 들어가는 과정과 미토콘드리아에서 산화되는 과정을 거칩니다.

 

1) 중성지방의 대사 -지질의 합성

식사로 섭취한 탄수화물은 혈액에서 포도당으로 순환되며, 세포 내로 들어가 해당과정과 tca회로를 통해 에너지원으로 사용되게 됩니다.

그러나 에너지원으로 사용하고도 남을 정도로 고탄수화물식을 섭취했거나 과식을 한 경우에는 남은 포도당의 일부가 간과 지방조직에서 지방산을 생합성하고 글리세롤 3-인산과 결합하여 중성지방을 합성하여 중성지방 형태로 저장합니다. 케톤원성 아미노산이나 알코올로부터 합성된 지방산, 그리고 식이지방으로부터 유래한 지방산 자체도 중성지방을 합성하여 체내에 저장한다.

 

2) 콜레스테롤의 합성과 대사

✔️콜레스테롤의 합성

체내 콜레스테롤은 체내에서 합성된 콜레스테롤 80% 정도와 음식으로 섭취한 콜레스테롤 20% 정도로 구성된다. 음식으로 섭취하는 양은 하루 500mg 정도인데, 섭취한 양의 15~20%가 소정에서 흡수되고 나머지는 대변을 통해 배설된다.

체내에서 합성되는 콜레스테롤의 양은 하루 500~1000mg 정도인데 간에서 50% 소장에서 25% 나머지는 부신, 정소 및 난소 조직에서 합성된다.

콜레스테롤은 포도당, 지방산, 아미노산으로부터 생성된 아세틸 CoA로부터 NADPH를 소모하며 세포질에서 합성되는데, 콜레스테롤의 합성 속도는 HMG CoA환원효소에 의해 조절됩니다.  HMG CoA환원효소는 3개의 아세틸 CoA로부터 합성한 HMG CoA를 메발론산으로 환원하는 과정에 관여하는 효소로 콜레스테롤 합성의 속도조절단계 과정에 관여하는데, 이 과정의 다음 단계들은 별다른 대사적 조절 없이 진행됩니다.

음식으로 섭취한 콜레스테롤의 양에 따라 주로 간에서 콜레스테롤 합성이 조절되는데, 식이 콜레스테롤 양이 증가하면 음성 되먹임저해작용에 의하여  HMG CoA환원효소의 활성이 감소함과 함께 효소의 합성이 저하되므로 콜레스테롤의 합성이 감소하게 된다. 효소의 활성을 증가시켜 콜레스테롤 합성을 촉진하는 요인으로는 세포 내 콜레스테롤 농도 감소와 인슐린 등이 있다. 그러므로 과식을 하거나 포화지방산이 많은 동물성 지방의 섭취로 아세틸 coa가 많아지면 체내 콜레스테롤 합성이 촉진되고, 콜레스테롤 섭취량이 많으면 체내 콜레스테롤 합성은 억제됩니다. 이와 같이 콜레스테롤 섭취를 제한하더라도 혈중 콜레스테롤 수준은 약간 감소될 뿐 큰 영향을 받지 않아, 식이 콜레스테롤 함량이 100Mg 증가할 때 혈중 콜레스테롤은 5mg 정도 증가한다고 한다. 따라서 혈중 콜레스테롤 수준을 낮추고자 한다면, 음식으로 섭취하는 콜레스테롤 양을 줄이는 것도 필요하지만, 체내 콜레스테롤 합성을 억제하는 것이 더 중요하다.

 

2)-1 콜레스테롤의 대사

콜레스테롤은 모든 스테로이드 호르몬의 전구물질로 부신에서는 부신피질호르몬인 글로코코티코이드와 알도스테론을 합성하고, 정소와 난소 등의 성선에서는 성호르몬인 테스토스테론, 프로게스테론, 에스트로겐을 합성한다. 또한 피부 세포막의 콜레스테롤은 자외선에 노출되면 비타민d로 전환됩니다.

사용하고 남은 콜레스테론은 간에서 주로 담즙산으로 대사 되어 배설됩니다. 체내에서 콜레스테롤의 30~60%가 담즙산으로 전환되는데, 생성된 담즙산은 글라이신이나 타우린과 결합하여 담즙산염을 형성합니다. 담즙산염은 유화제로서 담즙에 포함되어 담낭을 통해 십이지장으로 분비되어 긴사슬지방을 유화하여 지질의 소화흡수를 돕습니다.

하루에 15~30g의 담즙산염이 십이지장으로 분비되는데, 분비된 담즙산의 95%는 소장의 말단 부분인 회장에서 재흡수되어 문맥을 통해 간으로 돌아가고 약 0.5g만이 대변으로 배설된다. 간으로 들어온 담즙산은 새로 합성된 담즙 성분과 함께 다시 십이지장으로 분비되는데. 이를 담즙의 장간순환이라고 합니다.