[영양] 지방: 지질과 지방산의 정의와 분류

지질(Lipids)이란 무엇인가요?

지질은 지방, 기름, 특정 비타민 등 여러 물질을 포함하는 유기 화합물 그룹입니다. 탄소(C), 수소(H), 산소(O) 원자로 구성되어 있으며, 탄수화물과 달리 물에 용해되지 않습니다. 이는 산소에 비해 탄소와 수소의 비율이 높기 때문이며, 그 결과 지질은 탄수화물이나 단백질보다 더 많은 에너지를 제공할 수 있습니다(그램당 9 kcal).

우리 식단의 대부분의 지질은 트리글리세리드(Triglycerides) 형태로 존재하며, 이는 글리세롤 분자에 세 개의 지방산이 결합된 구조입니다. 이러한 트리글리세리드를 "식이 지방과 기름"이라고 하며, 트리글리세리드에 결합된 지방산의 종류에 따라 지질의 물리적, 기능적 특성이 달라집니다.

지방산(Fatty Acids)이란 무엇인가요?

지방산은 지질의 구성 요소로, 4에서 24개의 탄소와 수소 원자로 이루어진 사슬 구조입니다. 사슬의 한쪽 끝에는 메틸기(CH3)가 있고, 다른 쪽 끝에는 산기(COOH)가 있습니다.

지방산은 세 가지 주요 요소에 따라 분류됩니다:

1. 사슬 길이:
   • 단쇄 지방산: 탄소 수가 6 미만.
   • 중쇄 지방산: 탄소 수가 6-12개.
   • 장쇄 지방산: 탄소 수가 12개 이상.
   대부분의 식이 지방산은 장쇄 지방산이며, 단쇄 및 중쇄 지방산은 주로 유제품과 인간 모유에서 발견됩니다.
2. 불포화도:
   • 포화 지방산: 탄소 원자 사이에 이중 결합이 없어 탄소 사슬이 수소로 "포화"된 상태.
   • 불포화 지방산: 탄소 원자 사이에 하나 이상의 이중 결합이 존재.
3. 이중 결합 위치:
   • 단일불포화 지방산(MUFAs): 탄소 사슬에 이중 결합이 하나 있으며, 종종 오메가-9 지방산으로 불립니다.
   • 다중불포화 지방산(PUFAs): 이중 결합이 여러 개 존재하며, 이에는 다음이 포함됩니다:
     • 오메가-6 지방산: 메틸 끝에서 여섯 번째 탄소에서 첫 번째 이중 결합이 발생.
     • 오메가-3 지방산: 메틸 끝에서 세 번째 탄소에서 첫 번째 이중 결합이 발생.

이러한 지방산의 종류와 특성을 이해하는 것은 우리의 식단과 건강에 매우 중요합니다.

 

포화 지방산과 불포화 지방산, 시스(Cis) & 트랜스(Trans) 지방산

포화, 단일불포화, 다중불포화 지방산 비교

지방과 기름 속 트리글리세리드의 특성은 지방산의 포화도와 탄소 사슬 길이에 따라 크게 달라집니다.

• 포화 지방산(Saturated Fatty Acids): 탄소 원자 사이에 이중 결합이 없는 지방산으로, 주로 실온에서 고체 상태입니다. 동물성 지방, 버터, 라드(lard) 등은 포화 지방산이 풍부하며, 코코넛 오일과 팜유 같은 열대성 기름도 포화 지방산이 많아 실온에서 반고체 상태를 유지합니다. 열대성 기름의 경우 탄소 사슬이 짧아 동물성 지방보다 다소 부드럽습니다.
• 단일불포화 지방산(MUFAs): 탄소 사슬에 이중 결합이 하나만 있는 지방산입니다. 올리브유와 아보카도 오일은 단일불포화 지방산이 풍부하며, 실온에서 액체 상태를 유지합니다.
• 다중불포화 지방산(PUFAs): 탄소 사슬에 여러 개의 이중 결합이 있는 지방산으로, 오메가-6와 오메가-3 지방산이 여기에 속합니다. 오메가-6 지방산의 풍부한 공급원은 해바라기유, 사프플라워유, 옥수수유이며, 오메가-3 지방산은 상대적으로 드물지만, 아마씨유, 호두, 생선유에서 많이 발견됩니다. 이중 결합이 많아 불포화 지방은 특히 다중불포화 지방산의 경우 산화되기 쉬워 상할 가능성이 높습니다. 따라서 아마씨유와 생선유 같은 고불포화 지방산을 포함한 기름은 보통 냉장고에 보관합니다.

지방산의 포화도와 사슬 길이는 지방이 주로 포화 지방인지 불포화 지방인지를 파악하는 데 도움을 줍니다. 포화 지방산이 많은 지방은 보통 고체 상태이며, 불포화 지방산이 많은 지방은 액체 상태인 경우가 많습니다.

시스(Cis) 지방산과 트랜스(Trans) 지방산의 차이점

시스 지방산과 트랜스 지방산의 차이는 탄소 사슬 내 이중 결합 주위에 있는 수소 원자의 배열에 있습니다:

• 시스 지방산(Cis Fatty Acids): 대부분의 천연 지방산에서 이중 결합에 붙은 수소 원자는 같은 쪽에 위치합니다. 이로 인해 탄소 사슬이 휘어져 시스 지방산은 보다 유연하고 덜 조밀하게 배열되며, 이는 시스 지방산이 실온에서 액체 상태를 유지하는 이유입니다.
• 트랜스 지방산(Trans Fatty Acids): 트랜스 지방산에서는 수소 원자가 이중 결합의 반대편에 위치하여 탄소 사슬이 더 직선적이고 단단한 구조를 갖게 됩니다. 이 선형 구조는 트랜스 지방이 실온에서 더 고체 상태를 유지하게 하며, 포화 지방과 유사한 물리적 특성을 부여합니다.

트랜스 지방산은 자연적으로는 소량의 육류 및 유제품에서 발견되며, 대부분은 과거에 수소화된 기름에서 유래했습니다. **수소화(Hydrogenation)**는 액체 기름에 수소 원자를 첨가해 일부 시스 결합을 트랜스 결합으로 변환시켜 더 안정적인 반고체 제품을 만드는 과정입니다. 그러나 수소화 과정에서 생성된 트랜스 지방이 건강에 해로울 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

이로 인해, 캐나다를 비롯한 여러 국가에서는 식단에서 트랜스 지방을 줄이기 위해 부분적으로 수소화된 기름을 포함하는 식품의 생산 또는 수입을 금지했습니다. 오늘날 우리가 섭취하는 대부분의 트랜스 지방은 유제품과 육류에서 자연적으로 발생하는 소량에 불과하며, 이러한 소량은 건강에 해를 끼치지 않는 것으로 보입니다.