신체의 에너지원인 지방의 정의 및 기능

1. 지방의 정의

지방은 신체의 에너지원이자 가장 큰 에너지 저장고이다. 그리스어 'Lipos'에서 유래되어 지질(Lipid) 또는 지방질이라 불린다. 지방(Oil, Fat)은 흔히 중성지방이라 불리는데, 물에 녹지 않으면 극성을 띨 수 없기 때문에 산성이나 염기성이 될 수 없어 중성이란 말이 큰 의미를 갖는 것은 아니다.

지방은 글리세롤이란 골격 구조에 지방산 3개가 결합한 형태로써 보통 지질들은 글리세롤에 지방산 2개와 당, 단백질, 인 등이 붙어서 이루어진다. 지질은 조금 더 포괄적인 개념으로 지방은 지질의 일종이며, 지질은 지방산과 다른 물질이 결합된 물에 녹지 않는 물질의 총칭이다.

 

우리는 식용유지를 비롯하여 동물성, 식물성 식품에 포함된 지방을 섭취하는데, 식품의 생장 환경에 따라서 지방산의 조성이 다르기 때문에 다양한 식품의 섭취를 통해 지방을 섭취해야 할 것이다. 현재까지 지방은 지만의 주원인이라는 이유로 비난의 대상이 되었지만, 이는 다른 영양소에 비해 칼로리가 높고, 포화지방과 콜레스테롤이 비만 및 관련 질환을 유발한다는 오해에서 시작된 것이다. 포화지방과 콜레스테롤이 비만의 주범이자 심혈관계 등 비만 유래 질환의 주범이라는 주장은 결코 사실이 아니다. 인체에 들어오는 다양한 에너지원은 과잉 시 지방으로 저장되어 비만을 유발할 수 있다.

 

지방은 에너지 과잉의 결과물이며 체내에 축적되어 부정적인 영향을 미치는 존재는 아니다. 체내에 있는 지방은 우리 몸을 구성하는 30조 개 세포의 경계를 만들어주는 세포막의 주요 구성 성분이다. 또한 근육 내에서 근내지방(Intramuscular Triglyceride)으로 존재하여 운동 적응 정도에 따라 고강도에서 유산소 대사를 통한 에너지를 제공할 수 있다. 피하에서 외부의 충격으로부터 모세혈관이나 신경 등을 보호해 주고, 체온을 지켜주는 단열재의 기능을 하기도 한다. 또한 지질인 콜레스테롤로부터 스테로이드 호르몬, 비타민 D 등을 합성하기도 하며, 이 물질들로 인해 인체의 다양한 조절 기능이 수행된다.

 

2. 지방의 기능

에너지원으로서의 지방

지방은 1g당 9kcal를 내는 효율적인 에너지원 수단이다. 탄수화물과 단백질이 1g당 4kcal를 내는 것과 비교하면 약 2배 이상의 에너지를 가진 셈이다. 지방은 탄수화물처럼 탄소, 수소, 산소로만 이루어져 있으며, 한 개의 탄소에 한 개의 수소가 결합한 탄수화물에 비해 한 개의 탄소에 두 개의 수소가 결합해 더 많은 에너지를 낼 수 있다. 탄수화물이 포장 하나에 사탕이 하나씩 들어 있는 제품이라면, 지방은 제조사 실수로 하나의 포장에 두 개의 사탕이 들어가 있는 제품이라고도 볼 수 있다.

지방 혹은 중성지방이라 불리는 물질은 '글리세롤(Glycerol)'이란 기둥에 3개의 지방산(Fatty acid)이 결합한 것이다. 글리세롤은 구조적으로 당 대사에 쉽게 편입될 수 있는 물질로써 지방산으로부터 분해되면 포도당을 합성하는 당신생에 합류된다. 반대로 인간을 포함한 포유류에서 지방산은 포도당이 분해되는 과정에서 최종 물질이자 유산소 대사와 무산소 대사가 나뉘는 물질인 피루브산(Pyruvate)으로 대사 될 수 없기 때문에 무산소 대사에 사용될 수 없다. 결국 지방산은 활성 아세트산(Acetyl-CoA)으로 분해되어 유산소 대사를 통해 이산화탄소와 물로 분해되면서 에너지를 방출하게 된다.

효율적인 에너지 저장

지방은 가장 효율적인 에너지 저장원이다. 실제로 탄수화물에 비해 8배의 에너지를 저장할 수 있다. 이미 포도당은 세포 내에서 저장될 때 물을 끌어들여 공간을 많이 차지하기 때문이다. 세포의 안정성을 고려하면 더 많은 양을 저장하기 위해 포도당을 글리코겐의 형태로 압축하여 물을 줄이고 저장하는 지방이 얼마나 많은 에너지를 압축하여 저장할 수 있는지를 알 수 있다. 실제로 지방조직의 수분함량은 약 10~13% 정도로 수분을 최대한 뺀 뒤 지방을 압축 저장한 형태이다. 글리코겐의 주요 저장소인 근육이 근내지방을 가지고 있음에도 약 70%의 수분을 가지고 있는 것과 비교하면 그 효율성을 짐작할 수 있다.

지금까지 지방은 체내에서 여분의 에너지가 지방의 형태로 저장된다는 이유로 다소 오해를 받아 왔지만, 지방 섭취는 해로운 것이 아니라 신체 내 효율적인 에너지 저장원으로서의 역할을 한다. 지방은 유산소 대사를 통해서만 에너지로 이용되기 때문에 무산소 대사도 이용할 수 있는 탄수화물에 비해 많은 양의 에너지를 낼 수 있으며, 이러한 이유로 같은 양의 에너지 물질을 만들어 내는데 연소되는 지방의 양은 탄수화물에 비해 한정적이다.

정리해 보면 지방은 단위당 에너지 발생량도 많고 저장량도 많아 장시간 지속되는 활동에 대비하는 수단이며, 열량 섭취 과잉인 현대 사회에서 건강과 미용 분야의 해결되어야 할 과제가 된 것이다.

체온보호와 충격의 흡수

지방은 외부로부터 충격을 흡수하고 체온을 보호해 준다. 체지방은 흔히 내장지방, 피하지방, 근내지방으로 나뉘는데, 그중 내장지방은 여분의 에너지를 저장하는 대표적인 형태이다. 내장지방은 대부분의 기능이 에너지 저장이므로 과하면 인슐린 저항증을 일으킬 수 있다. 하지만 이런 내장지방조차 근육과 함께 외부충격으로부터 복부의 장기를 보호해 주는 역할을 한다.

실제로 내장지방과 피하지방은 합쳐져서 복부 장기를 보호하는 중요한 역할을 한다. 피부 밑에 존재하는 피하지방은 에너지원으로의 기능보다도 외부 충격으로부터 신경과 모세혈관을 보호하는 역할을 한다. 또한 외부 환경과 1차적인 접촉면인 피부에서 단열재로의 역할을 하며, 체온의 손실을 막고 유지해 주는 중요한 기능을 수행한다.