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고지방식과 케톤체, 아토파지

작성자 채식영양
작성일 16-12-17 02:11 | 조회 238 | 댓글 0

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고지방식과 케톤체, 아토파지 

첨부파일에 있습니다.

 

고지방식과 케톤체, 그리고 아토파지

   

: 이광조 박사(채식영양연구소 소장)

  

 

인체의 3 영양소로 탄수화물, 단백질, 지질을 든다. 인체의 주요 구성분이자 주요 영양소인 세가지 그룹의 화합물은 주요원자가 탄소, 수소, 산소라는 공통점을 가지고 있으며 단백질은 여기에 더해서 질소가 추가된다. 단지 세가지 또는 네가지의 원자종류로 다양한 특성을 가진 화합물이 만들어질 있는 것은 레고와 같은 원리 때문이다. 이들이 서로 다른 원자와 어떠한 형태로 결합하느냐에 따라 구조와 성질 그리고 에너지 수준이 달라진다. 단백질과 탄수화물이 1g 4kcal 발생시키는데 비해 지질은 1g 9kcal 발생하며, 인체에 저장될 효율은 탄수화물에 비해 지질은 5배나 높다. 따라서 험난한 자연환경에서 에너지 저장이 생존에 번째 기준이던 시절에 인체는 쓰고 남은 영양소를 지질로 변환하여 저장했고, 기아의 시기에 저장된 지질을 에너지원으로 사용하여 왔다. 이러한 상황에서 먹을거리가 풍부한 시기와 부족한 시기에 따라 세포 단위에서도 조절메카니즘이 다르게 조절되는데 그것은 탄수화물과 지질의 산화조절과 경쟁이다.

 

 

 

 

 

기아와 케톤체의 생성

 

1950년대와1960년대에 비만인의 치료요법으로 단식이 수행되었다. 이들의 연구에 의하면 장기간의 단식에서 뇌는 포도당을 연료로 사용할 없게 되는데 이유는 단백질이 분해되어 포도당을 공급해주는 당신생이 근육에서 계속 진행될 없기 때문이다. 때문에 장기단식에서 뇌의 포도당이용은 급격히 감소하게 된다. 음식을 섭취한 대략 5시간 후면 음식을 통한 포도당공급은 끝나게 된다. 이때부터 인체는 포도당이 수천개 이상씩 연결된 형태인 간내의 글리코겐이라는 저장고를 열어서 포도당을 공급하기 시작한다. 글리코겐을 통한 포도당 공급은 음식을 통한 포도당공급이 끝난 후부터 시작되어 두시간 후면 피크를 이루며, 음식섭취가 있은지 30시간 후면 글리코겐을 통한 포도당공급은 고갈된다. 음식섭취를 통한 포도당공급이 끝난 시점인 식사 다섯시간 후부터 인체내의 근육단백질이나 지방세포의 지질이 분해되며, 이들이 포도당으로 전환되는데 이를 당신생이라 한다. 2일이 지나지 않아 당신생으로 포도당공급이 감소되기 시작하는데 이때부터 인체는 주요 에너지원으로 베타-수산화 부틸산(β-hydroxy butyrate) 이용하게 된다.

 

 

 

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그림 2. 공복상태에서 지방의 이동경로들

 

(a) 몇가지 호르몬들(adrenocorticotrophic hormone: ACTH), 코티솔(cortisol, glucocorticoid), 여성호르몬(estrodiol), 성장호르몬(growth hormone), 갑상선자극호르몬(thyroid stimulating hormone: TSH), 갑상선호르몬(thyroid hormone), 인슐린(insulin) 그리고 자율신경시스템은 지방세포에서 지질분해를 위한 세포신호에 영향을 준다.

 

(b) 호르몬들에 의해 중성지방이 분해되어 유리지방산이 혈중으로 방출되어 세포들에게 에너지원으로 이용되고, 간으로 이동하여 다시 중성지방으로 합성된다. 간에서 새로 합성된 중성지방은 초저밀도지단백질의 구성원으로 포함되어 혈액내로 방출된다.

 

(c) 초저밀도지단백질(VLDL) 성분으로 순환계로 이동한 중성지방은 에너지가 필요한 세포들에게 분해되어 지방산을 공급해주고, 저밀도지단백질(LDL) 변환된다.

 

베타-수산화 부틸산(β-hydroxy butyrate) : 효율적인 연료와 아토파지 촉진작용

전체 신체에서 생성되는 지방산의 5분의 2 간의 케톤체생성을 통해서인데 하루 100내지 150그램이다. 케톤체는 지방의 분해에 의해 만들어지며 크게 세종류인데, 베타-수산화부틸산, 아세토아세트산, 아세톤으로 장기간의 단식에서 주요한 에너지원으로 이용된다. 단식을 한지 이틀 내지 삼일이 되면 간에서 만들어내는 포도당은 0 된다. 몇주간의 단식에서 생성되는 전체 내장의 생성 포도당량은 하루 80그램정도이다. 10내지 11그램은 케톤체를 이용한 포도당합성으로부터 얻고, 락산과 피루브산의 순환으로부터 35내지 40그램을 얻으며, 지방유래

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