지질의 분류 및 구조
지질은 탄소, 수소, 산소로 이루어진다 유기화합물로서, 상온에서 고체형태인 지방과 액체형태인 기름으로 존재하며, 물에는 녹지 않고 유기 용매에 녹는다. 따라서 지방은 좁은 의미로는 고체형태만을 지칭하나, 넓은 의미로는 지방과 기름을 포함하여 지칭한다. 식품 중의 지질 함량은 에테르 등의 유기 용매로 추출하여 추정할 수 있다. 식품과 체내에 있느 지질은 중성지질이 대부분이며, 소량의 인지질, 당지질, 스테로이다, 지용성 비타민, 왁스류와 기타 복합 지질화합물들이 포함된다. 지질의 과도한 섭취는 비만 암 동맥경화증 등과 관련이 있기 때문에 지질을 적절하게 섭취하도록 하는 영양교육이 필요하며, 따라서 지질에 대한 특성, 체내기능 및 대사 등을 파악하는 것이 중요하다.
지방산
지방산은 우리 몸과 식품에 있는 지방의 구성성분으로서, 긴 탄소사슬로 서로 연결되어 있고 여기에 많은 수소가 결합되어 있다. 지방산은 카르복실기(-COOH)로 시작하고 α탄소부터 소수성인 긴 탄화수소로 구성되며 오메가(ω) 부분인 메틸기(-CH3)로 끝난다(그림3-2). 일반저인 화학 구조식은 CH3(CH2)nCOOH이고, RCOOH로 줄여 표시하기도 하며, R-CO를 아실기(acyl)라고 한다.
지방산은 사슬길이에 따라 짧은 사슬지방산, 중간 사슬지방산, 기 사슬지방산, 매우 긴사슬지방산으로 나눈다. 대부분의 생체내 지방산은 12~22개의 짝수의 탄소원자를 갖는다. 탄소사슬의 길이가 길수록 융점이 높아진다. 지방산은 포화 정도에 따라 포화지방산, 불포화지방산으로 분류된다. 포화지방산은 각 탄소가 2개의 수소원자와 2개의 인접한 탄소원자를 갖고 있어 이중결합이 없다. 동물성 식품, 코코넛유, 마가린 등에 많이 함유되어 있고, 팔미트산(C16:0), 스테아르산(C18:0)등이 여기에 속하며 체내에서 합성이 가능하다. 불포화지방산은 이중결합의 수에 따라 단일 불포화지방산과 다가 불포화지방산으로 나눈다. 단일 불포화지방산은 1개의 이중결합을 갖는다. 올리브유에 많이 있는 올레산이 가장 대표적이다. 체내 합성이 가능하다. 다가 불포화지방산은 2개 이상의 이중결합을 갖고 있으며, 이중결합 수가 많을수록 융점이 낮고 상온에서 액체상태로 존재한다. 리놀레산은 대표적인 불포화지방산으로, 옥수수기름, 콩기름, 홍화기름, 참기름, 등에 많이 존재한다.지방산에 존재하는 이중결합의 위치에 따라 지방산의 대사가 달라진다. 지방산의 말단에 있는 메틸기로부터 6번째에 이중결합을 갖는 지방산들은 ω6계 지방산으로 분류되며, n-6계 지방산으로도 불린다.
중성지질
자연계에서 지방산이 유리된 상태로 존재하는 경우는 매우 드물고, 대부분 에스테르 결합을 하며 일부는 아미드 결합을 하기도 한다. 식품이나 체내 지방산의 95%는 중성지질의 형태로 존재한다. 지방산의 카르복실기는 글리세롤으 수산기(-OH)와 에스테르 결합을 하여 모노아실글리세롤, 디아실글리세롤, 트리아실글리세롤을 형성한다. 트리아실글리세롤은 글리세롤에 3분자의 지방산이 에스테르 결합을 이룬 것으로, 대부분의 지질이 존재하는 형태이다. 일반적으로 글리세롤의 1번과 3번 위치에는 포화지방산이, 2번 위치에는 불포화자방산이 결합한다. 트리아실글리세롤은 비극성 용매에 녹고, 물보다 낮은 비중을 갖은다. 지질의 융점은 지질을 구성하는 지방산의 종류에 따라 다르다.
복합지질
인지질
중성지질과 유사한 구조를 갖고 있으나 글리세롤의 3번째 수산기(-OH)에 지방산 대신 인산이 결합하며 여기에 염기가 연결되어 있다. 인지질은 세린, 에탄올아민, 콜린, 이노시톨 등의 염기에 따라 각각포스타티딜세린. 포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜콜린, 포스파티딜이노시톨로 불린다. 포스파티딜콜린은 일반적으로 레시틴이라 부른다. 소장내 존재하는 인지질 중 식품으로부터 유래된 인지질은 1~2g 수준이며 나머지 11~12g 가량의 인지질은 담즙 성분이다.
스핑고지질
기본구조로서 글리세롤 대신에 긴 사슬의 아미노알코올인 스핑고신에 지방산이 아미드결합을 하여 세라미드를 이루는 유도체를 말한다. 스핑고미엘린은 세라미드에 인산과 염기가 결합된 인지질이나, 인산과 염기 대신 당류가 결합한 것으로 세레브로시드와 강글리오시드가 있다. 뇌와 신경주직에서 소량 발견되는 지질이다.
스테로이드
4개의 탄화수소 고리구조(스테로이드핵)를 갖는 불비누화성 지질들을 말한다. 스테로이드의 한 종류인 스테롤은 탄화수소의 고리구조에 수산기를 갖은 물질로서 콜레스테롤이 대표적이다. 콜레스테롤은 동물조직에서 널리 발견되며 식물 조직에서는 발견되지 않는다. 생체내의 콜레스테롤은 유리형태로도 존재하나, 부신피질, 혈장, 소자의 림프 및 간에서 에스테르형으로 존재하며, 특히 뇌와 신경조직에 많이 존재한다. 체내 존재하는 콜레스테롤은 동물성 식품을 통해 섭취한 것이거나, 신체내에서 새로이 합성되기도 한다. 콜레스테롤은 주로 간과 소장에서 합성된다. 식물성 근원의 스테롤로는 피토스테롤, 시토스테롤 등이 있는데, 이들은 흡수율도 낮고 콜레스테롤의 흡수도 감소시킨다.
