단백질

탄수화물에 대한 접근 : 탄수화물 A TO Z 15

우리나라 사람들의 식생활이 서구화 되어 가고 있지만 아직까지 많은 우리의 주식은 탄수화물이다. 사람이 탄수화물을 필요하는 이유는 여러가지가 있지만, 운동인들에게 있어서 탄수화물은 [①인체는 탄수화물을 주요 에너지원으로 사용한다. ②지방에 비해 글리코겐이 시기적절하게 동원될 수 있는 에너지원이다. ③단백질이 단백질로서의 기능을 할 수 있도록 단백질 절약기능을 한다]로 정의할 수 있다.

결국 스포츠영양에서 탄수화물은 에너지원으로 매우 중요한 기능을 하면서 단백질이 근육 합성을 위해 사용되게 해주는 기능을 한다는 것이다. 일반적으로 탄수화물의 섭취량에 따라 운동 능력은 큰 차이를 보인다. 또한, 그 탄수화물의 구성이 어떤 것이냐에 따라서도 큰 차이를 보인다.

인간의 식사 섭취는 3가지 단계로 발달된다. [①양을 충족시킨다. ②질을 양질로 구성한다. ③타이밍에 따라 조절한다.] 영양소가 탄수화물이든 단백질이든 일반적으로 본연의 목적은 양을 충족시키기 위함이고 양이 충족되면 질을 양질로 구성해야 한다. 질과 양이 충족되면 그때는 타이밍에 따라 조절함으로서 현명한 영양소 섭취라고 할 수 있다.

그래서 많은 사람들이 단당류(포도당, 과당)와 다당류(전분, 섬유질 등)를 구분해 가며 시기에 적절하게 탄수화물을 섭취하기 위해 노력하는 것이다. 하지만 일상적으로 섭취하는 식품의 경우 우리가 구분하는 것처럼 단당류와 다당류로 완벽하게 구분되지 않는다. 그래서 조금 더 다당류의 형태로 함유되어 있으냐, 단당류의 형태로 함유되어 있느냐를 따지고 특히 포도당 함량에 따른 반응으로 GI(Glycemic Index)지수를 이용하는 것이다.

같은 식품이라도 GI는 변경될 수 있다. 예를 들어 포도당과 같이 정제된 가공식품은 물에 타거나 끓이거나 찌거나 하는 등 조리를 해도 그 GI는 변화되지 않는다. 그 이유는 포도당에서 더 분해될 탄수화물의 구조는 없기 때문이다. 포도당이 가장 작은 단위라는 말이다. 그렇다면 우리가 계란이 먼저냐? 닭이 먼저냐? 를 따지듯이 포도당이란 단위가 가장 작은 끝이라면 전분이라는 단위가 가장 큰 단위가 될 수 있다.

전분은 우리가 흔히 섭취하는 식품들에 함유되어 있는 대표적인 탄수화물이다. 운동인들이 주로 섭취하는 고구마도 생명을 유지하기 위해 포도당을 사용한다. 하지만 인체가 포도당을 글리코겐으로 저장하듯이 고구마는 전분으로 포도당을 저장하는 것이다. 간혹 식물의 잎 위에 하얗게 가루가 묻어나는 것을 볼 것이다. 우리는 그것을 녹말이라 부르지만 녹말의 다른 이름이 바로 전분이다.

즉, 고구마도 광합성을 통해 포도당을 생산해내고 생명유지를 통해 포도당을 사용하고 남으면 녹말(전분)의 형태로 저장하는 것이다. 그리고 다시 포도당이 필요할 때 광합성을 할 수 없으면 저장된 전분을 포도당화하여 사용한다. 이런 과정은 결국 단백질로부터 만들어진 효소(Enzyme)에 의해 진행되고 어떤 식물/동물이든 그런 효소를 체내에 함유하고 있다(반대로 효소가 없어서 우리 몸은 섬유질을 분해하지 못하고 배설하는 것이다).

식품마다 자체적으로 함유하고 있는 효소가 활동하는 온도가 다르다. 예로서 고구마의 경우은 50~60도 사이이다. 그 온도에 오래 머물수록 전분이 포도당화가 되고 GI가 올라가게 된다. 그렇다면 그 온도를 거치지 않거나 머무는 시간이 적으면 조리를 하여도 고구마의 GI는 생고구마와 유사한 GI를 가지게 되는 것이다(조리후 떨어지는 경우는 거의 없다).

운동인들에 의해 주로 섭취되는 탄수화물을 들자면 쌀, 고구마, 감자, 바나나 등을 들 수 있다. 추가적으로 빵이나 떡류, 기타 과일도 이에 해당되는 주요 급원이다.

에너지원의 가치로 따지자면 탄수화물의 비중이 높을 수록(양이 많을수록) 가장 좋은 탄수화물 급원이라고 할 수 있다. 물론 그 양이 어느정도 충족되면 그 안에 탄수화물의 조성을 따지게 된다. 일반적으로 저장의 가치를 보면 포도당 > 과당이라고 할 수 있다. 그 이유는 우리 몸은 탄수화물이 들어오면 인슐린 작용에 의해 글리코겐을 저장하고 나머지는 ATP를 만들어 내지 못하면 지방으로 전환시켜 체지방으로 남긴다.

그런데 과당의 경우 간에만 글리코겐으로 일부 저장될 수 있으며 근육에는 글리코겐으로 저장되지 못한다. 반면, 포도당은 간과 근육에 모두 글리코겐으로 저장되며 근육은 100% 포도당에 의해 저장된다(과당을 근육에 저장하는 효소가 없다). 결국 과당이 풍부한탄수화물 급원의 경우 바로 에너지원으로 사용되지 못하면 글리코겐으로 저장될 확률은 매우 적다는 것이다(포도당보다 지방으로 저장되는 것은 빠르다).

그렇다면 과당을 주요 성분으로 하는 과일의 경우 비타민을 다양하게 공급한다는 점을 제외하면 인체에 의해 글리코겐으로 저장되는 부분에 있어서는 상대적으로 가치가 떨어지는 탄수화물 급원이 된다. 결국 과일은 운동 전에 먹어 에너지원으로 사용하기에 적합하며 운동후에나 평시에 먹기에는 적합하지 못하다. 그나마 바나나가 포도당 > 과당(10 : 6 비율)이라서 조금 먹을만 하다는 것이지 저장형으로는 대부분의 과일이 적합하지 못하게 된다.

포도당과 과당에 대한 비율을 가렸으면, 단당류와 전분에 대한 비율도 따져야 한다. 몸에 인슐린이 정상치 이하로 떨어지고 글리코겐 합성효소의 활성이 증가된 상태라면 되도록 단당류에 가까운 단순 구조가 적합한 탄수화물이다. 하지만 인슐린이 정상 상태이거나 인슐린 내성이 있거나 충분히 에너지가 공급되어있는 상태라면 전분에 가까운 탄수화물을 섭취해야 천천히 소화되며 에너지원으로 공급될 수 있다. 결국 지방으로 저장되는 비율이 적어진다는 뜻이다.

찐고구마와 구운고구마가 같은 형태를 가진 식품이라도 두 식품의 포도당 함량으로 GI가 다른 것처럼  GI가 높다는 것은 그만큼 포도당 함량이 높은 상태라고 말할 수 있다. 운동후에나 인슐린 수치가 낮은 상태에서는 GI가 높은 탄수화물을 섭취(쌀밥, 흰떡류, 흰빵류, 구운감자, 구운고구마), 반대 조건에서는 GI가 낮은 탄수화물(잡곡밥, 현미, 잡곡빵, 통곡류, 생감자, 생고구마)을 섭취하는 것이 좋다.

GI지수를 검색하다보면 과일의 GI가 낮은 것을 발견할 수 있다. 그래서 과일은 GI가 낮으니 먹어도 되겠다하고 먹지만 거기에는 함정이 있다. 과일의 GI가 낮은 이유는 앞서 말한 것과 같이 과일에 전분이 많아서가 아니라 과일은 포도당이 아닌 과당으로 되어 있기 때문이다. 과당은 인슐린에 의해 글리코겐으로 저장이 잘 안되며 인슐린 반응에 민감하지 않다보니 GI가 낮다. 

GI에 영향을 주는 다른 요소는 지방, 식이섬유 등이 대표적이다. 지방은 식품의 소화를 느리게 만든다. 또한, 여러가지 호르몬 작용에 의해 인슐린 분비를 억제하는 기능이 있다. 식이섬유는 구조적인 특성으로 당을 가둬서 소화가 느리게 하거나 배출되게 하는 특징을 가지고 있다. 그래서 식이섬유가 많거나 지방을 혼식하면 GI를 떨어뜨릴 수 있다.

많은 사람들이 밥 대신 고구마, 바나나, 통곡빵, 오트밀 등을 선택한다. 다른 탄수화물 급원을 선택하는 이유는 준비가 간단하고 쌀밥의 GI가 높기 때문이라고 한다. 하지만 밥을 먹는 식단은 그게 흰쌀밥이든 현미밥이든 잡곡밥이든 반찬을 섭취하게 되는 식단이다. 반찬에 다양한 식이섬유와 지방, 단백질을 함유하기 때문에 흰쌀 자체로 노출되는 GI보다 낮은 GI가 나오게 된다.

쌀의 눈을 제거하여 비타민 등 다양한 영양소가 제거되었다 하더라도 쌀은 3대 영양소의 조성이 다른 식품에 비해 매우 뛰어난 식품임에 분명하다(오트밀도 매우 조성이 좋은 편이나 다른 식품들과 조합하기 좀 애매하다). 고구마나 바나나나 빵류를 선택하면 아이러니하게도 밥을 먹는 것보다 영양소 섭취의 다양성이 사라진다. 단일 식품으로 GI 컨트롤은 쉽더라도 영양소 섭취의 다양성이 배제되어 영양불균형에 노출될 가능성이 더 높아지게 된다.

대표적인 케이스가 곡기를 안하고 장기간 고구마를 먹으면서 다이어트를 하는 사람들에게서 나타나는 요오드 섭취 부족으로 인한 갑상선기능장애이다. 기본적으로 단기간의 극단적인 다이어트가 아니라면 한식과 같은 5첩 이상의 다양한 반찬을 두는 식단 자체를 멀리할 이유가 없다. 실제로 다이어트 기간에도 밥과 다양한 반찬을 이용한 혼식으로 양조절을 통해 접근할 수 있듯이 말이다.

위의 표가 우리가 섭취해야하는 43가지 영양소를 모두 충족시키기 위해 1일 섭취해야 하는 음식의 종류이다. 한가지 식품이 매우 다양한 영양소를 풍부하게 함유(ex, 계란, 우유, 브로콜리, 콩 등)하는 경우도 있지만 생각보다 매우 다양한 식품을 먹어야 함을 볼 수 있을 것이다. 많은 양을 먹는 것보다 다양한 식품을 적당히 조금씩 먹는 것이 우리에게 가장 좋은 식습관임을 인지해야 한다.

MONSTERZYM SPORTS SCIENCE TEAM

글 작성 : 이호욱