탄수화물, 넌 뭐냐?

인슐린저항성

인슐린 저항성과 탄수화물은 너무 밀접한 관계에 있고, 장시간 지속된 과한 탄수화물 흡수가 가져올 수 있는 건강에 부정적인 영향을 대한 ‘Grain Brain (데이비드 펄머터)’의 내용을 이해해함에 앞서, 탄수화물과 인슐린 호르몬의 기본 성질이 무엇이고, 먹거리와 건강 측면에서 어떠한 지를 공감함으로써 내몸사용설명서 사용자가 유의미한 선택권을 가지는데 도움이 되었으면 한다.     

먼저 인체의 전체 60조개 세포가 일을 할려면 에너지가 필요한데, 탄수화물 분자 화학 결합 속에 그 에너지를 감추고 있는 것이 탄수화물이고, 흡수된 탄수화물이 혈액에 포함되어 순환하다가 필요로 하는 세포에게 탄수화물을 전달하는 역할이 인슐린 호르몬이다. 이 역할은 다른 호르몬이 하지 않는 인슐린만의 유일한 기능이기에 탄수화물과 인슐린은 떼어놓고는 생각할 수 없다.     

물론 지방도 있고 단백질도 에너지원으로 사용할 수 있으나, 600만 년 인류의 진화상에서 699만 년 동안의 수렵 생활은 지방이 주요 에너지원이었고, 농경 생활이 시작되었던 근간의 1만 년은 탄수화물이 주요 에너지원이 된다. 단백질은 탄수화물도, 지방도 다 소진되고 나서야 마지막 순서이다.

공복일 때와 잠자는 시간대는 지방의 소비 비중이 탄수화물 비중보다 높다. 식사 후에 간에서 남는 탄수화물을 임시 저장하게 되는데 6~7시간 정도의 분량밖에 되지 않는다고 한다.       

최근에 회자되는 인슐린 저항성은 한마디로 말하면 세포가 탄수화물을 받아들이라는 인슐린 명령을 무시(저항성)함으로써 혈액 속에 탄수화물이 그대로 남아 순환하게 되고, 결국 남아도는 탄수화물은 오줌으로 버려지는 단계에 이른다. 비만과 당뇨 상태 훨씬 이전부터 인슐린 저항성 상태가 많은 시간 동안 지속된 생활습관이 있었다는 것을 간과하지 말아야 한다.     

요즘은 비만을 이야기할 때 지방만을 꼭 집어 주범이라고 하지 않는다. 지방과 탄수화물은 분자를 이루는 원소가 탄소, 수소, 산소로 같고 단지 원소들끼리의 배열과 개수가 다를 뿐이라는 것이 보편화되어 되어 있다. 

인간이 섭취하는 에너지원은 탄수화물, 지방, 단백질밖에 없다. 그 외는 인체 내로 들어오는 것은 미네랄과 비타민 그리고 인공적으로 합성된 혼합물이다. 독버섯이든 세균이던 기생충이든 지구상에 존재하는 모든 생명체는 이 3가지 탄수화물, 지방, 단백질에서 출발했기 때문이다.

예를 들어 모기에 물렸을 때 붓고 간질간질한 느낌은 모기가 인간이 사용하지 않는 단백질을 주입했을 때 면역세포가 피부 방어선을 뚫린 침입으로 간주해서 이종단백질을 퇴치하기 위해 염증성 면역물질을 사용하기 때문에 붓고 아픈 것이다. 뇌염모기처럼 이종단백질이 아니라 바이러스를 심는 악독한 모기도 있고, 장티푸스, 콜레라 등은 접촉에 의해 침투한 세균이 일으키고, 말라리아는 모기가 인간에게 질 나쁜 기생충을 전달하기 때문이다.      

탄수화물, 넌 뭐냐 ?

탄수화물은 주로 곡물에 포함된 영양물질의 총칭이다. 덩치가 커서 입으로 씹고, 위산으로 잘게 쪼개고도 소화효소에 의해 더 분해되어야 소장 세포가 흡수할 수 있는 크기로 된다. 이 흡수 가능한 크기의 물질을 포도당이라고 하고, 흡수되지 않은 물질을 대변이라고 한다.  

농경 생활이 시작된 1만 년 전 이후부터는 안정적인 탄수화물 확보와 저장이 가능했기 때문에, 식사 직후에는 전체 세포 100%가 포도당을 주원료로 사용하고, 그 이후부터 공복시까지는  탄수화물 사용이 50%를 넘지 않고 나머지를 지방으로 대체해서 에너지를 생산하는 체제로의 변화가 일어났다. 식생활의 변화는 동양은 쌀로 서양은 밀이 주도하는 탄수화물 기반의 식생활이 되었다. 

탄수화물 섭취는 탄수화물 종류에 따라 다르다. 쌀과 밀에서도  녹말(탄수화물의 종류)의 함량 차이가 나는데, 밀에는 쌀에는 없는 글루아민과 글루테닌이라는 단백질 성분이 있어서 물을 첨가하면 글루텐이라는 끈적이는 성질의 혼합물로 변한다. 쫄깃한 빵은 글루텐이 많이 생성되었을 때 얻어지는 식감이다. 그래서 서양 인구의 5%는 글루텐 알레르기라 부르는 셀리악 질병의 유전자를 가지고 있다고 한다.      

밀은 곱게 갈아서 물과 섞여서 많이 치댈수록 글루텐이 많이 생성되므로 찰기도 높아진다. 밀가루를 구분하는 박력분, 중력분, 강력분은 글루텐의 기본 물질인 글루아민과 글루테닌이 함량이 9%이하, 12%, 15%이상으로 분류한 것이다. 우리나라 토종 밀가루는 토양과 기후 때문인지 9%이하만 생산된다. 

글루텐에 알레르기를 앓는 사람들은 글루텐 프리 식단을 하고 있으며, 최근에는 글루텐이 포도당과 함께 대사질환의 주범으로 확인되는 연구 자료가 많이 발표되고 있다. 밀가루 음식을 먹은 뒤에 속이 불편하거나 설사, 두통이 생기는 것을 글루텐 불내증이라고 하는데 글루텐에 민감한 사람들이 겪는다고 한다.    

포도당과 동급으로 알려졌던 탄수화물을 들여다보면, 탄수화물은 1당류, 2당류, 다당류를 총칭하는 말이다. 

1당류에는 포도당(=글루코스), 과당(=프럭토스, 과일/꿀에 함유된), 갈락토스, 케톤체, 자일로스(자일리톨 껌), 만노스, 리보스/디옥시리보스 (DNA에 사용)가 있고,

2당류에는 설탕(=수크로스, 포도당+과당), 엿당(포도당+포도당), 젖당/유당(포도당+갈락토스)이 포함되며,

다당류에는 포도당 3개 이상이 결합한 형태로서 녹말, 셀룰로스(=식이섬유), 글리코겐(간에서 포도당으로 만드는 복합물질) 등이 있다.     

위의 기본적 분류를 가만히 눈여겨보면 현실 생활과 견주어 몇 가지 인싸이트를 얻을 수 있다. 1당류인 포도당은 인체가 형태 변형 없이 바로 에너지로 사용할 수 있는 분자구조이고, 과일에 많은 과당은 같은 1당류이지만 분자구조가 달라 포도당으로 변환한 뒤에야 에너지로 사용 가능하다는 것이다.      

그래서 과당은 혈액에 남을 수 없어서 간으로 바로 전달되어 글리코겐으로 변환, 저장되기 때문에 식욕 억제 호르몬(렙틴)이나 인슐린 호르몬의 분비를 요구하지 않게 되므로 많이 먹어도 과일을 채울 배는 따로 있다고 진담처럼 회자되거나 과일이나 꿀을 아무리 먹어도 살은 찌지 않는다고들 한다. 

그러나 과당이 글리코겐 형태로 간과 근육에 저장하는 인체의 메카니즘에 따르면 편견임을 누구나 알 수 있다. 필요 이상 넘치는 과당을 포도당과 글리코겐으로 변환하는 간은 매일 중노동에 시달린다.    

또한, 정제된 설탕(포도당+과당)을 먹으면 소장에서 분비하는 소화효소에 의해 포도당과 과당으로 분해되고, 포도당(6개 탄소)은 각 세포가 곧바로 에너지로 사용할 수 있어서 혈액에 담겨서 온몸을 순환하고, 과당(5개 탄소)은 세포가 바로 사용할 수 없는 화학구조이므로 간에서 글리코겐 형태로 저장된다. 그래서 비만 측면에서는 과일보다 정제된 설탕이 나쁜 첨가물이 된다.     

과일을 아주 잘게 분쇄하여 먹는 쥬스 형태는 소화효소의 도움도 필요 없을 정도로 이미 쪼개져 있는 것으로 과당의 흡수량을 높이게 된다. 과일의 껍질이나 질긴 부분의 주성분인 식이섬유(다당류 일종)는 포도당들이 단단히 결합한 기다란 형태로 영어로 셀룰로스라고 부르는데, 식물은 세포벽 구성 재료이지만, 인간은 셀룰로스를 분해하는 효소가 없고 대장에 있는 장내세균만 낱개의 포도당으로 분해하고 그 포도당을 에너지원으로 사용한다.       

그래서 식이섬유가 많이 포함된 제품을 프리바이오틱스라고 부르고 장내세균의 먹거리라고 한다(유익균 자체를 분말로 만든  것은 프로바이오틱스이다). 또한, 분해가 덜 된 식이섬유는 물을 많이 함유할 수 있는 능력 때문에 대변을 무르게 한다는 것이다. 그래서 과일을 섭취한다는 것은 당도와 아삭한 식감이 아니라 유익균의 소중한 먹거리로 생각하는 전환이 필요하고 과일을 깨끗이 씻어서 껍질 채 먹는 것이 농약 섭취의 두려움보다 이점이 있다는 것이다.      

단백질 섭취가 적고 대부분 채식 위주인 소나 코끼리가 1톤이 넘는 몸무게를 만들 수 있는 이유는 위장에 셀룰로스를 포도당으로 분해하는 세균과 공존하고 있어서 포도당의 흡수가 넘치기 때문이다. 사람에 상주하는 세균은 불행히도 대부분 대장에 서식하기 때문에 분해하여 남는 것은 대변으로 나간다. 그래서 소똥의 냄새는 구수하지만, 육식성 동물의 대변은 지방과 단백질이 부패한 지독한 냄새가 난다.     

액상 과당은 사실 1당류인 과당으로 만들지 않고 다당류인 옥수수의 녹말로 만든다. 옥수수를 완전 분해하면, 포도당, 맥아당(포도당+포도당), 올리고당(포도당 3개 이상 결합)의 분자들이 얻어지는데, 설탕보다 과당의 비율이 적기 때문에 단맛을 올리기 위해 효소를 사용하여 포도당을 과당으로 전환하면 설탕보다 140% 단맛이 더 나는 액상 과당이 되는 것이다.     

높은 단맛을 내기 위해 아이스크림이나 과자에 사용되는 액상과당(옥수수시럽)은 결국 과당의 흡수량을 높인다. 또한, 주재료인 옥수수는 해외에서 대단위로 생산하는 가격이 저렴한 식물성 재료로써, 유전자 변이를 통해 제초제에 내성을 갖도록 조작하였기에 제초제 사용량이 많아도 수확량에는 변화가 없게 된다. 또한. 제초제는 식물을 말라 죽게 하므로 거름을 주지 않아도 말라버린 잡초가 거름 역할을 해주어 수확량도 늘려줄 수 있으니 사용하지 않을 수 없는 것이다.     

유당은 포도당+갈락토스의 혼합물인데 이 혼합물을 분해하는 효소가 적게 분비되는 사람이 있다. 유당불내증이라 하며 소장에서 흡수 안 된 유당이 장내세균에 의해 분해가 일어나면 가스가 많이 발생하게 되고 불편함을 느끼게 된다.     

올리고당은 포도당이 3개에서 10개 정도가 서로 결합된 분자들로써 다당류에 속한다. 과당이 없으므로 단맛이 설탕보다 덜하고, 포도당끼리의 결합을 분해하는데 에너지가 많이 소비되므로 대장균에게 올리고당 형태로 전달될 수 있다. 대장균의 좋은 먹거리인 것이 올리고당 것은 맞으나, 현 실생활에 사용하고 있는 것은 순수 올리고당보다는 과당과 설탕을 섞어서 단맛을 조금 높인 것이 대부분이어서 설탕과 별반 다르지 않으므로 포장지 성분 확인에 노력이 필요하다.      

이렇게 인체에 필수 에너지원인 탄수화물이 장시간 동안 과잉되었을 때 야기되는 부정적인 측면과 이에 동조하는 인슐린 저항성 발생은 항상 5장6부의 과부하에 따른 희생이 숨겨져 있다. 125살 시간까지 골고루 나누어 사용할 장기의 시간을 단기간에 과소비한 결과가 여러 가지 질병의 형태로 표출된다는 것이다.