THE FATE OF FRUCTOSE AS A ENERGY SOURCE : 과당은 효과적인 에너지원이다.

우리가 섭취하는 탄수화물은 식품에 저장되어 있는 여러가지 구조와 형태의 탄수화물이다. 그 중에는 대표적인 탄수화물 물질인 전분(Starch)도 포함되어 있으며 소화가 되지 않는 탄수화물 물질인 식이섬유(Fiber)도 있다. 물론 식품 내에서도 자가소화에 의해 탄수화물은 일부 소화 과정이 진행된 당류의 형태로도 존재하는데 단당류뿐만 아니라 이당류, 올리고당 또한 다양하게 식품 내에 존재한다.

이런 식품을 섭취하여 우리가 이용하기 위해서는 단당류의 형태로 분해되어야 하는데 대부분 결합되어 존재하는 갈락토오스(Galactose)를 제외하고 포도당(Glucose)과 과당(Fructose)가 우리가 흔히 알고 있는 단당류라고 할 수 있다. 이 두가지의 단당류는 우리 몸에 소화 및 흡수되어 서로 다른 운명을 겪게 되는데? 많이 알려진 포도당과 다르게 오늘은 과당에 대해서 세부적으로 다뤄보겠다.

포도당과 다르게 과당은 인슐린 분비를 촉진하지 않기 때문에 우리는 과당이 지방으로 저장되지 않거나 저장되는 속도가 느리고 인슐린으로 인한 당뇨병과 크게 관련이 없다고 여겨왔다. 그래서 많은 당뇨병 환자들이 천연감미료로서 포도당 대신 과당을 사용하고 있다. 과당은 인슐린 분비를 나타내는 척도인 GI(Glycemic Index)에서 16으로 포도당 100에 비해서 매우 낮은 수치를 나타내며 실제로 혈중 인슐린 농도를 낮추는 기능을 한다.

인체의 다양한 장소에서 대사가 되는 포도당이랑 다르게 과당은 간에서 대부분 대사가 이루어 진다. 그래서 과일이나 꿀, 설탕 등을 통해 섭취된 과당은 우선적으로 간 글리코겐과 지방을 합성하게 된다. 하지만 우리 몸의 에너지 상태나 대사능력에 따라 과당의 다른 물질로 전환률(%)은 정확하게 알려져 있지 않다. 

일반적인 휴식 상황에서 과당의 섭취는 간 글리코겐을 빠르게 합성하게 되는데, 간의 글리코겐이 어느정도 충족되면 그때부터는 지방을 합성하게 된다. 포도당과 과당에서 포도당을 거쳐 혈중으로 분비된 포도당들은 간의 글리코겐을 합성할 수 있기 때문에 식후 간과 근육의 글리코겐의 풍부한 상태라면 과당은 지방을 빠르게 합성하게 된다.

글리코겐의 합성은 인슐린에 의해 지배적으로 작용하는데 과당의 경우 인슐린에 비의존적인 경로를 통해서 세포 내로 이동할 수 있다는 특징이 있다. 실제로 포도당이 인슐린에 의해서 이동되는 수송체(GLUT-1,4)와 다르게 과당은 GLUT-5 수송체를 이용하며 이 수송체는 인슐린 없이도 세포 내로 과당을 이동시킬 수 있기 때문에 간 글리코겐의 합성을 가능하게 한다.

에너지가 급격히 요구되는 상황에서 과당은 젖산을 빠르게 형성하는데, 젖산으로 전환될 수 있는 능력이 포화되면 포도당으로 전환되어 혈중으로 빠르게 포도당을 분비하게 된다. 그리고 세포의 에너지 상태가 안정화가 되면 나머지 과당 또는 포도당으로 변화된 과당은 지방을 합성하게 된다. 실제로 이런 상황에서 과당이 직접 지방을 합성하는 경우는 매우 드믈어서 식이 과당 중 극미량이 지방으로 바로 전환될 수 있는 반면 거의 대부분이 포도당과 젖산으로 빠르게 전환되어 에너지를 제공하게 된다. 

반면, 포도당은 과당의 대사가 이루어지는 간을 빠르게 통과해서 골격근으로 이동되고 골격근의 글리코겐을 합성한 후에 ATP를 합성하거나 지방으로 합성되어 저장된다. 과당을 함유하는 스포츠음료, 꿀, 설탕 등의 운동 중 섭취는 포도당과 다르게 인슐린 분비를 적극적으로 시키지 않으면서 혈당 보충 및 젖산 증가를 통한 에너지원 제공을 가능케 한다. 

포도당 섭취로 인해 인슐린의 혈당 항상성 유지 작용에 의한 고혈당-저혈당 변동을 막고 운동중 이화호르몬의 작용을 적극적으로 유도하기 위해서는 과당의 적절한 이용이 적합한 방법이 될 수 있다. 고강도 운동을 장시간 진행하는 운동선수(인)에게 과당은 적합한 에너지원이 될 수 있으나 반대로 에너지가 충만한 상태에서의 과당 섭취는 체지방 증가의 주범이 될 수 있으니 과당이 많은 설탕, 꿀, 음료, 과일 등의 섭취에 주의해야 한다.

MONSTERZYM SPORTS SCIENCE TEAM

글 작성 : 이호욱