탄수화물의 소화 및 흡수

탄수화물의 소화 및 흡수

 

세포에서 탄수화물의 사용은 소화기관에서 소화되어 혈류로 흡수되는데 의존합니다.

따라서 탄수화물 소화의 목표는 체내에서 흡수할 수 있도록 다당류와 이당류를 단당류인 glucose, fructose, galactose로 전환시키는 것입니다. 

그리고 이러한 탄수화물의 소화에 작용하는 가수분해 효소를 glycosidases 또는 carbohydrases라고 합니다.

 

일단 음식을 섭취하게 되면 음식물의 맛과 향기는 침샘에서 침의 분비를 자극합니다. 

그리고 음식을 씹게 되면 음식은 잘게 부서져 침과 골고루 섞이게 되고, 삼킬 수 있는 수분을 가진 형태로 전환됩니다. 

입안 침 속에 있는 탄수화물 소화효소는 침샘에서 분비되는 amylase 뿐이지만, 이 효소에 의해서 전분의 소화가 시작됩니다. 

이러한 과정에서 amylase는 전분을 dextrins과 일부는 maltose로 분해합니다.

그리고 입안에서 오래도록 씹지 않는 한 불완전한 소화 상태라고 할 수 있습니다. 

입안에서 음식을 삼키게 되면 위의 산성적 분비가 침의 amylase의 활동을 멈추게 합니다. 

그리고 위에서는 탄수화물을 분해하는 효소가 분비되지 않기 때문에 더 이상의 전분 소화작용은 위에서 일어나지 않습니다.

 

하지만, 섭취된 음식물이 위에 있는 동안, 음식물은 다른 영양소들을 더 작은 하부단위로 분해하기 위한 소화효소가 함유된 위 분비액과 혼합되며, 이러한 분비액들은 섭취된 음식물의 소화와 음식물에 포함된 영양소의 흡수를 적절하게 하기 위해 중요한 기능을 합니다.

음식물이 이런 분비액과 한번 혼합되면, 위로부터 나와 소장(십이지장)으로 들어가게 됩니다.

 

음식에 남아 있는 나머지 전분은 십이지장과 공장에서 마지막으로 소화됩니다.

이곳에서의 전분 소화는 전분을 dextrins과 maltose로 전환시키는 amylase와 maltose를 glucose로 전환시키는 maltase에 의해서 완전히 소화되게 됩니다.

또한 이당류인 sucrose는 sucrase에 의해서, loctose는 lactase에 의해서 구성된 단당류로 전환되어, 결국 glucose, fructose, galactose로 전환되어 인체로 흡수됩니다.

 

식물성 다당류인 전분은 분해되어 인체 내 혈액으로 흡수되지만 섬유질은 분해되지 않고 결장까지 내려갑니다.

그리고 결장에서 박테리아에 의해 일부는 지방산으로 전환되기도 하지만, 대부분은 대변을 통해 체외로 배출됩니다.

 

섭취된 탄수화물의 대부분은 glucose의 형태를 취하게 되고 음식의 종류에 따라 적은 양의 galctose도 포함되어 있습니다. 

glucose와 galactose는 에너지를 사용하면서 소장의 점막세포를 능동적 전달에 의해 통과하게 됩니다.

또한 이들 두 당은 같은 전달 단백질을 이용하여 세포막을 통과합니다.

반면에 fructose는 능동적 전달 대신에 수동적 확산에 의해 전달됩니다. 

그러므로 전달 단백질은 필요로 하지만 농도 확산을 거슬러 전달되지 못합니다. 

그러나 흡수된 fructose는 간에서 부인산과정을 통해 효과적으로 고정되기 때문에 혈중에는 거의 fructose가 없는 상태가 되고, 이러한 이유로 농도확산에 의한 fructose의 흡수도 수월하게 일어난다고 할 수 있습니다.

따라서, 정상적인 사람들의 glucose, fructose, galacose 흡수는 매우 효율적으로 일어나고 있습니다.

 

일단 glucose, fructose, galactose와 같은 단당류가 소장의 점막세포 안으로 들어오게 되면 세포를 통과해서 내측에 위치한 모세혈관으로 들어가게 됩니다. 모세혈관은 흡수된 glucose를 간문맥을 통해 간과 골격근으로 전달합니다. 

fructose와 galactose는 간에서 glucose로 전환된 후 glycogen으로 저장되기도 하고, 전환된 glucose는 혈액을 통해 근육으로 전달되어 glycogen으로 저장됩니다.

또한 과잉 섭취된 찬수화물은 지방으로 전환되어 저장되기도 합니다.