| 유기화합물 | |||||
| 탄화수소 | 아민 | 아마이드 | 알코올 | ||
| 알데하이드 | 케톤 | 카복실산 | 방향족 | ||
| 탄수화물 | 알칼로이드 | 푸린 | 비타민 | ||
| 탄수화물 | |||||
| 평면 구조 | 알도스, 케토스, 피라노스, 푸라노스 | ||||
| 단당류 | |||||
| 삼탄당 | 알도스 - 글리세르알데하이드 케토스 - 디히드록시아세톤 | ||||
| 사탄당 | 알도스 - 에리트로스, 트레오스 케토스 - 에리두르로스 | ||||
| 오탄당 | 알도스 - 리보스, 아라비노스, 크실로스(자일로스), 릭소스 케토스 - 리불로스, 자일룰로스 디옥시당 - 디옥시리보스 | ||||
| 육탄당 | 알도스 - 알로스, 알트로스, 글루코스, 만노스, 굴로스, 아이도스, 갈락토스, 탈로스 케토스 - 프시코스, 프룩토스, 소르보스, 타가토스 디옥시당 - 푸코스, 푸쿨로스, 람노스 | ||||
| 칠탄당 | 케토스 - 만노헵툴로스, 세도헵툴로스 | ||||
| 팔탄당 | (없음) | ||||
| 구탄당 | 알돈산 - 뉴라민산 | ||||
| 복당류 | 이당류 | 수크로스(설탕), 락토스(유당), 말토스(엿당), 트레할로스, 투라노스, 셀로비오스 | |||
| 삼당류 | 라피노스, 멜레치노스, 말토트리오스 | ||||
| 사당류 | 아카보스, 스타키오스 | ||||
| 그 외 | 올리고당 | ||||
| 다당류 | 글리코겐, 녹말, 셀룰로스, 덱스트린 | ||||
한자: 炭水化物
영어: Carbohydrate
중국어: 碳水化合物
일본어: 炭水化物
탄화수소(hydrocarbon)의 일종.
우리 몸의 살에너지를 생산하는 주원료. 만화 등에서 운동할 때 탄수화물을 많이 비축해 놓으라고 하는 장면을 종종 보았을 것이다. 단 1형 당뇨병 환자에게 외부 인슐린주사 없이는 섭취 가능한 모든 종류의 탄수화물은 독극물이다. 물론 먹는다고 바로 거품물고 쓰러지는건 아니지만...고혈당 항목 참조.
구성원소는 지질(lipid)과 같이 C, H, O며, 탄수화물이란 이름은 대개의 탄수화물의 분자식이 Cn(H2O)m의 형태라 '탄소'와 '물'이 화합한 수화물로 착각한 데외우기 쉽게 하면 "탄소와 물"→"탄수화물"서 유래한다. 그러나 분자 구조는 탄소와 물이 결합한 형태는 아니고 그냥 알코올기(-OH)[1]가 많이 붙은 알데히드/케톤 꼴이다. 그렇다고 탄수화물이라는 말이 아주 틀린 건 아닌 게 대부분의 탄수화물은 진한 황산에 의해 화학적으로 탈수되어 탄소만 남게 되기 때문이다. 우리가 흔히 단맛을 느끼는 당류와 당류가 결합되어 만들어진 곡물류에서 다량 함유되어 있는 녹말(starch), 그리고 섬유질[2] 등이 전부 탄수화물의 범위에 속한다.
탄수화물은 다음과 같이 분류된다.
- 단당류(monosaccharide): 가장 단순한 탄수화물. 포도당(glucose), 과당(fructose) 등. 단당류는 결합방식에 따라 알도오스와 케토오스로 다시 구분되며, 또 탄소 수에 따라서도 구분된다.
- 이당류(disaccharide): 2개의 단당류 분자가 결합한 것. 설탕(sucrose)[3], 유당(lactose), 맥아당(maltose) 등.
- 다당류(polysaccharide), 올리고당류(oligosaccharide): 다당류는 단당류 분자들이 사슬 형태로 길게 결합한 것. 녹말, 글리코겐(glycogen), 셀룰로오스(cellulose) 등. 올리고당류는 다당류보단 짧고, 단당류보다는 긴 것. 소(少)당류라고도 한다.[4]
섭취된 탄수화물은 분해, 변형되어 최종적으로는 6탄당인 포도당 상태로 우리 몸에서 이용된다. 녹말은 이러한 당의 집합체로서 매우 훌륭한 에너지원이지만, 셀룰로오스는 분해효소가 없기 때문에[5] 체외로 그냥 배출된다. 셀룰로오스는 부피가 크고 수분을 많이 흡수하기 때문에 변비를 예방하는 데 도움이 된다. 다만 섬유가 길어야 효과가 있기 때문에 야채주스 같은 것을 먹는 것은 헛수고. 그냥 과일을 먹자.
뇌와 적혈구는 포도당을 최우선적인 에너지원으로 쓰기 때문에 장기간의 단식은 악영향을 끼칠 수 있다. 일단 지질을 분해해 어느 정도 보충은 가능하지만, 생리적 균형이 깨지기 때문에 매우 좋지 않다.
반대로 과량섭취한 탄수화물은 섭취된 지방의 소모를 막아(탄수화물이 먼저 소모된다) 차곡차곡 쌓이도록 한다.[6] 설탕 같은 고칼로리 탄수화물은 체중 증가에 영향이 크므로 다이어트에 성공하고 싶다면 줄이도록 하자.
탄수화물 섭취량이 많아질수록 비만과 당뇨 등 다양한 질병을 유발하는 혈장 팔미톨레산 농도가 높아지는 것으로 나타났다는 연구 결과도 있다.
하지만 지나치게 탄수화물을 절제하는 단백질 다이어트 등은 체내 탄수화물 부족을 야기하고, 탄수화물 대신 지방이 분해되면서 케톤이라는 물질이 분비되는데 이는 입냄새의 원인이 된다. 억지로 살 빼려다가 입에서 화생방 뿜지 말고, 적당히 먹고 적당히 운동하자. 이는 정상인들 수준의 이야기이고 당뇨병 환자 특히 1형 당뇨병 환자의 경우[7] 관리가 안되면 탄수화물을 섭취함에도 죄다 오줌으로 빠져나가기 때문에 쓸 포도당이 없어진 신체는 지방을 태워 에너지를 얻고 그 부산물로 다이어트때와는 비교를 불허하는 양의 케톤산을 만드는데 이는 피를 산성화 할 정도의 양이라서 급성 산독증을 일으킨다. 이를 '당뇨병성 케톤산혈증'이라 하여 환자들이 대표적으로 알아둬야 할 급성 합병증으로 교육한다.
또한 탄수화물은 뇌를 움직이는 주요 영양소, 양을 갑자기 줄이면 뇌 활동에 지장이 생긴다.
인류는 농사를 짓기 시작하면서 본격적으로 대량의 탄수화물을 섭취할 수 있게 되었다. 구석기 시대 사람들은 농사를 짓지 않아 주로 에너지를 고기나 열매에서 얻었기 때문에 그들의 식단은 단백질, 지방 및 약간의 당분이 전부였다고 한다.
한국이나 일본의 현재 식문화에서 상당히 탄수화물의 비율이 높다. 기본적으로 매끼에 밥 한그릇이 나오는 한일식에서 이것 자체도 꽤나 큰 탄수화물 섭취인데다 거기에 반찬에 쓰는 음식중에서도 알고 보면 탄수화물인 것도 꽤나 많고 전, 국수 및 패스트푸드 또한 결국 전부 탄수화물이기 때문에 일부러 줄이지 않는 이상 상당한 섭취를 하게 된다. 문제는 당을 해결해줄 인슐린 분비량이 동양인이 서양인들보다 낮다. 즉 탄수화물을 분해한 후 지방으로 저장해서 기본적으로 비만인구가 많은 서양인에 비해, 동양인들은 분해하는 능력이 부족하여 비만으로 가기전에 고혈당과 당뇨병이 먼저 걸리는 아이러니한 상황이 생기는것이다. 같은 당뇨병으로 고민하는 일본에서는 탄수화물을 줄이자는 유행이 전반적으로 퍼져있으며, 저탄수화물 식품의 수요/개발이 상당히 활발하며, 상당수의 음식제품의 용기에 탄수화물 함량을 큼지막하게 적어놓는 제품이 많다.
당질이란 용어로 바꾸자는 얘기가 있었던 것 같은데 한국에서는 굳건히 잘 버티는 듯하고 일본에서는 꽤 정착된 상황.- ↑ 여기서 알코올기가 더 붙으면 당알코올이 된다.
- ↑ 목화의 송이는 덜 익은 무렵에 먹으면 단맛이 나는데 아직 셀룰로오스로 결합하지 않은 당류 때문이다.
- ↑ 자당(蔗糖)이라고도 한다.
- ↑ Oligo-는 소수(few), 소량(little) 등을 뜻하는 접두사이다. Oligarchy, oligopoly 등에서 이를 찾아볼 수 있다.
- ↑ 분해 가능한 종류는 일부 미생물뿐이다. 잘 알려진 예로 흰개미들은 장내에 공생하는 세균 덕에 섬유질을 분해할 수 있다.
- ↑ 지방은 간에서 합성하기도 하지만 많은 양은 아니다.
- ↑ 2형 당뇨병의 경우 고삼투압성 고혈당 증후군이라는 합병증이 더 잦다.