탄수화물은 에너지의 주 공급원으로 혈당에 가장 큰 영향을 미치는 영양소이다. 먹는 양에 비례해서 혈당을 상승시키므로 한 번에 많은 양을 섭취하는 것은 바람직하지 않으며, 혈당 조절을 위해 탄수화물의 양을 잘 조절해야한다. 탄수화물이 혈당에 미치는 영향은 섭취하는 탄수화물의 양이 가장 중요하지만, 탄수화물의 종류에 따라서도 혈당 반응의 차이가 있기 때문에 탄수화물의 종류와 특성을 이해하고, 혈당이 천천히 덜 올라가는 탄수화물을 선택하는 것이 중요하다.
탄수화물은 자연계에 널리 분포되어 있고 특히 식물계에 많이 분포되어 있으며 동물의 영양소로써 매우 중요한 물질이다. 앞에서 언급한 바와 같이 가축의 체내에서 에너지원으로 이용될 수 있는 영양소는 지방, 탄수화물, 단백질이 있다. 이 세가지 영양소 중에서 탄수화물은 가장 경제적이고 풍부한 에너지 공급원이다. 탄수화물은 식물체내에서 엽록소의 작용에 의하여 태양열을 이용하여 $CO{_2}$와$H{_2}O$로부터 합성된다. 동물은 식물이 합성한 탄수화물을 이용하는 것인데 식물체내에 존재하는 탄수화물을 모두 동물이 이용하는 것이 아니고 어떤 것은 동물이 이용할 수 있으나 어떤 것은 이용할 수 없다. 동물이 쉽게 이용할 수 있는 형태의 탄수화물은 주로 전분(starch)으로 구성되어 있으며 식물의 세포질에 포함되어 있으며 식물 자체의 에너지 공급 또는 에너지 저장의 기능을 수행하고 있다. 한편 동물이 쉽게 이용할 수 없는 형태의 탄수화물은 주로 섬유소(cellulose)가 대부분을 이루고 있으며 식물의 세포막의 주성분이고 식물체의 형태를 지탱하는 역할을 하고 있다.
2020 한국인 영양소 섭취기준에서 탄수화물은 만성질환 예방을 위한 섭취기준으로 총 에너지 섭취량에 대한 탄수화물로부터의 에너지 섭취비율인 에너지적정비율을 1세 이후 모든 연령에서 55-65%로설정하였다. 그리고 2020년에 처음으로 탄수화물의 평균필요량과 권장섭취량을 설정하였다. 인체의 탄수화물 필요량은 뇌에서 하루에 소비되는 포도당량과 케톤체 생성이 나타나지 않는 양을 기준으로 1세 이후 모든 연령에서 1일 100 g을 설정하고, 권장섭취량은 15% 변이계수를 사용하여 두 배의 변이계수를 더한 130 g/일로 설정하였다. 탄수화물의 평균필요량은 최소필요량의 개념이지 에너지원으로서 적절한 섭취량에 대한 개념은 아니므로 탄수화물의 영양소섭취상태를 평가할 경우에는 평균필요량이나 권장섭취량에 비교하는 것은 적절하지 않고, 에너지적정비율을 활용하여 탄수화물로부터의 에너지 섭취비율의 적절성을 평가하는 것이 적절하다. 탄수화물은 에너지 적정비율범위에서 섭취할 때 만성질환의 위험을 낮출 수 있으며, 이를 탄수화물의 양뿐만 아니라 급원도 고려하는 식생활에 활용해야 할 것이다.
검정 공팡이의 분화에 따른 균체내의 총 탄수화물 및 trehalose의 함량변화를 연구하였다. 검정 곰팡이를 Czapeck-Dox액체배지로서 진탕배양과 정치배양법에 의해 배양하여 검정 곰팡이의 각 분화과정에서의 균체내의 총 탄수화물 및 trehalose함량을 Trevelyan및 Harison(1955)의 탄수화물분화 및 정량법에 의해 측정하였다. 검정 곰팡이가 포자를 형성할 때에 총 탄수화물의 양이 증가하였고 trehalose는 특히 포자형성 직전에 극적으로 증가하였다. 또한 배지내의 성분함량의 결핍에 따른 탄수화물량의 변화를 연구하기 위해 본 실험에 사용된 Czapeck-Dox 배지내의 질소원, 인산원, glucose 등의 함량의 제한시 검정 곰팡이 분화과정의 각 단체에서의 탄수화물 및 trehalose함량 변화를 실험하였다. 질소원의 함량을 제한할 때, 총 탄수화물과 trehalose양이 기본 배지에서 배양했을 때보다 증가하였다. 인산원 제한시도 총 탄수화물과 trehalose양이 증가하였으나, 질소원 제한 배지에서 배양했을 때 보다는 뚜렷하지 못했다. 굴루코즈 함량제한시는 총 탄수화물 및 trehalose양의 변동을 관찰할 수 없었다. 이들 총 탄수화물 및 trehalose의 함량변동은 검정 곰팡이의 분화와 관련성이 있는 것으로 해석된다.
보관된 벼는 시간이 지남에 따라 물리화학적인 변성이 일어난다. 쌀알의 변성에 영향을 주는 중요한 요인으로 온도와 함수율을 들 수 있다. 가급적 저온보관과 밀폐보관이 중요하다. 미시적인 관점에서, 쌀에 함유된 단백질과 지질의 변성은 이미 많은 연구들이 보고되었다. 한편, 실제 보관 현장에서 확인되는 벼의 중량 감소, 즉 감모현상은 현재 진행형이며 다양한 원인으로 발생될 수 있다. 본 논문에서는, 쌀의 주성분인 탄수화물의 분해과정이 감모현상에 중요한 역할을 한다고 가정하였으며, 효소에 의한 탄수화물 분해과정들을 살펴보았다. 관심의 대상이 되는 주요 탄수화물로는 전분과 세포벽에 포함된 탄수화물이 있다. 쌀의 보관 과정 중 중량 감소는 주로 전분의 주성분인 아밀로스와 아밀로펙틴의 분해가 원인일 것으로 보이지만, 단백질과 지질을 포함한 다른 성분들의 변성 또한 종합적으로 영향을 주고 있다고 유추된다.
은행나무와 곰솔의 유식물의 산성비에 대한 생장에 미치는 영향을 알아보기 위하여 pH 5.6을 대조구로 하여 pH 4.0, 3.2와 2.4의 인공산성비를 3개월간 처리하여 생장량, 엽록소 함량과 탄수화물의 함량을 조사하였다. 은행나무와 곰솔의 유식물은 pH2.4에서 생장이 가장 억제되었으며 반면에 pH 3.2에서는 생장이 촉진되었다. 전체적인 생장량은 뿌리에 비해 지상부의 생장에서 산성비의 영향을 더 받았다. 엽록소 함량은 산성비의 산도에 따라 중요한 차이가 없었으며 은행나무 잎의 탄수화물의 함량은 포도당과 설탕의 함량이 pH 4.0에서 가장 낮았고 전분의 함량은 pH 3.2에서 가장 낮았다.
정상적으로 발육하는 담배나방 용 및 휴면용의 단백질과 탄수화물의 함량변화, 산소소비율, 몸무게의 변화, 삼투압등을 비교하였다. 정상용의 경우에는 산소소비율의 변화가 전체 기간에 걸쳐 U자 모양의 곡선을 보인 반면, 휴면용의 경우에는 $20\mu l/g/hr$의 매우 낮은 수준으로 감소되어 유지되다가 우화직전에 산소소비율이 다시 높아졌다. 또한 휴면용의 몸무게는 용화후 12일동안 변화가 거의 없었다. 주요 탄수화물과 수용성단백질 함량은 비휴면용보다 휴면용에서 더 높았으며, 함량변화는 비휴면용에서 더 급격했다. 휴면용과 비휴면용의 단백질에 대한 전기영동 패턴은 유사했으며 휴면용의 혈림프 삼투압은 저온에 보관되었을 때 더 올라갔다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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