지질에 대한 개론적 이해
이번 시간에는 3대 영양소중 지방에 대해 알아 봅니다. 이 시간은 이어지는 두 편의 오메가 3 지방산 관련 고찰 (I, II) 에 대한 기반 지식을 다지기 위한 시간이기도 합니다. 사람이나 반려동물의 필수 지방산인 오메가 3, 6 지방산에 대해 알아 보는 것이 목적인데 이왕 소개하는 김에 지질(지방)에 대한 전반적인 내용도 같이 알아봅니다. 여러 모로 쓰임이 있을 것 입니다. 아는 만큼 보이는 법. 일상의 건강을 위해서, 그리고 사석에서 필요할 지도 모를 지식인 포스 장착을 위해서…
이해가 되지 않는 부분은 생략하고 넘어가도 됩니다. 다만 다 읽고 나서 오메가 3 지방산과 오메가 6 지방산이 어떻게 다른지 정도는 이해를 했는지 반문해 보기 바랍니다. 이해가 되었다면 뒤편의 고찰로 넘어가도 좋습니다. 이해가 되지 않았다면 이해가 되었다고 주장하는 5%의 인간들이 본인과는 아무 상관 없는 사람이라 생각하고 맘 편히 챕터를 덮는 것을 추천합니다.
지질 (lipids)이란?
위 그림은 포화 지방산의 구조 도형이다. 탄소들간에 이중 결합이 없고 전부 수소 원자들로 ‘포화’ 되어 있다.
지질의 역할
지질(Lipid)의 분류
- 중성지방 (neutral fat), wax, sterol ester, ceramide
- 인지질, 당지질, 황지질, 단백지질
- 단순지질이나 복합지질이 가수분해 된 것으로서 지방질의 성질을 가진 것
- 유리지방산, 고급 alcohol(sterol, 레틴올 (비타민 A)), 색소
- 탄화수소 (carotenoids, squalene), 지용성 비타민 (D, E, K)
지방산 (Fatty acids)
지방산 명명법 1
- palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linolenic acid 등 일반적으로 불리는 명칭
- 지방산의 탄소 수와 이중결합의 수에 근거
- meth(1), eth(2), prop(3), but(4), pent(5), hex(6), hept(7), oct(8), non(9), dec(10), undec(11), dodec(12), tridec(13), tetradec(14), pentadec(15), eicos(20), triacos(30) 등 탄소 수의 어간에 –anoic acid (포화지방산),
- 이중 결합의 수에 따라 enoic acid (1), dienoic acid(2), trienoic acid(3),…, hexenoic acid(6) 등을 붙임.
- 계통명 앞에 이중결합 위치를 표시해 줌 (carboxylic acid에 있는 탄소부터 세어 숫자를 표시함. 예) 9, 12, 15-octadecatrienoic acid
비타민 A는 눈과 피부의 건강에 필수적이며 탄수화물, 단백질, 지방을 에너지로 전환하는 데에도 필요합니다. 비타민 A는 지용성 비타민으로서 신체의 지방 조직과 간에 저장되고 배출되는데 오래 걸리기 때문에 과 복용 시 중독 위험이 있기 때문에 섭취 상한량에 따라야 합니다. AFFCO에서는 1000kcal ME당 비타민 A의 최대 섭취량을 62,500IU로 권장하고 FEDIAF에서는 그 보다 많은 100,000IU를 최대 섭취량으로 권장하고 있습니다. 이와 관련하여 영국의 Penelope J. Morris 등이 “Safety evaluation of vitamin A in growing dogs”, Penelope J. Morris1*British Journal of Nutrition (2012), 108, 1800–1809, WALTHAM Centre for Pet Nutrition, Freeby Lane, Waltham on the Wolds, Melton Mowbray, Leicestershire, UK.”에서 FEDIAF 의 권고안에 따른 비타민 A 최대 수치가 강아지에게 안전하다는 연구 결과를 발표하였습니다.
아래는 발표 관련 소개 자료입니다.
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유럽 애완 동물 사료 산업 연맹 (FEDIAF)을 대신하여 일하는 공동 연구팀은 강아지의 비타민 A 섭취에 대한 안전한 상한선을 확인했습니다. 이 연구는 강아지의 비타민 A 수치에 대한 과학적 권장 사항 개발에 있어 중요한 진전을 이루었으며 강아지의 뚜렷한 영양 요구 사항에 대한 새로운 시각을 제시합니다. 이 연구는 베를린 자유 대학교(독일), 포츠담 대학교(독일), 월텀 애완동물 영양 센터(영국)의 과학자들에 의해 수행되었습니다.
비타민 A는 반려견에게 필수적인 영양소이며 시력, 성장 및 면역 체계에 특히 중요합니다. 그것은 많은 애완 동물 사료의 핵심 성분인 간에서 자연적으로 발견됩니다. 그러나 현재 강아지가 얼마나 많은 비타민 A를 섭취할 수 있는지에 대한 합의가 이루어지지 않았으며 이 주제에 대한 영양 지침은 크게 다릅니다.
강아지가 다양한 수준의 비타민 A에 어떻게 반응하는지 평가하기 위해 이 연구의 연구자들은 8주 동안 8주에서 16주 사이의 개 49마리를 조사했습니다. 강아지는 무작위로 4 개 그룹 중 하나에 배정되었으며 각 그룹마다 다른 양의 비타민 A가 공급되었습니다. 각 그룹의 강아지에게 공급되는 비타민 A의 수준은 세 가지 주요 산업 단체에서 정한 기존 지침을 기반으로 했습니다 : 12,500 IU; 75,000 IU 및 100,000 IU/1000 kcal 대사 에너지(ME), 대조군은 5,000IU/1000 kcal ME의 비타민 A 수치를 섭취했습니다.
결과는 4개의 테스트 그룹에서 건강 결과에 차이가 없음을 보여주었습니다. 이 발견은 강아지가 이전에 생각했던 것보다 더 높은 수준의 비타민 A를 대사할 수 있음을 강조합니다. 따라서 이 연구는 강아지의 영양 요구 사항에 대한 귀중한 새로운 통찰력을 제공하고 FEDIAF 지침에 따른 비타민 A 수치가 강아지에게 안전하다는 것을 분명히 보여줍니다.
FEDIAF의 사무 총장 인 토마스 마이어 (Thomas Meyer)는 "이 발견은 고양이와 개를 위한 FEDIAF 영양 지침에서 오랫동안 권장되어 온 비타민 A 수준을 입증합니다. 그들은 유럽 애완 동물 사료 산업이 간과 같이 자연적으로 비타민 A가 풍부한 성분을 선택하는 것이 강아지의 건강한 성장과 발달을 보장하기 위한 건전한 과학에 기반을 두고 있음을 확인합니다."
토마스 마이어(Thomas Meyer)는 "이 공동 연구는 안전하고 영양가 있는 반려동물 사료에 대한 유럽 반려동물 사료 산업의 책임감 있고 자율적인 접근 방식을 강조하며, NRC(National Research Council)와 같은 다른 출판물과 함께 고려해야 하는 고양이 및 개 영양에 대한 참고 자료로서 FEDIAF 가이드라인의 중요성을 강조합니다"라고 덧붙였습니다.
WALTHAM Center for Pet Nutrition의 연구 저자 인 Penny Morris 박사는 WALTHAM의 연구 참여에 대해 다음과 같이 언급했습니다 : "50 년 넘게 WALTHAM은 애완 동물 건강 및 영양에 대한 지식을 발전시키고 공유하기 위해 과학적 발전을 주도해 왔습니다. FEDIAF 및 포츠담 대학 및 베를린 대학의 주요 전문가들과 협력하여 우리는 전 세계 반려견의 삶에 의미 있는 영향을 미칠 강아지의 비타민 A 섭취에 대한 과학 기반 권장 사항을 수립하기 위해 노력하는 팀의 일원입니다."
이 연구는 WALTHAM Center for Pet Nutrition의 Penny Morris와 Carina Salt, 대학의 Jens Raila 및 Florian Schweigert가 수행했습니다 포츠담, Mars GmbH의 Thomas Brenten, 베를린 자유 대학의 Barbara Kohn과 Jürgen Zentek. 이 연구는 WALTHAM 윤리 검토 위원회, 유럽 애완 동물 사료 산업 연맹(FEDIAF) 및 독립 수의사의 검토 및 승인을 받았습니다.
이 연구는 영국 영양 저널 (British Journal of Nutrition)에 발표되었으며 다음에서 온라인으로 볼 수 있습니다.
http://dx.doi.org/10.1017/S0007114512000128
일반적으로 반려동물의 식이에(특히 고양이의 경우) 나트륨은 거의 독소 수준의 취급을 받는다. 유명 반려동물 식품 제조사에 따르면 저염식 만이 아이들의 건강을 보장한다고 생각하는 보호자들은 나트륨 성분이 함유되어 있다고 표기된 식품과 간식에 왜 나트륨을 넣었느냐고 항의하는 웃지 못할 해프닝도 있다고 한다. 과연 나트륨과 관련된, 직접적으론 ‘소금’과 관련된 진실은 무엇일까? 결론부터 이야기하자면 적정량의, 생각보다 좀 더 많은 양의 소금(물론 여전히 다량의 나트륨 섭취는 주의해야 한다)은 우리 아이들에게 전혀 무해하며 오히려 꼭 필요한 성분이기도 하다는 것이다. 종합병원의 신장내과에 염분 과잉으로 내원하는 환자보다 결핍으로 내원하는 환자가 훨씬 더 위험하다고 한다. 혼수 상태로 실려오거나 사망하는 사례까지 있다는 이야기다. 만성 염분 부족환자는 몸의 항상성도 그에 맞춰 변해 있기 때문에 어지간한 염분은 배출하게 되어있어 오랫동안 다량의 염분을 섭취시켜야하는 치료까지 시행되고 있는 실정이다. 과연 우리들의 반려동물들은 어떠한가?
일반적으로 고양이에 대해 더 예민한 분야라 고양이의 사례를 들어 설명하겠다. 참고로 미국사료관리협회 (AAFCO)에서 발간한 반려동물 영양학 가이드라인의 Sodium(나트륨) & Chloride 항목 마지막 단락에 다음과 같은 표현이 있다.
“because palatability and food consumption would decline due to excess sodium before adverse health effects were observed, setting a maximum concentration for sodium was not of practical concern”
‘나트륨의 최대 섭취량을 정하려고 염분의 양을 증가시켰더니 건강에 유해한 영향이 나타나기 전에, 애초에 먹지 않아 증가시킨 양을 섭취했을 때 나타나는 부작용은 알 수 없어 나트륨의 최대 섭취량 결정은 결국 의미가 없었다’ 는 것이다 나트륨과 관련된 다양한 논문들이 있어 참고로 인용해 보았다.
1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jvim.12074
건강한 10살내외의 고양이에게 2년동안 다양한 나트륨 함량의 식이를 급여하면서 상태를 점검한 논문. 대조군은 1.1g/1000kcal (AAFCO 최소요구량의 2.2배), 실험군은 3.3g/1000kcal (AAFCO 최소요구량의 6.6배)의 급여하면서 6개월 단위로 혈액검사, 소변검사, 사구체 여과율 검사(GFR), 초음파 검사 등등 각종 건강 검진을 하였으나 실험군 고양이의 건강 지표엔 아무 이상이 없었다는 것이다(논문안에 24개월동안의 상세표도 있으니 참조하세요. 2013년논문).
2. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jpn.12548
2017년논문.
여러가지 데이터를 종합한 한 논문
결론:
“다량의 나트륨 섭취는 사람의 경우 건강에 해롭다고 하지만 고양이에서는 얼만큼이 충분한 나트륨 양인지에 대한 데이터가 충분하지 않으며, 심장병 혹은 신장병을 가지고 있는 고양이에게도 얼만큼이 충분한 나트륨양인지 조사된 적이 없다. 하지만 최근까지 조사한 연구에 따르면 높은 식이성 나트륨이 혈압의 증가와 관련이 있지 않아 보인다. 최근 연구에 따르면 고양이들의 혈압은 나트륨에 민감하지 않으며 다른 동물 종도 민감하지 않은 것으로 나타났다. 추가적으로 나이에 상관없이 건강한 고양이들은 장기간으로 나트륨을 섭취해도 신장 혹은 심장기능의 변화가 나타나지 않는 것으로 보고되었다.”
3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15141883/
신부전에 걸린 고양이에게 지속적으로 저나트륨식을 급여했을 때 오히려 저칼륨성신증이 유발되어 고양이의 수명이 짧아 질 수 있다는 것이다. 생리학적으로 무척 복잡한 이야기인데 간단하게 요약하면 너무 낮은 나트륨 함량은 RASS (Renin-Angiotensin-Aldosterone System)을 활성화 해서 칼륨이 소변으로 배출되는 현상이 초래되고 사구체 여과율도 감소하게 된다는 것이다.
4. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jpn.13329
적절히 높은 나트륨 농도의 식이는 개와 고양이의 수분 섭취량을 늘려서 요농도와 상대적 과포화율을 낮추고, 요 칼슘 배출을 늘려 요로계 결석 발생을 낮춘다는 내용이다. 2020년 발표된 논문인데 사료회사들이 이를 인용하여 적절히 높은 나트륨 농도를 가진 처방식 사료를 요로계 사료로 판매를 하고있는 것으로 보인다.
종합하면 건강한 고양이에게 최소요구량을 능가하는 적당한 수준의 나트륨은 전혀 해가 되지 않는다. 신부전에 걸린 고양이라도 점차적인 나트륨량을 줄여 가야지 너무 저 나트륨만 찾는 것은 오히려 해가 된다는 이야기.
작성일자 2024-01-11 18:55:31개와 고양이는 영양학적으로 공통점이 많아서 둘 다 사람보다는 단백질과 지방의 섭취량이 많아야 하고 사람에게서는 자주 발생하는 콜로스테롤의 축적으로 인한 동맥경화증과 같은 문제가 거의 발생하지 않습니다. 고양이와 개의 고유의 섭식 행동이나 대사 및 소화기의 구조에 대한 다양한 연구 결과 고양이는 육식동물로 개는 잡식 동물로 분류가 되고 이런 차이에 의해서 고양이와 개에서 영양학적인 차이도 발생합니다.
1 잘 알려진 바, 고양이는 육식 동물입니다. 그래서 고양이는 동물의 살이나 내장들로부터 영양분을 섭취하는 것에 적응이 되어있습니다. 만일 고양이의 식이에 동물 유래 영양소가 없다면 식의 영양 균형을 면밀하게 검토해야합니다. 개와 고양이의 소화계통은 비슷하지만 고양이는 오랜 기간 동안에 걸쳐 이미 소화되고 대사가 진행된 영양소를 가진 동물들을 사냥하는 육식동물이다 보니 위장의 크기가 개에 비해 작고 소화관도 짧고 간에서 분비되는 효소의 종류가 적고 그 효능도 떨어집니다.
2 고양이는 개에 비해 더 많은 단백질이 필요합니다. 고양이는 개와 달리 메티오닌이나 시스테인으로부터 타우린을 생성할 수 있는 능력이 현저하게 낮아 타우린(분자 구조가 아미노산과 유사 합니다만 카르복실기 자리에 술폰산이 치환되어있고 단백질 합성에는 쓰이지 않습니다. 아미노기가 β-탄소에 붙어 있는 별종 아미노산이고 낮은 pH에서 쉽게 이온화되는 성질이 있습니다. 대부분의 동물 조직과 생체액에 유리 아미노산 형태로 존재하며 식물에는 거의 존재하지 않습니다.) 을 별도로 급여해 주어야 합니다. 타우린이 부족할 경우, 확장성 심근병증이나, 유산, 이상 성장과 신장 이상이 유발될 확률이 높아 집니다. 굴, 가리비 등 조개류나 오징어, 문어, 낙지, 생선 등의 검붉은 살에 많은 성분으로 소, 돼지, 닭 등 육류에는 함유량이 적습니다.
아르기닌이라는 아미노산도 고양이에게는 중요한 아미노산입니다. 단백질 분해시 생성되는 독성 물질인 암모니아와 결합하는데 필요한 오르니틴이라는 아미노산을 고양이는 아르기닌을 통해서만 만들 수 있기 때문입니다. 이와 달리 개는 다른 방법으로도 오르니틴을 생성할 수 있습니다
3 지방은 단백질이나 탄소화물보다 소화율이 높고 필수 지방산과 비타민을 세포에 공급해주기 때문에 꼭 필요한 에너지원입니다. 지방에는 포화지방산과 불포화지방산 등이 있고 이중 반려동물에게 꼭 필요한 것은 불포화지방산입니다. 불포화지방산으로는 오메가3와 오메가 6가 있습니다. 이 지방산은 체내에서 충분히 만들어 지지 않으므로 개와 고양이 모두에게 식이를 통해 급여 되어야하는 필수 영양소입니다. 특히 고양이는 개와 달리 아라키돈산이라는 지방산을 생성하지 못합니다. 아라키돈산은 혈액 응고 반응과 소화, 생식기능에도 필요하며 피부재생에도 영향을 줍니다.
4 고양이는 비타민 A와 Niacin(비타민 B3)를 체내에서 합성할 수 없습니다. 그래서 동물성 식품을 통해서 공급받아야 합니다. 비타민 A는 눈과 피부의 건강에 필수적이며 탄수화물, 단백질, 지방을 에너지로 전환하는 데에도 필요합니다. 이에 반해 사람이나 개는 당근 등에 많이 들어있는 베타카로틴을 통해 비타민 A를 얻을 수 있습니다.
5 이와 같은 이유로 AAFCO에서는 고양이와 개에 대해 다른 영양 기준을 제시합니다. 이들의 기준이 절대적인 것은 아닙니다만 현재까지는 그나마 가장 신뢰할만한 가이드라인입니다. 우리 IO Compass를 통한 자료에 의하면, 최근 고양이의 경우 만성 신장 질환의 위험을 낮추기 위해 칼슘과 인의 비율을 기존의 1~2:1이 아닌 1~1.3:1의 비율로 낮추어야 한다는 독일 뮌헨 대학의 연구를 비롯한 다양한 논문들이 나오고 있습니다. 계속 주시하며 우리들의 솔루션에 반영할 것입니다.