효소가 우리 몸에 어떤 영향을 미칠까

[박현복]

비만의 원인이 비타민의 부족에서 온다는 것이 믿기지 않겠지만 이것은 사실입니다. 비타민이 충분치 못하면 섭취한 음식은 에너지로 쓰이지 못하고 몸 속에 축적되어 결과적으로 비만을 초래합니다.

비타민 B군을 비롯해 몇몇 비타민은 포도당을 분해해 에너지를 만드는 'TCA 사이클'의 보조효소로 작용합니다. 이때 비타민이 없다면 이 과정은 진행될 수 없고, 그러면 영양소들은 에너지로 소비되지 못하고 체지방으로 전환돼 몸에 쌓입니다.

즉, 비타민이 충분치 못하면 섭취한 음식은 에너지로 쓰이지 못하고 몸 속에 축적되어 결과적으로 비만을 초래한다는 얘기입니다. 심하게 몸을 움직이거나 운동을 할 때만 에너지가 필요한 것이 아니라 식사 후 소화를 시키고, 몸의 체온을 유지시키는 데만도 약10km의 조깅을 하는 만큼 에너지가 필요합니다.

그리고 사람의 신체를 구성하는 세포는 에너지 공급이 잠시만 중단되어도 살아나가지 못하게 되는데, 그 에너지를 공급하는 것이 바로 포도당, 지방산, 아미노산입니다. 그래서 운동이나 질병으로 몸이 피로하거나 기운이 없을 때 포도당을 섭취하거나 주사를 맞는 것입니다.

대개 포도당은 음식으로 섭취한 탄수화물이 분해되면서 생기는데, 대표적인 탄수화물인 전분(포도당이 여러 개 결합된 것)은 입에 들어가면 침 속의 아밀라아제라는 효소에 의해 가수분해되어 긴 사슬이 짧은 사슬로 끊어집니다. 그리고 전분의 분해물들은 소장으로 들어가 췌장에서 만들어진 췌장아밀라아제라는 소화효소의 작용을 받아서 맥아당으로 분해됩니다.

이 당류는 소장의 소화효소들에 의해 다시 분해되는데, 맥아당은 말타아제(Maltase)에 의해 2개의 포도당이 되며, 설탕은 슈크라제(Sucrase)에 의해 포도당과 과당으로 분해되고, 젖당은 락타아제(Lactase)에 의해 포도당과 갈락토오스로 분해됩니다.

탄수화물은 이렇게 포도당, 과당, 갈락토오스로 분해된 다음 흡수되고, 흡수된 당은 간장으로 들어가 모두 포도당으로 변화해 혈액 속으로 공급되는 것입니다. 이런 과정을 통해 우리 몸은 항상 충분한 양의 포도당을 혈액 속에 유지하고 있는 것입니다.

몸의 각 세포는 에너지가 필요하면 혈액 중에 있는 포도당을 받아들이는데, 포도당은 효소의 작용으로 여러 단계로 분해돼 에너지를 만들고, 최종적으로는 물과 탄산가스가 되어 배설됩니다.

포도당이 분해되는 과정은 매우 복잡합니다. 혈액 중의 포도당이 피루브산까지 분해되는 과정은 세포질에서 이루어지고, 그 다음의 과정은 세포 내의 미토콘드리아에서 일어나는데, 여기서 많은 에너지를 생산합니다. 그리고 흥미로운 것은 피루브산이 아세틸코엔자임A와 반응해 변화 과정이 사이클을 이루면서 지속된다는 점입니다.

이 과정은, 처음 발견한 영국의 크렙스(H. A. Krebs) 박사의 이름을 따서 '크렙스 사이클' 또는 'TCA 사이클'이라고 부릅니다. 이런 모든 과정이 포도당만으로 이루어지는 것은 아닙니다. 포도당부터 다음 단계로 변화하기 위해서는 각 단계에 맞는 효소가 필요합니다.

또 이 효소들이 제역할을 하기 위해서는 보조효소(코엔자임)의 도움이 필수적입니다. 보조효소의 주요성분이 바로 비타민입니다. 비타민 B1, 비타민 B2, 나이아신, 비타민 B6, 비타민 B12, 비오틴, 판토텐산 등은 포도당이 분해되어 크렙스 사이클을 거쳐 에너지를 만드는 데 없어서는 안되는 보조효소의 주성분이 되고 있습니다.

이런 과정을 통해서도 알 수 있듯이, 에너지는 포도당의 분해로 만들어지기는 하지만 포도당의 양에 의해서만 좌우되는 것이 아니라, 포도당의 분해반응을 조정하는 효소와 보조효소의 양에 의해서도 좌우되는 것입니다. 즉 보조효소를 구성하는 비타민이 에너지 생산을 조정하는데 중요한 역할한다는 뜻입니다.

비타민 공급이 부족해서 에너지 생성에 관여하는 보조효소가 충분하지 못하면 포도당의 분해나, 에너지의 생성이 순조로울 수가 없고, 그렇게 되면 포도당이 그대로 쌓입니다. 이렇게 쌓인 포도당은 에너지로 변환되지 못하고 글리코겐으로 합성되어 간장이나 근육에 저장되기도 하고, 양이 많을 때는 지방으로 변환됩니다.

즉, 지방을 먹지 않았는데도 지방이 만들어져 세포 내에 저장되므로 결과적으로는 비만을 부추기게 되는 것입니다. 따라서 지방과 관계없이 칼로리를 많이 섭취하면 여기에 맞추어 비타민의 섭취도 증가시켜야 합니다.

비타민을 섭취하지 않으면 크렙스 사이클이 원활하게 돌아가지 않고, 그 결과 포도당이 지방으로 바뀌어 비만이 일어납니다. 피로 회복과 에너지 생성에 필요한 비타민에 대해 좀 더 알게 되면 비만에 대한 고민도 해결할 수 있습니다.