식이섬유의 종류

식이섬유는 세포벽 구조의 구성 여부, 장에서 작용하는 부위, 섬유소의 공급원 (physical origin), 물에 대한 용해성, 장내 미생물에 의한 발효 여부 등에 따라 분류할수 있다.

 

일반적으로 식이섬유는 식물성 식이섬유와 동물성 식이섬유로 나눌 수 있다. 

식물성 식이섬유소는 수용성과 불용성으로 이루어져 있고, 

동물성 식이섬유는 게, 새우 껍질 등의 동물조직에 함유되어 있으며, 키틴과 키토산을 총칭하여 키틴질이라 부른다.

식물의 수용성 식이섬유소는 물에 녹거나 겔을 형성하며, 펙틴, 검 등이 있다. 

수용성 식이섬유소는 대장에서 박테리아에 의해 분해되면서 흡수되어, 평균 1g당 2～3 kcal의 에너지를 낸다. 

불용성식이섬유로는 물에 녹지 않는 셀룰로오즈, 헤미셀룰로 오즈, 리그닌이 있는데 나무줄기나 고사리, 브로콜리 등의 단단한 줄기에는 리그닌이 많다. 

 

식물의 불용성 식이섬유소는 포도당이 긴 사슬형태로 결합하고, 서로 겹쳐져서 매우 강한 그물망과 같은 구조로 되어있어, 보통 수용성 식이섬유소보다는 장내 미생 물에 의한 분해가 느리다.

 

1) 식물성 식이섬유 

가. 수용성 식이섬유

 

① 펙틴 : 모든 식물의 세포벽과 세포 사이의 층을 이루는 물질로서, α-1, 4결합의 D-갈락튜로닌산과 1, 2결합의 람노스가 주축을 이룬다. 아라비노갈락탄, 아라비 노자일란, 알파 글루칸 등의 화학적 구조를 가지고 있다. 식물조직에 섬유소, 헤미 셀룰로오스와 함께 널리 분포되어 있으며, 사과, 딸기, 배, 포도, 자두 등의 과실류와 일부 채소류, 사탕무우 등에 존재하며, 레몬과 오렌지 등의 감귤류 껍질에 다량 함유되어 있다.

 

② 검류 : 구아검은 인도와 파키스탄 등지에서 재배되고, 로커스트 검은 지중해 연안과 캘리포니아에서 널리 재배되고 있는 두과식물의 종자에서 얻을 수 있는 고무 이다. 갈락토만난, 아라비갈락탄 등으로 구성되어 있으며, 구아, 로커스트 콩 등에 들어있다.

 

③ 해조다당류 : 해조류에 있는 점액질은 복잡한 화합물이다. 물을 붓고 끓인 후 냉각 하면 겔이 형성된다. 알긴산, 한천, 카라기난 등이 주성분이며, 갈조류와 홍조류에 들어있다.

 

④ 난소화성 덱스트린(Indigestible Dextrin): 감자나 옥수수의 전분을 배소시켜 만든 수용성 식이섬유로 일본 천연물편람에 “천연물”로 등재되어 있으며 또한 미국 FDA에서는 GRAS (Generally Regarded as Safe: 일반적으로 안전한 물질)물질로 인정받고 있다.

 

⑤ 폴리덱스트로스(Polydextrose): 화학적으로 합성한 식이섬유로, 우리나라 식품첨 가물공전에 화학적 합성품으로 등재되어 있다.

 

나. 불용성 식이섬유

① 셀룰로오스(cellulose): 세포벽과 목질부를 이루는 주성분으로 자연계에 널리 분포되어 있는 섬유상 구조의 탄수화물이다. 인간의 소화효소에 의해서는 분해되지 않으나, 동물의 대장 또는 반추동물의 제 1위에서 서식하는 미생물이 분비하는 셀룰라제(cellulase)에 의해서만 분해된다. 셀룰로오스의 주성분은 글루칸이며 밀, 보리, 현미 등 모든 식물의 세포벽에 들어있다.

 

② 헤미셀룰로오스(hemicellulose): 셀룰로오스가 섬유상인데 비해 이는 무정형 물질로 존재하며 비섬유상 구조를 이룬다. 분자량이 섬유소의 절반 정도이며, 그 성분과 구조 등이 확실히 밝혀지지 않은 다당류의 혼합물이다. 갈락토만난 아라비노 자일란 등으로 이루어져 있으며, 곡류와 채소류 등에 들어있다. 일부의 헤미셀룰 로오스는 물에 녹는 것도 있다.

 

③ 리그닌(lignin): 페닐계의 중합체로 비탄수화물 성분이다. 리그닌은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스와 함께 모든 나무 식물(woody plants)종류의 조직에 들어있으며, 인체 내에서 장내세균에 의해 분해되지 않는다.

 

2) 동물성 식이섬유 

가. 키틴과 키토산

키틴은 생물의 외피를 형성하는 것으로 아세틸글루코사민의 β-1,4결합으로 5,000 개 이상 결합된 천연의 고분자 화합물로 소화 흡수되지 않는 동물성 식이섬유이다.
게, 새우, 오징어 등의 연체 동물의 골격 성분으로 탄산칼슘에 의해 강화되어 있다.
키토산은 키틴의 N-deacel 화합물의 총칭이다.

3) 기타 난소화성 물질 

가. 당 알코올류 단당류의 유도체로서 과일과 여러 채소에 존재하고 있다. 장에서 흡수되는 속도가 느리고 치아 건강에 유익하며, 종류에는 자일리톨, 만니톨 등이 있다.

나. 올리고당류 단당류가 3-10개 정도 결합된 당류로서, 신체 내의 소화효소에 의해 분해되지 않으며 대장속의 박테리아가 올리고당을 대사시켜 분해한다. 올리고당은 장 건강을 돕는 등의 건강상 장점이 있다. 콩에 소량 존재하며, 음료에 많이 이용되고 있다.

 

다. 저항전분 전분을 도정하거나 가공하는 등의 과정에서 소화될 수 없는 저항전분이 생성된다.
이는 마치 식이섬유와 같은 작용을 하여 체내에서 소화되지 않고 대장에서 박테리아에 의해 발효된다.

 

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출처

식품의 영양성분 DB 구축사업 - 보건복지부

"식이섬유 분석" 2005.12

 

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