지방

지방은 지질(lipid)의 한 종류로서, 글리세롤(glycerol) 한 분자와 세 분자의 지방산(fatty acid)으로 이루어진 유기물이다. 글리세롤에 있는 3곳의 수산기(-OH)는 지방산의 카복실기(-COOH)와 결합하여 물이 빠지고 에스터 결합(ester bond)을 이루게 된다. 따라서 지방을 트리글리세리드(triglyceride)라고도 한다.

목차

지방은 체내에서 에너지의 저장과 생체 기관 보호 및 체온 유지 등에 중요한 기능을 한다. 식물과 달리 사람과 같이 움직임이 많은 동물세포에서는 지방의 에너지 저장 능력이 필수적이다. 지방 1 g에는 녹말과 같은 다당류 1 g의 2배가 넘는 에너지가 저장되어 있다. 지방의 구조는 아래와 같다.¹⁾ 

지방의 구조 (출처:한국식물학회, 김우택)

지방은 지방산의 2중결합의 유무에 따라 포화 지방과 불포화 지방으로 구분이 되며, 불포화 지방은 2중결합이 형성될 때에 수소의 위치에 따라 시스(cis)형과 트랜스(trans)형으로 구분이 된다. 

지방의 종류 (출처:한국식물학회, 김우택)

동물성 지방은 전형적으로 포화지방산으로 이루어져 있다. 즉, 지방산을 이루고 있는 탄화수소의 탄소-탄소 결합에 2중결합이 없으므로 동물성 지방은 서로 조밀하게 뭉쳐있는 고체 형태의 구조를 이룬다. 이것이 버터, 돼지고기 삼겹살 지방 등이 상온에서 고체를 이루는 이유이다. 

반면, 식용유와 같은 식물성 지방은 불포화지방을 함유하고 있고 상온에서 액체 구조를 나타낸다. 식물성 지방을 기름(오일, oil)이라고 하며, 피마자유, 올리브유 등이 대표적인 예이다. 이렇게 식물성 지방이 상온에서 액체의 성격을 나타내는 이유는 지방을 이루는 지방산의 2중결합이 형성되는 위치에서 지방산의 형태가 비틀어지거나 구부러지는 모습으로 변화하고, 따라서 지방분자들이 조밀하게 겹치지 못하게 되므로 지방의 융점이 낮아지기 때문이다. 

식료품 제조 과정에서 식물성 지방에 강한 압력을 가하면서 수소화 공정을 거치게 되면 불포화지방산의 2중결합의 구조가 변화하여 포화지방산으로 변화될 수 있다. 이 과정을 수소화 (hydrogenation)라고 하는데, 액체의 식물성 지방을 고체화하여 맛을 변화시키고 유통기간을 연장시킨다. 마가린은 식물성 지방을 수소화시켜서 만든 것이다.

식물성 지방의 수소화 과정에서 불완전한 수소화가 일어날 경우 트랜스지방(trans fat)이 형성된다. 이는 지방산을 이루는 탄화수소의 탄소-탄소 결합에 2중결합이 존재하지만, 그 형태가 구부러지거나 비틀어지지 않고, 평평한 지방산 꼬리를 이루게 된다. 트랜스지방은 세포에 불필요한 것으로 건강에 해로운 것으로 알려져 있다. 트랜스지방을 많이 섭취할 경우 심장병, 동맥경화, 당뇨의 원인이 될 수 있다.²⁾ 

1. Neil A. Campbell, Lisa A. Urry, Michael L. Cain 등 (2018) Biology, A global approach, 11th edition, Person, USA
2. Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian M. Moller 등 (2015) Plant Physiology and Development., 6th edition  Sinauer, Sunderland, USA