지방

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1. 개요

지방은 화학 구조가 지방산과 글리세롤의 유도체로 구성되며, 트라이글리세라이드 형태가 대부분이다. 지방산은 탄소 사슬 길이에 따라 분류되며, 트랜스 지방산은 가공식품에 포함되어 건강에 해로울 수 있다. 지방은 에너지 저장, 세포막 구성, 호르몬 생성 등 생물학적 중요성을 가지며, 필수 지방산의 공급원이기도 하다. 심혈관 질환, 암, 비만, 당뇨병 등 여러 질환과의 관련성이 연구되고 있으며, 포화 지방 섭취를 줄이고 불포화 지방 섭취를 늘리는 것이 권장된다. 지방의 생산 및 가공에는 압착, 용매 추출, 수소화, 에스터 교환 반응 등의 방법이 사용되며, 섭취 기준은 트랜스 지방을 최소화하고, 포화 지방, 불포화 지방, 필수 지방산의 적절한 비율을 유지하는 것이다.

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지방
"지방" 관련 정보
기본 정보
유형	에스터
주요 구성 성분	지방산 또는 트라이글리세라이드
식품 속 지방
분류	포화 지방 불포화 지방 트랜스 지방
불포화 지방	단일불포화 지방 다중불포화 지방
주요 지방산	ω−3 ω−6 ω−7 ω−9
추가 성분	필수 지방산 트라이글리세라이드 콜레스테롤
인공 지방
제조 방법	지방 수소화 지방 에스테르 교환
관련 지방	트랜스 지방
기타 정보
관련 주제	영양소 생물학적 조직 지방 조직

2. 화학 구조

지방은 지방산과 글리세롤의 유도체이며, 대부분 글리세라이드, 특히 트라이글리세라이드(글리세롤의 트라이에스터) 형태로 존재한다. 트라이글리세라이드는 글리세롤의 3개의 하이드록실기(–OH)에 지방산의 카복실기(-COOH)가 탈수 축합 반응을 통해 에스터 결합을 형성하며, 이 과정을 에스터화라고 한다.

지방 분자의 특성은 구성하는 지방산에 따라 달라지는데, 지방산은 탄소 사슬의 길이에 따라 분류될 수 있다. 탄소 사슬이 길수록 분자 간 인력(반데르발스 힘)이 강해져 녹는점이 높아진다. 지방산 사슬은 짧은 사슬, 중간 사슬, 긴 사슬, 매우 긴 사슬 지방산으로 분류된다.

지방산은 탄소 원자 간 이중 결합 유무에 따라 포화 지방산과 불포화 지방산으로 나뉜다. 불포화 지방산은 다시 단일불포화 지방산과 다불포화 지방산으로 나뉜다.

포화 지방산(위), 단일불포화 지방산(중간), 다불포화 지방산(아래)을 포함한 트리글리세리드의 개략도.

액체 상태의 식물성 기름을 고체 상태로 만들기 위해 수소를 첨가하는 과정에서 일부 지방산의 분자 구조가 변형된 것을 트랜스 지방산이라고 하며, 트랜스 지방을 포함하는 중성 지방을 트랜스 지방이라고 부른다.

지방산의 예
트랜스 불포화 지방산인 엘라이드산	시스 불포화 지방산인 올레산	포화 지방산인 스테아르산

엘라이드산은 부분적으로 수소화된 식물성 기름에서 종종 발견되는 주요 트랜스 불포화 지방산이다.	올레산은 올리브 오일의 55~80%를 차지하는 시스 불포화 지방산이다.	스테아르산은 동물성 지방에서 발견되는 포화 지방산이다. 스테아르산은 이중 결합을 가지고 있지 않기 때문에 시스도 트랜스도 아니다.

2. 1. 트라이글리세라이드

세 가지 다른 지방산을 가지고 있는 천연 트라이글리세라이드의 예. 하나의 지방산은 포화되어 있고(**파란색**으로 강조됨), 다른 하나는 탄소 사슬 내에 한 개의 이중 결합(녹색으로 강조됨)을 포함하고 있다. 세 번째 지방산은(**빨간색**으로 강조된 다불포화 지방산) 탄소 사슬 내에 3개의 이중 결합을 포함하고 있다. 표시된 모든 탄소-탄소 이중 결합은 시스 이성질체이다.

지방은 여러 종류가 있지만, 각각 동일한 화학 구조의 변형이다. 모든 지방은 지방산과 글리세롤의 유도체이다. 대부분의 지방은 글리세라이드이며, 특히 트라이글리세라이드(글리세롤의 트라이에스터)이다. 트라이글리세라이드는 지방산의 카복실기(–COOH) 말단과 글리세롤의 하이드록실기(–OH)가 반응하여 글리세롤의 3개의 하이드록실기에 각각 지방산 사슬이 결합한 형태이다. 즉, 트라이글리세라이드 분자 당 3개의 지방산 사슬을 갖는다. 탈수 축합 반응을 통해 글리세롤과 지방산 사이에 에스터 결합이 형성되는데, 이러한 과정을 에스터화라고 한다.

특정 지방 분자의 특성은 이를 구성하는 지방산에 따라 달라진다. 지방산은 사슬에 연결된 탄소 원자의 개수로 구분하며, 탄소 원자가 많을수록 지방산 사슬의 길이가 길어지고 녹는점이 높아진다.

지방의 주성분은 트리아실글리세롤(트리글리세리드)로, 글리세롤의 세 개의 수산기(-OH)에 지방산이 에스터 결합한 것이다. 지방산은 탄소 원자 수나 이중 결합의 위치와 수에 따라 다양한 종류가 있다.^[23]

2. 2. 지방산

지방은 여러 종류가 있지만, 각각은 동일한 화학 구조에서 변형된 형태이다. 모든 지방은 지방산과 글리세롤의 유도체이다. 대부분의 지방은 글리세라이드이며, 특히 트라이글리세라이드(글리세롤의 트라이에스터)이다. 지방산 사슬은 지방산의 카복실기(–COOH) 말단과 글리세롤의 하이드록실기(–OH)가 반응하여 글리세롤의 3개의 하이드록실기에 각각 결합한다. 즉, 트라이글리세라이드 분자 당 3개의 지방산 사슬을 갖는다. 탈수 축합 반응을 통해 글리세롤과 지방산 사이에 에스터 결합이 형성된다. 이러한 과정을 에스터화라고 하며, 따라서 지방은 에스터이다.

특정 지방 분자의 특성은 구성하는 지방산에 따라 달라진다. 지방산은 사슬에 연결된 탄소 원자의 개수로 구분하기도 한다. 탄소 원자가 많을 수록 지방산 사슬의 길이가 길어진다. 지방산 사슬의 길이가 길어지면 분자 간의 인력(반데르발스 힘)의 영향을 더 크게 받기 때문에 녹는점이 높아진다.

지방산 사슬은 길이에 따라 짧은 사슬, 중간 사슬, 긴 사슬, 매우 긴 사슬 지방산으로 분류된다. 탤로 및 라드는 긴 사슬 지방의 예시이다. 식물성이든 동물성이든 음식에서 발견되는 대부분의 지방은 보통 중간 사슬 지방산 또는 긴 사슬 지방산으로 구성된다.

지질의 다른 종류인 콜레스테롤은 심혈관계 질환을 일으킬 수 있지만, 뇌와 신경세포의 구성 성분이 되고 성호르몬, 부신 호르몬, 쓸개즙 등의 재료가 되는 중요한 물질이므로 적절히 섭취해야 한다. 다만, 인체 내에서 합성되기 때문에 과잉 섭취되지 않도록 주의가 필요하다.^[49]

지방산의 예
트랜스 불포화 지방산인 엘라이드산	시스 불포화 지방산인 올레산	포화 지방산인 스테아르산

엘라이드산은 부분적으로 수소화된 식물성 기름에서 종종 발견되는 주요 트랜스 불포화 지방산이다.	올레산은 올리브 오일의 55~80%를 차지하는 시스 불포화 지방산이다.	스테아르산은 동물성 지방에서 발견되는 포화 지방산이다. 스테아르산은 이중 결합을 가지고 있지 않기 때문에 시스도 트랜스도 아니다.

2. 2. 1. 포화 지방산

다양한 식품에는 포화 지방산과 불포화 지방산이 서로 다른 비율로 포함되어 있다. 쇠고기, 요구르트, 아이스크림, 치즈, 버터와 같이 전유 또는 저지방 우유로 만든 유제품에는 대부분 포화 지방산이 들어 있으며, 일부에는 상당량의 콜레스테롤이 포함되어 있기도 하다. 돼지고기, 가금류, 달걀, 해산물과 같은 다른 동물성 제품에는 대부분 불포화 지방이 포함되어 있다. 부분적으로 수소화된 기름을 포함하는 제품을 비롯한 가공된 제빵 제품이나, 수소화된 기름에 튀긴 가공식품은 포화 지방 함량이 높다.

코코넛 오일과 팜핵유처럼 식물성 기름임에도 포화 지방산의 비율이 높은 예외도 있다.

지방의 주성분은 트리아실글리세롤(트리글리세리드)인데, 글리세롤의 세 개의 수산기(-OH)에 지방산이 에스터 결합한 것이다. 이중 결합을 갖지 않는 것을 포화지방산이라 하고, 이중 결합을 갖는 것을 불포화지방산이라고 한다.^[23] 동물성 유지는 포화지방산의 비율이 많아 상온에서 고체인 것이 많은 반면, 식물성 유지는 불포화지방산을 많이 함유하고 있어 상온에서 액체인 것이 많다.^[23]

소, 돼지, 우유 등 동물성 식품에 많은 포화지방산 섭취는 심장 질환 등 질병과 관련성을 보인다.

2. 2. 2. 불포화 지방산

불포화 지방산은 탄소 사슬에 이중 결합을 가진 지방산으로, 포화 지방산과 달리 상온에서 액체 상태를 유지하는 경향이 있다. 불포화 지방산은 단일불포화 지방산과 다불포화 지방산으로 나뉜다.

단일불포화 지방산은 붉은 육류, 전유 제품, 견과류, 올리브, 아보카도와 같은 고지방 과일에 많이 함유되어 있다. 올리브 오일은 약 75%가 단일불포화 지방산이며, 해바라기유(고올레산 유형)는 70% 이상, 카놀라유와 캐슈는 약 58%가 단일불포화 지방산이다.^[9] 우지(소기름)는 약 50%, 돼지기름은 약 40%가 단일불포화 지방산이다.^[10] 그 외에도 헤이즐넛, 아보카도 오일, 마카다미아 너트 오일, 포도씨유, 땅콩 기름, 참깨 기름, 옥수수 기름, 팝콘, 통곡물 밀, 시리얼, 오트밀, 아몬드 오일, 대마유, 동백 기름 등도 단일불포화 지방산의 좋은 공급원이다.

다가불포화 지방산은 주로 견과류, 씨앗, 생선, 씨앗 기름, 굴 등에 많이 함유되어 있다.

다음은 다불포화 지방산의 주요 식품 공급원과 함량(100g 기준)을 나타낸 표이다.

식품 공급원 (100g)	다불포화 지방 (g)
호두	47
카놀라유	34
해바라기씨	33
참깨	26
치아씨드	23.7
소금 없는 땅콩	16
땅콩버터	14.2
아보카도 오일	13.5
올리브 오일	11
홍화유	12.82
해조류	11
정어리	5
대두	7
참치	14
야생 연어	17.3
통곡물 밀	9.7

많은 과학적 연구에 따르면 식단에서 포화 지방을 불포화 지방, 특히 ''cis'' 불포화 지방으로 대체하면 심혈관 질환,^[4] 당뇨병, 사망 위험이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 세계보건기구(WHO)를 비롯한 많은 의료기관과 공중보건부에서 포화 지방 섭취를 줄이고 불포화 지방 섭취를 늘릴 것을 권고하고 있다.

지중해식 식단은 총 지방 함량이 높지만, 대부분 올리브 오일, 생선, 야채, 양고기와 같은 특정 육류에서 나오는 불포화 지방산(특히 단일불포화 및 오메가-3) 형태이며, 포화 지방 섭취량은 상대적으로 적다. 2017년 연구 결과에 따르면 지중해식 식단은 심혈관 질환, 전체 암 발생률, 신경 퇴행성 질환, 당뇨병 및 사망률을 줄일 수 있다는 증거가 발견되었다.

2. 2. 3. 트랜스 지방산

액체 상태의 식물성 기름에 수소를 첨가하여 마가린이나 쇼트닝과 같은 고체 상태로 만드는 과정에서 일부 지방산의 분자 구조가 변형된 것을 트랜스 지방산이라고 하며, 트랜스 지방산을 포함하고 있는 중성 지방을 트랜스 지방이라고 부른다.^[49] 트랜스 지방은 패스트푸드, 도넛, 과자 등 가공식품에 많이 포함되어 있으며, 이러한 식품을 오랫동안 섭취하면 비만이 될 수도 있고 만성 질병을 일으킬 가능성이 높기 때문에 트랜스 지방 섭취에 주의해야 한다.^[49]

부분 수소화에서 ''cis'' 지방산이 ''trans'' 지방산으로 전환되는 과정

1902년 빌헬름 노르만이 발명하고 특허를 받은 수소화 공정은 고래 또는 어유와 같은 비교적 저렴한 액체 지방을 더 단단한 지방으로 바꾸고 산패를 방지하여 보관 기간을 연장할 수 있게 해주었다. 이 공정은 1900년대 초 식품 산업에서 널리 채택되었는데, 처음에는 버터와 쇼트닝의 대체품인 마가린 생산에 사용되었고, 결국에는 스낵 식품, 포장된 베이킹 제품 및 튀김 제품에 사용되는 다양한 기타 지방에 사용되었다.

지방이나 기름의 완전 수소화는 완전히 포화된 지방을 생성한다. 그러나 일반적으로 특정한 녹는점, 경도 및 기타 특성을 가진 지방 제품을 얻기 위해 수소화가 완료되기 전에 중단된다. 부분 수소화는 이성질화 반응에 의해 일부 ''cis'' 이중 결합을 ''trans'' 결합으로 변환시킨다. 이러한 부반응은 오늘날 소비되는 ''trans'' 지방산의 대부분을 차지한다.

인체에 대한 ''trans'' 지방산의 우려는 식물성 기름과 어유의 부분 수소화의 의도치 않은 부산물로 발견되었을 때 제기되었다. 이러한 ''trans'' 지방산(일반적으로 "트랜스 지방"이라고 함)은 식용이지만 많은 건강 문제와 관련이 있다.

다양한 천연 및 전통적으로 가공된 식품의 트랜스 지방 함량 (g/100g)
식품 유형	트랜스 지방 함량
버터	2~7g
전유	0.07~0.1g
동물성 지방	0~5g
갈은 소고기	1g

수많은 연구에 따르면 트랜스 지방 섭취는 심혈관 질환의 위험을 증가시키는 것으로 나타났다. 트랜스 지방 섭취는 저밀도 지단백질(LDL, 종종 "나쁜 콜레스테롤"이라고 함) 수치를 높이고, 고밀도 지단백질(HDL, 종종 "좋은 콜레스테롤"이라고 함) 수치를 낮추며, 혈류 내 중성지방을 증가시키고 전신 염증을 촉진함으로써 관상동맥 질환의 위험을 증가시키는 것으로 나타났다.

인지된 증거와 과학적 합의에 비추어 볼 때, 영양 당국은 모든 트랜스 지방이 건강에 동일하게 해롭다고 간주하며 섭취량을 미량으로 줄일 것을 권장한다. 2003년 세계보건기구(WHO)는 트랜스 지방이 사람의 식단에서 0.9%를 넘지 않도록 권장했으며, 2018년에는 전 세계 식품 공급에서 산업적으로 생산된 트랜스 지방산을 제거하기 위한 6단계 가이드라인을 제시했다.

영양 섭취 목표 범위 (세계보건기구, 2003년^[42])
식품 요소		목표 (총 에너지 %)
트랜스지방산	1% 미만

3. 생물에서의 중요성

지방은 필수 지방산의 중요한 공급원이며, 에너지원으로서도 중요하다. 지용성 비타민(비타민 A, 비타민 D, 비타민 E, 비타민 K)은 지방과 함께 소화, 흡수 및 운반될 수 있다. 지방은 건강한 피부와 털을 유지하고, 외부 충격으로부터 신체 기관을 보호하며, 체온을 유지하고, 건강한 세포 기능을 증진시키는 데 중요한 역할을 한다. 또한 지방은 수많은 질병에 대한 유용한 완충제 역할을 한다. 화학 물질이든 생물 물질이든 특정 물질이 혈류에서 안전하지 않은 수준에 도달하면, 신체는 새로운 지방 조직에 물질을 저장함으로써 문제가 되는 물질을 효과적으로 희석(또는 적어도 평형을 유지)할 수 있다. 이것은 배설, 배뇨, 우발적이거나 의도적인 사혈, 피지 배설 및 털 생장과 같은 방법으로 문제가 되는 물질이 대사되거나 신체로부터 제거될 때까지 중요한 장기들을 보호하는 데 도움이 된다.^[1]

지방은 필수 지방산의 공급원이며, 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E, 비타민 K와 같은 지용성 비타민의 흡수를 돕는다. 또한 건강한 피부와 모발 유지, 체온 유지, 세포 기능 촉진 등에도 중요한 역할을 한다.

지방의 주성분은 트리아실글리세롤(트리글리세리드)로, 글리세롤의 세 개의 수산기(-OH)에 지방산이 에스터 결합한 것이다. 지방산은 탄소 원자 수나 이중 결합의 위치와 수에 따라 다양한 종류가 있으며, 이중 결합이 없는 것을 포화지방산, 이중 결합이 있는 것을 불포화지방산이라고 한다.^[23] 동물성 유지는 포화지방산 비율이 높아 상온에서 고체인 경우가 많고, 식물성 유지는 불포화지방산 함량이 높아 상온에서 액체인 경우가 많다.^[23]

지질은 탄수화물, 단백질과 함께 "3대 영양소"로 불리며, 생명 활동의 에너지원이자 신체 조직 구성 재료이다.^[23] 20세기 초까지 지방산은 탄수화물로부터 합성될 수 있어 필수 영양소로 여겨지지 않았지만, 이후 연구를 통해 필수 지방산의 존재가 밝혀졌다.^[25]

3. 1. 에너지 저장

지방은 인간과 많은 동물에게 에너지원이며, 즉시 사용하지 않는 에너지를 저장하는 역할을 한다. 지방 1g을 연소하거나 대사시키면 약 9칼로리(37kJ = 8.8 kcal)가 방출된다.

지질은 탄수화물, 단백질과 함께 "3대 영양소"로 불리며, 생명 활동의 에너지원으로 사용될 뿐만 아니라 신체 조직을 구성하는 재료로도 쓰인다.^[23]

생물이 이용하는 다른 에너지원과 지방을 비교하면, 탄수화물의 포도당에 비해 단위 중량당 에너지(열량)가 훨씬 크다.^[23] 포도당은 여러 개가 연결된 글리코겐 형태로 많은 물 분자와 결합하여 존재하지만, 지방은 소수성이기 때문에 물을 포함한 실질적인 단위 중량당 에너지를 비교하면 지방은 글리코겐의 약 6배가 된다.^[23]

생성된 지방은 지방조직을 구성하는 지방세포에 축적된다.^[23]

3. 2. 필수 지방산

인체 영양에 필수적인 지방산은 α-리놀렌산(오메가-3 지방산)과 리놀레산(오메가-6 지방산) 두 가지이다. 이 두 지방산은 성인의 경우 체내에서 다른 필요한 지질들을 합성하는 데 사용될 수 있다.

ω−3 지방산 중 하나인 도코사헥사엔산(DHA)는 유방암 위험 감소와 관련이 있으며, 인지 및 행동 능력과 긍정적인 상관관계를 보인다. DHA는 뇌의 회백질 구조, 망막 자극, 신경전달에 필수적이다.

1929년 미네소타 대학교의 조지 오즈월드 버는 ω-6 계열의 다가불포화지방산인 리놀레산이 쥐에게 필수 영양소임을 보고했다.^[25] 1931년에는 ω-3 계열의 α-리놀렌산이 쥐에서 합성되지 않는다는 것을 발견하고, 이 역시 필수 지방산이라고 결론지었다.^[25]

각 지방산의 총지방에 대한 비율(%)^[32]
식품	포화지방산	단일불포화	다가불포화
카놀라유(캐놀라)	8	64	28
야자유(코코넛)	87	13	1
옥수수기름	13	24	59
면실유^[36]	27	19	54
올리브 오일^[33]	14	73	11
팜핵유^[36]	86	12	2
팜유^[36]	51	39	10
땅콩기름^[34]	17	46	32
쌀겨기름	25	38	37
홍화유 고올레인산^[35]	6	75	14
홍화유 고리놀레산^[36]^[37]	6	14	75
대두유	15	24	58
홍화유^[38]	11	20	69
유지방(버터)^[36]	66	30	4
아마씨, 갈은 것	8	23	65
참깨	14	38	44
콩	14	22	57
아몬드, 건조 로스팅	9	65	21
캐슈너트, 건조 로스팅	20	59	17
마카다미아, 건조 로스팅	15	79	2
피칸, 건조 로스팅	8	62	25
호두, 건조 로스팅	9	23	63

4. 지방 조직

왼쪽의 비만 쥐에는 지방 조직이 많이 있다. 비교를 위해 오른쪽에 정상 쥐가 있다.

동물에서 지방 조직은 장기적으로 대사 에너지를 지방 형태로 저장하는 조직이다. 지방 세포는 먹이로부터 유래되거나 간 대사에서 유래한 지방을 저장한다. 에너지 스트레스 상황에서 이들 세포는 저장된 지방을 분해하여 혈액으로 지방산과 글리세롤을 공급할 수 있다. 이러한 대사 과정은 인슐린, 글루카곤, 에피네프린 등의 여러 호르몬에 의해 조절된다. 지방 조직은 렙틴을 분비하기도 한다.^[50]

지방 조직의 위치에 따라 물질대사 윤곽이 결정된다. 내장 지방은 복벽 내(복부 근육 벽 아래)에 위치하고, 피하 지방은 피부 아래(복부 근육 벽 위)에 위치한다.

4. 1. 내장 지방

지방 조직은 지방 형태로 장기간 대사 에너지를 저장한다. 지방 세포는 먹이로부터 유래하거나 간 대사에서 유래한 지방을 저장한다. 에너지 스트레스 상황에서 이 세포들은 저장된 지방을 분해하여 지방산과 글리세롤을 혈액으로 공급할 수 있다. 이러한 대사 과정은 여러 호르몬(인슐린, 글루카곤, 에피네프린)에 의해 조절된다. 지방 조직은 렙틴 호르몬도 분비한다.^[50]

조직 위치에 따라 물질대사 윤곽이 결정된다. 내장 지방은 복벽 내, 즉 복부 근육 벽 아래에 위치하고, 피하 지방은 피부 아래(복부 근육 벽 위에 있는 복부 지방 포함)에 위치한다. 내장 지방은 최근 신호 전달 화학 물질(즉, 호르몬)의 주요 생성 장소로 밝혀졌으며, 그중 일부는 염증성 조직 반응에 관여한다. 이들 중 하나는 비만, 인슐린 저항성, 제2형 당뇨병과 관련된 레지스틴이다. 레지스틴 관련 결과는 현재 논란의 여지가 있으며, 이 문제에 대해 모든 면을 지지하는 연구 결과도 있다.

4. 2. 피하 지방

피하 지방은 동물에서 지방 조직의 일종으로, 피부 아래에 위치하며 장기적으로 대사 에너지를 지방 형태로 저장한다. 지방 세포는 먹이나 간 대사에서 유래된 지방을 저장하고, 에너지 부족 시 저장된 지방을 분해하여 혈액에 지방산과 글리세롤을 공급한다. 이 과정은 인슐린, 글루카곤, 에피네프린 등의 호르몬에 의해 조절되며, 지방 조직은 렙틴을 분비하기도 한다.^[50]

피하 지방은 복부 근육 벽 위에 있는 복부 지방을 포함하며, 복벽 내에 위치한 내장 지방과 구분된다. 내장 지방은 염증 반응에 관여하는 호르몬 등 신호 전달 화학 물질의 주요 생성 장소로 밝혀졌는데, 비만, 인슐린 저항성, 제2형 당뇨병과 관련된 레지스틴이 그 예이다. 다만 레지스틴 관련 결과는 논란의 여지가 있다.

5. 지방산과 건강

지방산 섭취는 사람의 건강에 영향을 미친다. 연구에 따르면 포화 지방을 시스 불포화 지방으로 대체하면 심혈관계 질환 위험이 줄어든다.^[51] 하버드 T.H. 챈 보건대학원은 트랜스 지방과 포화 지방을 시스 단일불포화 지방과 다불포화 지방으로 대체하는 것이 건강에 유익하다고 조언한다.^[52]

오늘날 많은 사람들이 비만, 동맥 경화, 심장 질환 및 뇌혈관 질환, 고혈압의 원인이라는 이유로 중성 지방(또는 지방) 섭취를 피하고 있다. 하지만 중성 지방은 우리 몸에 꼭 필요한 영양소이므로 무조건 섭취하지 않는 것은 좋지 않다.

지방산 중 사람의 몸에서 만들어지지 않는 지방산을 필수 지방산이라고 하는데, 필수 지방산은 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 필수 지방산이 결핍되면 발육 부진, 탈모, 신장 장애 등이 나타난다. 필수 지방산 중 오메가-3 지방산의 주된 공급원으로는 연어, 고등어, 참치와 같은 생선들이 있다. 오메가-3 지방산에는 도코사헥사엔산(DHA), 에이코사펜타엔산(EPA) 등이 있는데, 도코사헥사엔산은 두뇌 발달을 촉진하고 노인성 치매를 예방하며 학습기능을 향상시키는 등의 역할을 한다.

지방은 에너지원으로서 그리고 신체가 즉시 필요로 하는 것 이상의 에너지를 저장하는 역할을 한다. 지방 1g을 연소하거나 대사시키면 약 9칼로리(37kJ = 8.8 kcal)가 방출된다. 또한 A, D, E, K와 같은 지용성 비타민의 흡수 및 운반을 돕는다.

지방은 건강한 피부와 모발 유지, 신체 기관의 충격으로부터 보호, 체온 유지 및 건강한 세포 기능 촉진에 중요한 역할을 한다. 또한 여러 질병으로부터 신체를 보호하는 완충 역할을 한다.^[1]

다양한 식품에는 포화 및 불포화 지방산의 비율이 다른 다양한 양의 지방이 포함되어 있다. 쇠고기와 요구르트, 아이스크림, 치즈, 버터와 같이 전유 또는 저지방 우유로 만든 유제품과 같은 일부 동물성 제품에는 대부분 포화 지방산이 포함되어 있으며 (일부에는 상당량의 콜레스테롤이 포함되어 있기도 합니다), 돼지고기, 가금류, 달걀, 해산물과 같은 다른 동물성 제품에는 대부분 불포화 지방이 포함되어 있다. 가공된 제빵 제품은 특히 부분적으로 수소화된 기름을 포함하는 제품을 비롯하여 불포화 지방 함량이 높은 지방을 사용할 수 있으며, 수소화된 기름에 튀긴 가공식품은 포화 지방 함량이 높다.

식물성 기름과 어유에는 일반적으로 불포화 지방산의 비율이 더 높지만, 코코넛 오일과 팜핵유와 같이 예외가 있다. 불포화 지방을 함유한 식품에는 아보카도, 견과류, 올리브 오일, 캐놀라유와 같은 식물성 기름이 포함된다.

포화지방산, 불포화지방산, 트랜스지방산은 각각 심혈관 질환, 암, 비만, 당뇨병 등 다양한 질병에 영향을 미친다. (자세한 내용은 하위 섹션을 참조)

5. 1. 심혈관 질환

코크란 라이브러리의 2015년 리뷰에 따르면, 포화 지방 섭취를 줄이고 불포화 지방으로 부분 대체하는 것은 심혈관계 질환의 위험을 낮추는 데 도움이 될 수 있다.^[51] 특히, 시스 불포화 지방으로 대체하는 것이 건강에 유익하다. 하버드 T.H. 챈 보건대학원은 트랜스 지방과 포화 지방을 시스 단일불포화 지방과 다불포화 지방으로 대체하는 것을 권장한다.^[52]

많은 연구에서 트랜스 지방 섭취는 심혈관계 질환의 위험을 증가시키는 것으로 밝혀졌다.^[47]^[48] 트랜스 지방은 LDL ("나쁜 콜레스테롤") 수치를 높이고, HDL ("좋은 콜레스테롤") 수치를 낮추며, 혈중 중성지방을 증가시키고 염증을 촉진하여 관상동맥 질환의 위험을 높인다.

반면, 지중해식 식단은 심혈관 질환, 전체 암 발생률, 신경 퇴행성 질환, 당뇨병 및 사망률을 줄일 수 있다는 연구 결과가 있다. 지중해식 식단은 총 지방 함량이 높지만, 대부분 올리브 오일, 생선, 야채, 양고기 등에서 나오는 불포화 지방산(특히 단일불포화 및 오메가-3 지방산) 형태이며, 포화 지방 섭취량은 상대적으로 적다.

지질과 심혈관 질환의 발병 위험 (WHO/FAO, 2003년^[44])
	위험 감소	관련 없음	위험 증가
확실	리놀레산 생선과 어유(DHA·EPA)		미리스트산 팔미트산 트랜스지방산
가능성이 높음	알파-리놀렌산 올레산 피토스테롤	스테아르산	식사로부터의 콜레스테롤
가능성이 있음			라우르산이 풍부한 기름

포화지방산은 주로 버터, 유제품, 지방이 많은 육류, 가공식품에 많이 함유되어 있다.^[29] 팜유나 코코넛 오일과 같은 일부 식물성 기름에도 포화지방산이 많다.^[29]

불포화지방산 중 단일불포화지방은 올리브유, 카놀라유, 아보카도, 견과류 등에 많이 함유되어 있다.^[29] 다가불포화지방산에는 오메가-6 지방산과 오메가-3 지방산이 있으며, 해바라기, 홍화, 콩, 참깨기름 등은 오메가-6 지방산의 주요 공급원이고, 카놀라유, 마가린, 어패류 등은 오메가-3 지방산의 주요 공급원이다.^[29]

5. 2. 암

포화지방 섭취와 암 사이의 연관성에 대한 증거는 상당히 약하며, 이에 대한 명확한 의학적 합의는 없는 것으로 보인다.

여러 사례-대조 연구 검토 결과 포화지방 섭취는 유방암 위험 증가와 관련이 있는 것으로 나타났다.^[6]^[7]^[8]
또 다른 검토에서는 동물성 지방 섭취량 증가와 대장암 발생률 사이의 긍정적 관계에 대한 증거가 제한적임을 발견했다.
다른 메타 분석에서는 포화지방의 고 섭취가 난소암 위험 증가와 관련이 있다는 증거를 발견했다.
일부 연구에서는 혈청 미리스트산과 팔미트산, 그리고 식이성 미리스트산과 팔미트산, 그리고 혈청 팔미트산과 알파-토코페롤 보충제가 용량 의존적인 방식으로 위험 증가와 관련이 있다는 것을 나타냈다. 그러나 이러한 연관성은 실제 원인이라기보다는 암 발생 전 사례와 대조군 간의 이러한 지방산 섭취량 또는 대사의 차이를 반영하는 것일 수 있다.

적혈구 세포막 내 올레산과 다른 MUFA(단일불포화지방산)의 수치는 유방암 위험과 양의 상관관계를 보였다. 같은 세포막의 포화지수(SI)는 유방암 위험과 음의 상관관계를 보였다. 적혈구 세포막의 MUFA와 낮은 SI는 폐경 후 유방암의 예측 인자이다. 이 두 변수는 모두 델타-9 데사투라제(Δ9-d) 효소의 활성에 의존한다.

PUFA(다중불포화지방산) 섭취량과 암에 대한 관찰 임상 시험 결과는 일관되지 않았으며, 성별 및 유전적 위험을 포함한 암 발생의 여러 요인에 따라 다양하다. 일부 연구에서는 오메가-3 PUFA의 높은 섭취량 및/또는 혈중 농도와 유방암 및 대장암을 포함한 특정 암의 위험 감소 사이의 연관성을 보여준 반면, 다른 연구에서는 암 위험과의 연관성을 발견하지 못했다.

5. 3. 비만

동물에서 지방 조직은 장기간에 걸쳐 신체의 신진대사 에너지를 저장하는 수단이다. 지방세포는 식단과 간 대사에서 유래한 지방을 저장한다. 에너지 스트레스 하에서 이 세포들은 저장된 지방을 분해하여 지방산과 글리세롤을 순환계에 공급할 수 있다.

많은 과학적 연구에 따르면 식단에서 포화 지방을 ''cis'' 불포화 지방으로 대체하면 심혈관 질환(CVD)의 위험,^[4] 당뇨병 또는 사망 위험이 감소하는 것으로 나타났다.

지중해 지역 여러 국가에서 널리 보급된 지중해식 식단은 북유럽 국가의 식단보다 총 지방 함량이 더 높지만, 그 대부분은 올리브 오일과 생선, 채소, 양고기와 같은 특정 육류에서 나오는 불포화 지방산(특히 단일불포화 및 오메가-3) 형태이며, 포화 지방 섭취량은 상대적으로 적다. 2017년 검토 결과에 따르면 지중해식 식단은 심혈관 질환, 전체 암 발생률, 신경 퇴행성 질환, 당뇨병 및 사망률을 줄일 수 있다는 증거가 발견되었다.

생체 내에서 트랜스 지방이 특정 건강 문제를 유발하는 정확한 생화학적 과정은 현재도 연구 중이다. 트랜스 지방 섭취는 신체의 필수 지방산(EFA, 오메가-3 포함) 대사 능력을 저해하여 동맥벽의 인지질 지방산 구성에 변화를 일으키고, 그 결과 관상동맥 질환 위험을 증가시킨다.

트랜스 이중 결합은 분자에 직선형 배좌를 유도하여, 플라크 형성에서와 같이 단단한 충진을 선호한다고 주장된다. 반대로, *cis* 이중 결합의 기하학적 구조는 분자에 굽힘을 만들어 단단한 형성을 방지한다고 주장된다.^[13]

트랜스 지방산이 관상동맥 질환에 기여하는 기전은 상당히 잘 이해되고 있지만, 당뇨병에 대한 영향의 기전은 아직 연구 중이다. 트랜스 지방산은 장쇄 다불포화 지방산(LCPUFAs)의 대사를 손상시킬 수 있다.

트랜스 지방은 다른 지방과 달리 간에서 다르게 처리된다. 트랜스 지방은 필수 지방산을 아라키돈산과 프로스타글란딘으로 전환하는 데 관여하는 효소인 델타-6 데사투라제를 방해하여 간 기능 장애를 유발할 수 있다. 아라키돈산과 프로스타글란딘은 모두 세포 기능에 중요하다.

5. 4. 당뇨병

단일불포화지방산(MUFA, 특히 올레산)은 인슐린 저항성 발생률을 낮추는 것으로 밝혀졌다. 다불포화지방산(PUFA, 특히 다량의 아라키돈산)과 포화지방산(SFA, 예: 아라키드산)은 인슐린 저항성을 증가시켰다. 이러한 비율은 인체 인지질과 골격근을 포함한 다른 조직에서도 측정할 수 있다. 식이 지방과 인슐린 저항성 사이의 이러한 관계는 인슐린 저항성과 염증 사이의 관계에 이차적인 것으로 추정되며, 이는 식이 지방 비율(오메가-3/오메가-6/오메가-9)에 의해 부분적으로 조절된다. 오메가-3와 오메가-9는 항염증 효과를 가지는 반면, 오메가-6는 염증을 유발하는 것으로 여겨진다 (다른 많은 식이 요소, 특히 폴리페놀과 운동도 영향을 미치며, 이 둘 모두 항염증 효과를 가진다). 항염증성과 염증 유발성 지방 모두 생물학적으로 필요하지만, 대부분의 미국식 식단의 지방 비율은 오메가-6 쪽으로 치우쳐져 염증 억제가 해제되고 인슐린 저항성이 강화된다.

대규모 KANWU 연구에 따르면 MUFA 섭취를 늘리고 SFA 섭취를 줄이면 인슐린 감수성이 향상될 수 있지만, 전체 지방 섭취량이 적을 때에만 그렇다. 그러나 일부 MUFA는 SFA와 마찬가지로 인슐린 저항성을 증가시킬 수 있는 반면, PUFA는 인슐린 저항성을 예방할 수 있다.

5. 5. 기타 질환

알츠하이머병: 2003년 2월 신경학회지 (Archives of Neurology)에 발표된 연구에 따르면 트랜스 지방과 포화 지방 섭취는 모두 알츠하이머병 발병을 촉진하는 것으로 나타났다. 하지만 동물 모델에서는 확인되지 않았다. 트랜스 지방은 중년 쥐의 기억력과 학습 능력을 손상시키는데, 트랜스 지방을 섭취한 쥐의 뇌에는 건강한 신경 기능에 중요한 단백질이 더 적었고, 학습과 기억을 담당하는 뇌 부위인 해마 주변과 해마 내부의 염증이 발생했다. 이러한 변화는 알츠하이머병 발병 초기에 일반적으로 관찰되는 유형과 동일하지만, 쥐가 아직 젊은 상태에서 6주 후에 관찰되었다.
주요 우울 장애: 스페인 연구진이 6년 동안 12,059명의 식단을 분석한 결과, 트랜스 지방을 가장 많이 섭취한 사람들이 그렇지 않은 사람들보다 우울증 위험이 48% 더 높았다. 한 가지 메커니즘은 도코사헥사엔산(DHA) 수치가 전전두피질(OFC)에서 트랜스 지방으로 대체될 수 있다는 것이다. 2개월에서 16개월 된 쥐에게 매우 높은 섭취량의 트랜스 지방산(총 지방의 43%)을 섭취시킨 결과, 뇌의 DHA 수치가 감소했다(p=0.001). 자살한 주요 우울증 환자 15명의 뇌를 사후 검사하여 27명의 연령이 일치하는 대조군과 비교한 결과, 자살한 사람들의 뇌에는 OFC의 DHA가 남성 평균 16%에서 여성 평균 32%까지 적었다. OFC는 보상, 보상 기대 및 공감(우울증 기분 장애에서 모두 감소됨)을 조절하고 변연계를 조절한다.
여성 불임: 2007년 연구에 따르면, 탄수화물이 아닌 트랜스 불포화 지방에서 얻는 에너지 섭취량이 2% 증가할 때마다 배란 장애 불임 위험이 73% 증가하는 것과 관련이 있었다.
여드름: 2015년 연구에 따르면, 트랜스 지방은 서구식 식단의 여러 구성 요소 중 하나로 여드름을 유발하며, 정제 설탕 또는 정제 녹말과 같은 높은 혈당 부하를 가진 탄수화물, 우유 및 유제품, 포화 지방과 함께 여드름을 감소시키는 오메가-3 지방산은 서구식 식단에서 부족하다.
감소된 기억력: 2015년 논문에서 연구자들은 1999년~2005년 UCSD 스타틴 연구 결과를 재분석하여 "더 많은 트랜스 지방산 섭취는 생산성이 높은 시기(45세 미만 성인)의 성인에서 단어 기억력 저하와 관련이 있다"고 주장했다.
행동적 과민성 및 공격성: 2012년 이전 연구 대상자에 대한 관찰 분석에서 식단 트랜스 지방산과 자가 보고된 행동적 공격성 및 과민성 사이에 강한 관계가 있음을 발견했지만, 인과 관계는 확립하지 않았다.

6. 지방의 생산 및 가공

지방의 생산 및 가공에는 다양한 화학적, 물리적 기법이 사용된다.

우유를 차징하여 버터를 생산한다.
수소화를 통해 지방산의 포화도를 높인다.
인터에스터화를 통해 서로 다른 트리글리세리드에 걸쳐 지방산을 재배열한다.
윈터라이제이션을 통해 녹는점이 더 높은 오일 성분을 제거한다.
버터 정제를 한다.

지난 수십 년 동안 많은 국가에서 산업화 및 상업용 식품의 트랜스 지방 함량을 제한하는 규제가 있었다. 부정적인 대중적 이미지와 엄격한 규제로 인해 부분 수소화를 대체하려는 관심이 높아졌다.

올리브유, 콩기름, 카놀라유와 같은 오일, 물, 모노글리세라이드, 지방산을 혼합하여 트랜스 지방 및 포화 지방과 같은 역할을 하는 "요리용 지방"을 만들 수 있다.

6. 1. 압착

압착은 과일, 씨앗, 조류 등에서 액체 지방을 추출하는 방법으로, 올리브에서 올리브 오일을 추출하는 것이 그 예이다.

6. 2. 용매 추출

헥산 등을 이용한 용매 추출 방식이 지방 생산 및 가공에 사용된다.

6. 3. 제렌더링

산업 및 가정에서 지방을 생산하고 가공하는 데에는 다양한 화학적, 물리적 방법이 사용된다.

'''제렌더링''': 지방 조직에서 지방을 녹이는 과정으로, 우지, 라드, 어유, 고래 기름 등을 생산한다.^[1]

6. 4. 수소화

빌헬름 노르만은 1902년 액체 오일의 수소화에 대한 특허를 받았다. 이 공정은 고래 또는 어유와 같은 비교적 저렴한 액체 지방을 더 단단한 지방으로 바꾸고 산패를 방지하여 보관 기간을 연장할 수 있게 해주었다. 1900년대 초 식품 산업에서 널리 채택되었는데, 처음에는 버터와 쇼트닝의 대체품인 마가린 생산에 사용되었고, 결국에는 스낵 식품, 포장된 베이킹 제품 및 튀김 제품에 사용되는 다양한 기타 지방에 사용되었다.

1912년판 원본 크리스코 요리책 표지. 크리스코는 면실유의 수소화를 통해 만들어졌다. 2000년대에 제조법이 개정되어 현재는 소량의 트랜스 지방만 함유하고 있다.

지방이나 기름의 완전 수소화는 완전히 포화된 지방을 생성한다. 그러나 일반적으로 특정한 녹는점, 경도 및 기타 특성을 가진 지방 제품을 얻기 위해 수소화가 완료되기 전에 중단된다. 부분 수소화는 이성질화 반응에 의해 일부 ''cis'' 이중 결합을 ''trans'' 결합으로 변환시킨다.

6. 5. 에스터 교환 반응

지방 에스터교환 반응에서 지방산은 트리글리세라이드 혼합물 중 하나이다. 적절한 배합의 오일과 포화 지방에 적용하고, 원치 않는 고체 또는 액체 트리글리세라이드를 분리하는 과정을 거치면, 지방산 자체에는 영향을 미치지 않고, 특히 새로운 "트랜스 지방"을 생성하지 않으면서 부분 수소화와 유사한 결과를 얻을 수 있다.

일부 연구에서는 전체 지방산 조성이 동일한 재배열(IE) 지방과 비재배열 지방을 사용한 식단을 비교하여 재배열(IE) 지방의 건강 영향을 조사했다.

인간을 대상으로 한 여러 실험 연구에서 2위치에 25~40%의 C16:0 또는 C18:0을 함유한 다량의 IE 지방을 포함하는 식단과 2위치에 3~9%의 C16:0 또는 C18:0만 함유하는 유사한 비-IE 지방 식단 간 공복 혈중 지질에 통계적 차이가 없다는 결과가 나왔다. 코코아 버터를 모방한 IE 지방 제품과 실제 비-IE 제품의 혈중 콜레스테롤 수치에 대한 영향을 비교한 연구에서도 부정적인 결과가 나왔다.

말레이시아 팜유 위원회(Malaysian Palm Oil Board)의 지원을 받은 2007년 연구에서는 천연 팜유를 다른 재배열 또는 부분적으로 수소화된 지방으로 대체하면 LDL/HDL 비율 및 혈장 포도당 수치 증가와 같은 유해한 건강 영향이 발생한다고 주장했다. 그러나 이러한 영향은 IE 공정 자체라기보다는 IE 및 부분적으로 수소화된 지방의 포화산 비율이 더 높기 때문일 수 있다.

7. 지방의 대사

동물에서 지방 조직은 장기간에 걸쳐 신체의 신진대사 에너지를 저장하는 수단이다. 지방세포는 식단과 간 대사에서 유래한 지방을 저장하며, 에너지 부족 시 저장된 지방을 분해하여 지방산과 글리세롤을 순환계에 공급한다. 이러한 대사 활동은 인슐린, 글루카곤, 에피네프린과 같은 여러 호르몬에 의해 조절된다.

7. 1. 소화 및 흡수

소장에서 리파아제와 담즙이 분비되면, 트리글리세라이드는 지방 분해 과정을 통해 모노아실글리세롤과 유리 지방산으로 분해된다.^[1] 분해된 물질들은 소장 내벽의 흡수성 장세포로 이동한다. 장세포에서 트리글리세라이드는 다시 합성되고 콜레스테롤, 단백질과 함께 카일로마이크론으로 포장된다. 카일로마이크론은 세포에서 배출되어 림프계로 수집된 후, 심장 근처의 큰 혈관으로 이동하여 혈액과 섞인다.^[1]

7. 2. 운반

소장에서 리파아제와 담즙의 분비 후, 트리글리세라이드는 지방 분해라는 과정을 통해 모노아실글리세롤과 유리 지방산으로 분해된다. 이들은 그 후 소장 내벽을 따라 있는 흡수성 장세포로 이동한다. 트리글리세라이드는 장세포에서 그 조각들로부터 재합성되고 콜레스테롤과 단백질과 함께 포장되어 카일로마이크론을 형성한다. 이것들은 세포에서 배출되어 림프계에 의해 수집되고 혈액에 섞이기 전에 심장 근처의 큰 혈관으로 운반된다.^[2] 여러 조직이 카일로마이크론을 포획하여 트리글리세라이드를 방출하여 에너지원으로 사용할 수 있다.

극저밀도 지단백(VLDL)과 카일로마이크론의 주요 구성 성분인 트리글리세라이드는 에너지원 및 식이성 지방의 운반체로서 대사에서 중요한 역할을 한다. 트리글리세라이드는 탄수화물(약 4kcal/g 또는 17kJ/g)^[3]보다 두 배 이상의 에너지(약 9kcal/g 또는 38kJ/g)^[3]를 함유하고 있다.

7. 3. 분해

지방은 이자 리파아제에 의해 에스터 결합이 가수분해되어 지방산으로 분해된다. 트리글리세라이드 형태의 지질은 십이지장에서 흡수될 수 없으므로, 분해된 후 지방산, 모노글리세라이드(글리세롤 한 분자, 지방산 한 분자), 그리고 일부 디글리세라이드 형태로 흡수된다.

소장에서 리파아제와 담즙의 분비 후, 트리글리세라이드는 지방 분해라는 과정을 통해 모노아실글리세롤과 유리 지방산으로 분해된다. 이들은 소장 내벽을 따라 있는 흡수성 장세포로 이동한다. 장세포에서 트리글리세라이드는 다시 합성되고 콜레스테롤과 단백질과 함께 포장되어 카일로마이크론을 형성한다. 카일로마이크론은 세포에서 배출되어 림프계에 의해 수집되고 혈액에 섞이기 전에 심장 근처의 큰 혈관으로 운반된다. 여러 조직이 카일로마이크론을 포획하여 트리글리세라이드를 방출하여 에너지원으로 사용할 수 있다.

신체가 에너지원으로 지방산을 필요로 할 때, 호르몬 글루카곤은 호르몬 감수성 리파아제에 의한 트리글리세라이드의 분해를 신호하여 유리 지방산을 방출한다. 뇌는 지방산을 에너지원으로 사용할 수 없으므로,^[2] 트리글리세라이드의 글리세롤 성분은 글루코네오제네시스를 통해 포도당으로 전환되어 뇌의 연료로 사용될 수 있다.

트리글리세라이드는 세포막을 자유롭게 통과할 수 없기 때문에 혈관 벽에 있는 리포단백질 리파아제라는 효소가 트리글리세라이드를 유리 지방산과 글리세롤로 분해해야 한다. 그런 다음 지방산은 지방산 수송 단백질(FATPs)을 통해 세포에 흡수될 수 있다.

건강한 신체에서는 지방이 분해되어 글리세롤과 지방산으로 구성 성분이 방출된다. 글리세롤 자체는 간에서 포도당으로 전환되어 에너지원이 될 수 있다. 지방 및 기타 지질은 췌장에서 생성되는 리파아제라는 효소에 의해 체내에서 분해된다.

많은 세포 유형은 포도당 또는 지방산을 모두 에너지원으로 사용할 수 있지만, 특히 심장과 골격근은 지방산을 선호한다.^[20]^[21] 지방산은 미토콘드리아 산화를 통해 뇌세포의 연료원으로도 사용될 수 있다.

공복이나 운동 등으로 에너지가 필요하게 되면, 지방세포에 축적되어 있던 지방이 지방산과 글리세롤로 가수분해되어 혈중으로 방출되는데, 이를 지방 동원이라고 한다.^[23] 지방산은 단백질인 알부민과 결합하여 혈액을 통해 신체 각 조직으로 운반되고, 세포 내 미토콘드리아에서 완전히 산화되어 에너지를 방출한다.^[23]

안정 시나 강도가 낮은 운동 시에는 지방이 당보다 더 많이 사용된다. 혈당이나 글리코겐은 이용하기 쉽지만 저장량이 많지 않으므로 안정 시에는 그다지 많이 사용되지 않고, 고강도 운동 시에 당이 우선적으로 사용된다.^[30] 운동 시에는 지방보다 글리코겐이 우선적으로 이용되며,^[23] 지방산의 산화에는 많은 산소가 필요하기 때문에 지방 소비에는 지속적인 유산소 운동이 효과적이라고 여겨진다.^[23]

8. 영양학적 측면

지질은 탄수화물, 단백질과 함께 "3대 영양소"로 불리며, 생명 활동의 에너지원이자 신체 조직 구성 재료이다.^[23] 지방의 주성분은 트리아실글리세롤(트리글리세리드)인데, 글리세롤에 지방산이 결합한 형태이다. 지방산 종류에 따라 포화지방산과 불포화지방산으로 나뉜다. 동물성 유지는 포화지방산이 많아 상온에서 고체이고, 식물성 유지는 불포화지방산이 많아 액체인 경우가 많다.^[23]

식사 조사에서 동물성 식품에 많은 포화지방산 섭취는 심장 질환 등과 관련이 있지만, 단일불포화지방산이나 다가불포화지방산 섭취는 이러한 위험을 낮추는 경향을 보인다.^[26] 2015년 미국 식생활 지침에서는 지방 섭취 제한 지침이 폐지되었다.^[28]

8. 1. 필수 지방산

인체 영양에 필요한 필수 지방산(EFA)은 α-리놀렌산(알파-리놀렌산, α-linolenic acid)(오메가-3 지방산)과 리놀레산(linoleic acid)(오메가-6 지방산) 두 가지이다. 성인의 경우 이 두 가지 지방산으로부터 필요한 다른 지질들을 합성할 수 있다.

ω−3 지방산은 상당한 주목을 받아왔다. 오메가-3 지방산 중 장쇄형과 단쇄형 모두 유방암 위험과 일관되게 연관되지 않았다. 그러나 적혈구(적혈구) 세포막에서 가장 풍부한 오메가-3 다가불포화지방산인 도코사헥사엔산(DHA)의 높은 수치는 유방암 위험 감소와 관련이 있었다. 다가불포화지방산 섭취를 통해 얻은 DHA는 인지 및 행동 수행 능력과 긍정적인 상관관계를 보인다. 또한 DHA는 인간 뇌의 회백질 구조, 망막 자극 및 신경전달에 필수적이다.

1929년 미네소타 대학교의 조지 오즈월드 버(George Oswald Burr)는 ω-6 계열의 다가불포화지방산인 리놀레산의 쥐에서의 결핍증을 확인하고, 필수 영양소라고 보고했다.^[25] 1931년 조지 오즈월드 버는 ω-3 계열의 α-리놀렌산이 쥐에서 합성되지 않는다는 것을 보고하고, 이 또한 필수 지방산이라고 결론지었다.^[25]

8. 2. 식품 속 지방

인간의 식단에서 가장 흔한 지방은 트리글리세리드이며, 이는 세 개의 알코올인 글리세롤과 세 개의 지방산이 에스터 결합을 통해 만들어진다.^[23] 이 외에도 디글리세리드, 모노글리세리드 등의 지방이 존재하며, 인지질은 지방산 중 하나가 인산 또는 그 모노에스터로 대체된 형태이다.

다양한 식품에는 포화 및 불포화 지방산의 비율이 다른 다양한 양의 지방이 포함되어 있다. 쇠고기, 요구르트, 아이스크림, 치즈, 버터와 같은 일부 동물성 제품에는 대부분 포화 지방산이 포함되어 있으며, 돼지고기, 가금류, 달걀, 해산물과 같은 다른 동물성 제품에는 대부분 불포화 지방이 포함되어 있다. 식물성 기름과 어유에는 일반적으로 불포화 지방산의 비율이 더 높지만, 코코넛 오일과 팜핵유와 같이 예외가 있다. 불포화 지방을 함유한 식품에는 아보카도, 견과류, 올리브 오일, 캐놀라유와 같은 식물성 기름이 포함된다.

많은 과학적 연구에 따르면 식단에서 포화 지방을 ''cis'' 불포화 지방으로 대체하면 심혈관 질환,^[4] 당뇨병 또는 사망 위험이 감소하는 것으로 나타났다. 세계보건기구(WHO)를 포함한 많은 의료기관과 공중보건부가 공식적으로 해당 권고안을 발표했다.

단일불포화 지방은 붉은 육류, 전유 제품, 견과류, 올리브와 아보카도와 같은 고지방 과일과 같은 동물성 고기에서 발견된다. 올리브 오일은 약 75%가 단일불포화 지방이다. 카놀라유와 캐슈는 모두 약 58%가 단일불포화 지방이다.^[9] 기타 공급원으로는 헤이즐넛, 아보카도 오일, 마카다미아 너트 오일, 포도씨유, 땅콩 기름, 참깨 기름, 옥수수 기름, 팝콘, 통곡물 밀, 시리얼, 오트밀, 아몬드 오일, 대마유, 그리고 동백 기름이 있다.

다불포화 지방산은 주로 견과류, 씨앗, 생선, 씨앗 기름 및 굴에서 발견된다.

다음은 다불포화 지방의 식품 공급원이다.

식품 공급원 (100g)	다불포화 지방 (g)
호두	47
카놀라유	34
해바라기씨	33
참깨	26
치아씨드	23.7
소금 없는 땅콩	16
땅콩버터	14.2
아보카도 오일	13.5
올리브 오일	11
홍화유	12.82
해조류	11
정어리	5
대두	7
참치	14
야생 연어	17.3
통곡물 밀	9.7

지방의 주성분은 트리아실글리세롤(트리글리세리드)이지만, 지방산은 탄소 원자 수나 이중 결합의 위치와 수에 따라 다양한 종류가 있다.^[23] 이중 결합을 갖지 않는 것을 포화지방산, 이중 결합을 갖는 것을 불포화지방산이라고 한다.^[23] 동물성 유지는 포화지방산의 비율이 많아 상온에서 고체인 것이 많은 반면, 식물성 유지는 불포화지방산을 많이 함유하고 있어 상온에서 액체인 것이 많다.^[23]

식품 중의 총지방은 여러 종류의 지방의 혼합물로 구성된다.^[29] 동물성 유지는 포화지방산의 비율이 많고 상온에서 고체인 것이 많다.(동물성 지방)^[23] 식물성 유지는 불포화지방산을 많이 함유하고 있기 때문에 상온에서 액체인 것이 많다.(식물성 기름)^[23] 그러나 야자유(코코넛 오일)이나 카카오버터처럼 포화지방산을 다량 함유하는 기름도 있다.

각 지방산의 총지방에 대한 비율(%)^[32]
식품	포화지방산	단일불포화	다가불포화
식용유
카놀라유(캐놀라)	08	64	28
야자유(코코넛)	87	13	01
옥수수기름	13	24	59
면실유^[36]	27	19	54
올리브 오일^[33]	14	73	11
팜핵유^[36]	86	12	02
팜유^[36]	51	39	10
땅콩기름^[34]	17	46	32
쌀겨기름	25	38	37
홍화유 고올레인산^[35]	06	75	14
홍화유 고리놀레산^[36]^[37]	06	14	75
대두유	15	24	58
홍화유^[38]	11	20	69
유제품
유지방(버터)^[36]	66	30	04
치즈, 레귤러	64	29	03
치즈, 라이트	60	30	00
아이스크림, 고급	62	29	04
아이스크림, 라이트	62	29	04
우유, 전유	62	28	04
우유, 2% 저지방	62	30	00
휘핑크림^[39]	66	26	05
육류
쇠고기	33	38	05
다진 고기	38	44	04
폭찹	35	44	08
햄	35	49	16
닭, 가슴살	29	34	21
닭	34	23	30
칠면조, 가슴살	30	20	30
칠면조, 다리	32	22	30
생선, 오렌지 러피	23	15	46
연어(샤케)	28	33	28
핫도그, 쇠고기	42	48	05
핫도그, 칠면조	28	40	22
버거, 패스트푸드	36	44	06
치즈버거, 동일	43	40	07
치킨 샌드위치, 빵가루 튀김	20	39	32
치킨 샌드위치, 구이	26	42	20
소시지, 폴란드식	37	46	11
소시지, 칠면조	28	40	22
피자, 소시지	41	32	20
피자, 치즈	60	28	05
씨앗과 견과류
아마씨, 갈은	08	23	65
참깨	14	38	44
콩	14	22	57
아몬드, 건조 로스팅	09	65	21
캐슈너트, 건조 로스팅	20	59	17
마카다미아, 건조 로스팅	15	79	02
마카다미아, 건조 로스팅	14	50	31
페칸, 건조 로스팅	08	62	25
호두, 건조 로스팅	09	23	63
과자와 제빵
초콜릿바	59	33	03
캔디, 과일맛 츄	14	44	38
쿠키, 오트밀 레이즌	22	47	27
쿠키, 초콜릿칩	35	42	18
케이크, 옐로우(스펀지)	60	25	10
페이스트리, 데니쉬	50	31	14
조리 중 및 식탁용 기름
버터, 막대형	63	29	03
버터, 휘핑	62	29	04
마가린, 막대형	18	39	39
마가린, 용기형	16	33	49
마가린, 라이트 용기형	19	46	33
라드	39	45	11
쇼트닝	25	45	26
치킨 오일	30	45	21
우지	41	43	03
드레싱, 블루치즈	16	54	25
드레싱, 이탈리안 라이트	14	24	58
기타
달걀 노른자 기름^[40]	36	44	16
아보카도^[41]	16	71	13

포화지방산은 버터(버터), 유제품, 지방이 많은 육류, 많은 가공식품의 주요 지방이다.^[29] 포화지방산은 식물성 기름에는 많지 않지만, 팜유(팜유)나 코코넛 오일과 같이 예외도 있다.^[29]

불포화지방산 중 단일불포화지방은 올리브 오일(올리브유), 카놀라유(캐놀라유(카놀라유)), 아보카도(아보카도), 견과류(견과류) 등에 많이 함유되어 있다.^[29] 불포화지방산 중 다가불포화지방의 주요 것으로 ω-6 지방산과 ω-3 지방산이 있으며, ω-6 지방산 섭취원으로 해바라기(해바라기), 홍화(홍화), 콩(콩), 참깨기름(참깨기름) 등이 있고, ω-3 지방산 섭취원으로 카놀라유(캐놀라유), 마가린(마가린), 어패류(어패류) 등이 있다.^[29]

포화지방산은 육류와 유제품에 많이 함유되어 있으며, 유해한 LDL 콜레스테롤을 증가시키고, 보호적인 HDL 콜레스테롤도 증가시킨다. 트랜스지방산은 유해한 LDL을 증가시키고 보호적인 HDL을 감소시키는 반면, 식물성 기름, 견과류, 통곡물, 생선에 풍부한 단일불포화지방산과 다가불포화지방산, 특히 그중 ω-3 지방산은 유해한 LDL을 감소시키고 보호적인 HDL을 증가시키며, 또한 인슐린 저항성을 개선하고 심장 박동을 안정시킨다.^[43]

지방 섭취량이 많은 경우 허혈성 심질환이 발생할 위험이 높아지는 관계가 보이는 것은 포화지방산뿐이며, 단일불포화지방산이나 다가불포화지방산의 비율을 많이 섭취하는 집단에서는 그 위험이 낮다.^[26]

지질과 심혈관 질환의 발병 위험^[44]
	위험 감소	관련 없음	위험 증가
확실	리놀레산(리놀레산) 생선과 어유(DHA(도코사헥사엔산)·EPA(에이코사펜타엔산)		미리스트산(미리스트산) 팔미트산(팔미트산) 트랜스지방산(트랜스지방산)
가능성이 높음	알파-리놀렌산(알파-리놀렌산) 올레산(올레산) 피토스테롤(피토스테롤)	스테아르산(스테아르산)	식사로부터의 콜레스테롤(콜레스테롤)
가능성이 있음			라우르산이 풍부한 기름(라우르산)

8. 3. 섭취 기준

지방 1g을 연소하거나 대사시키면 약 9칼로리가 방출된다. 지방은 필수 지방산의 공급원이며, 지용성 비타민 A, D, E, K의 흡수를 돕는다.

세계보건기구(WHO)는 2003년 트랜스지방 섭취를 전체 에너지 섭취량의 1% 미만으로 제한할 것을 권장했다. 2018년에는 산업적으로 생산된 트랜스 지방산을 제거하기 위한 가이드라인을 제시했다.

미국 국립과학원(NAS)은 트랜스 지방 섭취에 대해 안전한 수준이 없다고 결론지었다. 트랜스 지방 섭취가 증가하면 관상 동맥 질환의 위험이 증가하기 때문이다. 2015년 미국의 식생활 지침은 지방 섭취량을 30%로 제한하는 지침을 폐지했다.^[28]

세계보건기구(WHO)는 2003년 영양 섭취 목표 범위를 다음과 같이 제시했다.^[42]

영양 섭취 목표 범위 (세계보건기구, 2003년^[42])
식품 요소		목표 (총 에너지 %)
총 지방		15-30%
rowspan="6" \|	포화지방산	10% 미만
다가불포화지방산	6-10%
ω-6 지방산(다가불포화)	5-8%
ω-3 지방산(다가불포화)	1-2%
트랜스지방산	1% 미만
단일불포화지방산	차분

혈액 검사의 참고 범위, 오른쪽 주황색 부분은 중성지방의 일반적인 범위(나이가 들면서 증가)를 보여준다.

미국 국립 콜레스테롤 교육 프로그램(National Cholesterol Education Program)은 중성지방 수치에 대한 지침을 설정했다.^[17]^[18]

수치		해석
(mg/dL)	(mmol/L)	해석
< 150	< 1.70	정상 범위 – 위험도 낮음
150–199	1.70–2.25	정상보다 약간 높음
200–499	2.26–5.65	약간의 위험
500 이상	> 5.65	매우 높음 – 위험도 높음

이 수치는 단식 8~12시간 후에 검사한다. 미국 심장 협회(AHA)는 심장 건강을 위해 100 mg/dL (1.1 mmol/L) 이하의 최적 중성지방 수치를 권장한다.^[19]

9. 지방과 관련된 논란

포화 지방 및 트랜스 지방 섭취는 심혈관 질환 및 암과 같은 건강 문제와 관련이 있다는 논란이 있다.^[26]^[27]^[42] 1960년대 미국의 식생활 조사에서는 포화지방산 섭취가 혈중 콜레스테롤 수치를 높이고, 식물성 기름과 어유는 낮춘다는 결과가 나왔다.^[26] 이후 식생활 지침은 총 지방 섭취량을 줄이는 대신 포화지방산 대신 불포화지방산을 섭취하는 것을 강조했으며, 그 결과 1970~1980년대 미국인의 허혈성 심장 질환 발생률이 감소했다.^[26]

그러나 지방의 종류를 구분해서 알리기 어렵다고 판단한 영양학자들은 지방이 건강에 해롭다는 단순한 메시지를 만들었고, 이는 미국 농무부의 저지방 식사 권장으로 이어져 포화지방산 섭취를 줄이고자 했다.^[26]

1994년 세계보건기구는 트랜스 지방이 포화 지방과 유사한 건강 문제를 일으킨다고 보고했으며,^[27] 2003년에는 트랜스 지방 섭취를 1% 미만으로 제한해야 한다고 권고했다.^[42]

2015년 미국 식생활 지침에서는 지방산 비율보다 포화 지방 섭취량이 더 중요하다는 과학적 검증 결과를 바탕으로, 이전의 지방 섭취량 30% 제한 지침을 폐지했다.^[28]

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