13/08/2017
우리가 섭취하는 모든 영양소는 소화되고 흡수되어 몸에 쓰여진 후 버려지게 되는데, 이를 '대사'라고 합니다.
특히, 지방은 대사되서 최종산물을 만들어 내는데, 그것을 '케톤'이라고 하고, 케톤은 다시 에너지를 만드는데 재활용이 됩니다.
어떠한 형태든 세포에서 에너지를 만드는 재료로써 효용이 있으려면 TCA cycle(미국) 또는 Krebs cycle(유럽)을 거쳐야 하는데,
글루코즈(포도당)는 11단계를 거쳐야 하는 반면, 케톤은 3단계만 거치면 TCA cycle을 들어갈 수 있기 때문에 에너지를 만드는데 훨씬 높은 효율성이 있습니다.
우리가 쉽게 그냥 '케톤'이라고 부르지만 화학적으로는 3가지 종류가 있고, 이를 통틀어 '케톤체'라고 합니다.
산소 2중결합(=O)이 있기 때문에 케톤체의 일종으로 분류는 하지만, 엄밀히 따지면 3b-OHB는 화학구조식 상(-OH & =O)으로는 케톤이라고 할 수 없지만, Acetoacetic acid로 상호 변환되므로 '케톤체'에 포함을 시킵니다.
케톤체 중에서 에너지로써 효능이 있는 케톤체는 Beta-hydroxybutyric acid (3b-OHB)와 Acetoacetic acid 이지만, 3b-OHB가 Acetoacetic acid로 변환되어야 에너지로 사용될 수 있습니다.
Acetoacetic acid가 에너지로 일부 쓰여지고, 나머지는 Acetone으로 변환되는데 이는 에너지로써 쓰여지지 않고 호흡을 통해 몸 밖으로 빠져나가게 됩니다.
케톤체는 간과 적혈구에서는 이용할 수 없고, 그 외의 세포에서 에너지원으로 사용됩니다.
지방은 물에 녹지 않아서 단백질과 붙어 다녀야 하지만, 케톤체는 수용성이기 때문에, 다른 장기(특히 심장과 근육, 신장과 뇌)등으로 쉽게 전달되어 에너지로 변환됩니다.
케톤을 측정할 수 있는 방법은 3가지가 있습니다.
1. 소변검사 - 케톤스트립, 케톤스틱; Acetone
2. 혈액검사 - 혈액 스트립; 3b-OHB
3. 호흡검사 - 케토닉스; Acetone
사망의 위험성까지도 있는 당뇨병 환자에서 발생하는 케톤산증(Ketoacidosis)과는 달리, 포도당의 혈중 농도가 낮아서 자연스레 지방의 연소가 활성화되어 케톤이 만들어진 현상을 'physiologic ketosis'라고 하며, 이 용어는 1953년 노벨 생리학/의학상을 수상한 Hans Krebs이 처음으로 사용하였습니다.
화학구조상으로는 케톤체의 분류가 가능하지만, 인체에서 Acetoacetic acid는 금새 Acetyl-CoA로 전환되어 에너지로 만드는데 쓰여져버리거나 Acetone으로 변해서 없어져버리기 때문에 정확한 농도를 측정하기가 쉽지 않습니다.
그래서, 혈액에서는 3b-OHB를 측정하고, 호흡으로는 Acetone을 측정합니다.
소변으로는 3가지 종류의 케톤이 모두 배출되기는 하지만, 주로 Acetone을 측정하며 혈액의 산성화를 간접적으로 예측하기 위한 도구로 씁니다. 일반적으로는 배출되지 않아야하는 케톤이 소변에서 발견되면 '케톤뇨증(Ketouria)'라고 합니다. 그러나, 저탄수화물 식단을 하면 Ketouria는 흔히 측정됩니다.
에너지로 쓰여지는 케톤체는 3b-OHB와 Acetoacetic acid이지만, 혈액으로는 3b-OHB만 측정하고 호흡이나 소변으로는 Acetone만 측정하여 지방의 대사로 탄수화물이 만들어 내는 에너지를 대체할 수 있을 만큼 생성되는지 간접적 예측을 합니다.
물론, 3b-OHB나 Acetone의 생성 비율과 에너지(ATP)가 만들어지는 비율은 대체적으로 비례하지만, 반드시 그렇다고 할 수 없습니다.
다시 말해서, 3b-OHB의 수치는 Acetone보다는 정확한 확률로 케톤이 잘 만들어지는 지를 대변하기는 하지만, 그 수치가 낮다고 에너지를 만드는데 장애가 있다거나 지방대사가 안 된다고 단정적 결론을 지을 수 없습니다. 왜냐하면, Acetocetic acid가 안 만들어지는 건지, 아니면 대부분이 Acetocetic acid로 바뀌어져 버려서 없는 상황인지 어떤지를 측정할 수 없기 때문입니다.
또한, 케토닉스에서 Acetone이 높은 수치로 나온다고 해서 에너지를 잘 만들어 낸다고 할 수도 없습니다.
한 가지 더 첨언하자면, 측정할 수 있는 케톤체인 3b-OHB와 Acetone은 항상 같은 비율로 체내에 존재하지는 않습니다. 즉, 측정 전에 있었던 신체의 변화와 측정 순간의 상태에 따라 두 가지의 케톤 측정이 항상 일정하게 비례하지 않으며, 오히려 반비례하는 경우도 허다할 수 있습니다.
그러므로, 한 순간의 측정 수치가 높다고 좋아하고 자만할 일도 아니고, 낮다고 해서 식단을 실패했다고 걱정하거나 실망할 이유도 없습니다. 그냥 꾸준히 원칙을 지켜나가면 됩니다.