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내가 먹는 것이 바로 나라고?
우리 몸을 구성하고 생명을 유지하는
영양소의 모든 것

3대 영양소는 뭘까?
식사를 알약으로 해결할 수 없을까?
단백질은 왜 중요할까?
지방이 많은 음식은 왜 맛있을까?
비타민은 언제 발견되었을까?

잘 먹어야 잘 살 수 있다!
나를 사랑하고 지키는 힘=영양소

우리는 대부분 하루 세 번 식사를 하고, 식사를 통해 영양소를 얻어요. 영양소에서 나오는 에너지로 공부하고, 친구와 얘기하고, 축구도 할 수 있지요. 생물체는 아무리 힘이 세고, 몸집이 크다고 해도 영양소를 섭취하지 않으면 살 수 없어요. 아주 작은 박테리아부터 만물의 영장이라고 하는 사람까지 모든 생물은 태어나서 죽을 때까지 먹어야만 하지요. 그만큼 영양소는 공기나 물, 햇볕처럼 우리가 사는 데 없어서는 안 될 중요한 것이에요. 하지만 많은 사람들이 건강을 잃고 나서야 소중함을 깨닫기도 해요.
‘네가 먹는 것이 바로 너야.’라는 말은 서양에서 오랫동안 전해져 온 속담이에요. 우리가 먹는 것이 우리 삶을 유지하고 우리 몸을 만들어 낸다는 의미죠. 음식이 우리의 건강, 능력, 기분 등에 큰 영향을 주기 때문에 잘 선택해서, 잘 먹어야 한다는 교훈을 담고 있어요.
《궁금했어, 영양소》는 우리 몸을 구성하며 가장 기본적이고 중요한 세 가지 영양소인 탄수화물, 단백질, 지방과 함께 비타민과 무기질에 대해 설명하고 있어요. 영양소를 이해할 때 알아 두면 좋은 최소한의 화학 지식도 담고 있어 영양소의 구조와 작동 원리까지 이해할 수 있죠.
요즘은 영양 결핍보다 영양 과다가 더 문제라고 하지요. 그냥 많이 먹는 것이 아니라 영양소가 불균형하게 쏠린 것이 더 문제예요. 식습관을 고치는 것은 쉬운 일이 아니지만, 청소년 여러분들은 성인들보다는 조금 유리하지요. 성장기 영양 균형은 이미 커 버린 성인보다 좀 더 중요하기도 하고요. 그러니까 청소년이야말로 영양소에 대해 정확히 알고, 음식 앞에서 올바른 선택과 판단을 해야 하지요. 그런 의미에서 영양소를 안다는 것은 나를 사랑하고 지키는 힘이기도 합니다.

탄단-지 비! 무!
영양소는 우리 몸에서 어떤 일을 할까?

영양학의 시조는 프랑스의 화학자 앙투안 라부아지에예요. 18세기 후반에 살았던 그는 물질이 산소와 결합하는 ‘산화’라는 현상과 산소와 반응해서 에너지를 내는 ‘연소’의 과정을 연구해 화학사에 큰 업적을 남긴 인물이죠. 라부아지에는 우리가 음식을 소화시키는 것 역시 산소와 음식물이 반응해서 연소하는 것과 비슷하다는 사실을 알아냈어요. 이러한 연구를 바탕으로 탄수화물, 지방, 단백질이라는 3대 영양소가 밝혀졌고, 뒤를 이어 무기질 원소와 비타민도 발견되었지요.
우리의 주식인 쌀, 밀가루, 빵 등에 많이 들어 있는 탄수화물은 탄소, 수소, 산소로 이루어진 분자예요. 탄수화물은 소화 기관을 지나면서 잘게 분해되고 소화되어 포도당으로 변한 다음 에너지를 내는 연료로 사용되지요.
소고기, 돼지고기 등 고기에 많이 들어 있는 단백질은 동물의 몸을 구성하는 물질이에요. 단백질은 아미노산으로 이루어져 있는데 특히 필수 아미노산은 우리 몸에서 만들어 내지 못하기 때문에 꼭 음식으로 먹어야만 해요. 단백질은 효소, 항체, 근육 세포, 콜라겐 등을 만들기 때문에 매우 중요해요. 그래서 인류는 고기를 좋아하도록 진화하게 되었죠.
튀김 음식을 생각할 때 떠오르는 지방은 현대인들이 많이 걱정하는 영양소예요. 지방이 있는 음식은 맛있기는 하지만 몸에 좋지 않기도 하니까요. 지방은 1g에 9kcal를 내는 아주 효율적인 영양소예요. 하지만 동물성 지방에 많이 들어 있는 콜레스테롤은 혈관을 막아 동맥 경화증이나 심장병, 뇌졸중을 일으키는 원인이 되기도 하고, 가공식품이나 과자에 많이 들어 있는 트랜스 지방도 몸에 나쁜 영향을 주어요.
이외에도 아주 적은 양이지만 꼭 필요한 비타민과 무기질에 대해서도 알기 쉽게 설명해 주는 이 책은, 과학 지식과 함께 내 몸을 지키는 훌륭한 안내서가 되어 줄 거예요.

1장 먹고 사는 일, 영양
네가 먹는 것이 바로 너
영양과 영양소
아주 약간의 화학
/ 궁금 pick / 알약 하나로 식사를 대체할 수 있을까?

2장 생명의 연료, 탄수화물
탄수화물의 종류
탄수화물의 소화, 흡수, 이용
/ 궁금 pick / 달콤한 비극: 설탕과 삼각 무역

3장 고기일까 기계일까, 단백질
복잡하고 정교한 단백질의 구조
단백질이 하는 일
단백질의 소화, 흡수, 합성
단백질, 무엇을 먹어야 할까?
/ 궁금 pick / 공기로 빵을 만든 과학자


4장 두 얼굴의 영양소, 지방
지방의 종류와 구조
지방의 역할
포화 지방산과 불포화 지방산
슈퍼스타, 오메가 3
좋은 콜레스테롤과 나쁜 콜레스테롤
지방의 소화와 흡수
/ 궁금 pick / 트랜스 지방의 흥망성쇠

5장 작은 거인, 비타민과 무기질
비타민의 발견
비타민의 종류
다량 무기질과 미량 무기질
/ 궁금 pick / 괴혈병과 최초의 임상 시험

작가의 말

우리에게 필요한 5대 영양소가 단백질, 탄수화물, 지방, 비타민, 무기질이라고 했지? 다른 동물도 생명 유지에 필요한 영양소는 비슷해. 다만 초식 동물의 경우 장속 미생물의 도움을 받아 풀을 소화해 영양을 섭취할 수 있고, 육식 동물은 에너지를 지방이나 단백질에서 얻고 꼭 필요한 포도당은 간에서 합성하는 등 각자 먹고 사는 방식과 몸의 구조는 조금씩 다르게 진화되어 왔지. - 본문 18쪽에서

다른 원자들과 손을 잡을 수 있는 팔을 4개 가진 탄소는 원자 세계에서 협력의 왕이라고 할 만한 존재야. 탄소는 무엇보다 다른 탄소와 손잡기를 좋아해. 탄소와 탄소들이 손을 잡고 늘어서서 다양한 길이와 모양의 분자 사슬을 만들지. 우리가 앞으로 알아볼 탄수화물, 지방, 단백질도 탄소 사슬을 뼈대로 가진 물질이야. 그뿐만 아니라 차에 넣는 휘발유와 같은 온갖 종류의 연료들, 비닐봉지나 일회용 용기와 같은 온갖 플라스틱도 모두 탄소 구슬이 줄줄이 연결된 분자란다. - 본문 29쪽에서에서

‘탄수화물’은 영어 ‘carbohydrate(카르보하이드레이트)’를 한자어로 옮긴 것이지. 이 이름에 숨겨진 의미를 찾아보면, 먼저 ‘탄’은 ‘탄소(carbon)’라는 의미이고 ‘수화물’은 ‘물을 포함하고 있다(hydrate)’는 뜻이야. 풀어 쓰자면 ‘물을 포함한 탄소’가 되겠지? 이런 이름이 붙은 이유는 탄수화물을 원소로 분해했을 때 탄소와 수소와 산소가 1:2:1의 비율로 나왔기 때문이야. - 본문 39쪽에서

단백질을 목걸이에 비유하자면 아미노산은 하나하나의 구슬이라고 할 수 있지. 먼저 아미노산 분자를 앞에서 말한 공과 막대기 모형을 가지고 나타내면 아래와 같아. 가운데 있는 탄소의 팔 4개가 뭘 잡고 있는지 보자. 왼쪽에 질소와수소 2개로 이루어진 부분을 ‘아미노기’라고 해. 오른쪽에 탄소와 산소, 수소로 이루어진 부분은 ‘카르복실기’라고 하고. 이름이 어렵긴 하지만 이런 것들을 ‘분자의 작용기’라고 해. - 본문 64쪽에서

우리가 고기나 두부, 달걀과 같은 음식을 먹으면 그 안의 단백질은 위와 소장을 거치면서 잘게 분해돼. 위 속의 염산은 아미노산이 줄줄이 이어져 있는 단백질의 가닥을 풀어 헤쳐 놓지. 그러면 위와 췌장에서 분비된 여러 가지 소화 효소가 사슬을 짧은 가닥으로 자르고, 하나하나의 구슬로 분해해. 이때 각 소화 효소마다 잘라 내는 부위가 다르기 때문에 다양한 소화 효소가 필요해. - 본문 77쪽에서

왜 지방 함량이 높은 음식이 맛있을까? 인류의 역사 대부분 동안 사람들은 거의 굶주린 상태였어. 살아가는 데 필요한 에너지를 음식으로부터 충분히 얻기 힘들었어. 늘 부족했지. 그러다 보니 열량이 많은 음식, 즉 지방이 풍부한 음식을 좋아하도록 입맛이 진화되었을 거야. - 본문 89쪽에서

모든 물질은 온도에 따라서 고체, 액체, 기체 중 한 가지 상태를 갖고 있어. 온도가 낮으면 분자들이 빽빽하게 들어찬 상태로 거의 움직이지 않는데, 이런 상태가 바로 고체야. 온도가 높아지면 분자들이 열에너지를 받아서 들뜨고 이리저리 진동하거나 움직이지. 그러면 분자들 사이의 결합이 느슨해지면서 물질은 형태 없이 이리저리 흐르는 액체가 돼. 온도가 더 올라가서 분자를 하나로 묶어 주고 있던 결합을 끊을 만큼 에너지가 많아지면 각각의 분자들이 떨어져 나가는 기체가 되는 거야. - 본문 97쪽에서

1906년에 영국의 생화학자 프레더릭 홉킨스가 이런 영양소들을 따로따로 분리한 다음 적정량을 섞어서 생쥐들에게 먹이는 실험을 했어. 생쥐들은 병에 걸리고 죽거나 제대로 자라지 못했어. 그런데 생쥐들에게 우유를 한두 방울 추가해서 먹이자 다시 잘 자랐지. 이 결과를 보고 홉킨스는 탄수화물, 단백질, 지방, 무기질 외에 인간(동물)의 생장에 꼭 필요한 영양소가 더 있으며 그것은 아주 소량만으로도 커다란 효과를 발휘한다는 것을 알게 되었지. 그는 이것을 ‘보조적 식품 인자’라고 불렀는데, 훗날 비타민이라고 불리는 물질이었어. - 본문 120쪽에서

마그네슘의 60% 정도는 뼈나 치아를 구성하고 있어. 나머지 마그네슘은 이온 상태로 존재한단다. 이렇게 우리 몸 안에서 이온 상태로 존재하는 원소를 ‘전해질’이라고 해. 우리 몸에는 소듐(나트륨), 포타슘(칼륨), 염소, 마그네슘, 칼슘이 전해질로 존재하지. 전해질은 전기의 흐름을 만들 수 있기 때문에 신경 자극의 전달과 근육의 수축, 이완에 중요한 역할을 해. - 본문 138쪽에서