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다당류 (Polysaccharides)

다당류(Polysaccharides)는 수십 개 이상의 단당류가 글리코시드 결합으로 연결된 고분자 탄수화물입니다. 단순한 에너지 저장뿐 아니라, 생체 구조 형성과 대사 조절에도 관여합니다.

개념 정의

다당류는 단당류가 10개 이상 연결된 고분자 물질로, 생물학적 기능에 따라 저장성, 구조성으로 나뉩니다.

다당류(Polysaccharides)
🟧 단당류의 반복적 중합체로, 전분(starch), 글리코겐(glycogen), 셀룰로오스(cellulose), 키틴(chitin) 등이 대표적입니다.

기능에 따른 분류

생체 내에서 다당류는 에너지 저장 또는 구조 지지의 두 가지 주요 기능을 담당합니다.

저장 다당류(Storage Polysaccharides)
✅ 에너지를 저장하는 기능을 하며, 동물에서는 글리코겐(glycogen), 식물에서는 전분(starch)이 여기에 속합니다.

구조 다당류(Structural Polysaccharides)
🟦 세포벽이나 외골격 등 생물학적 구조를 형성하며, 식물의 셀룰로오스(cellulose), 균류/절지동물의 키틴(chitin)이 대표적입니다.

대표적인 다당류

Glycogen: 빠른 에너지 저장 및 동원 (간 → 혈당 유지, 근육 → 에너지 공급)

Starch: 식물 저장용, 인체의 주요 에너지원

Cellulose: 소화는 안 되지만 식이섬유로서 장 기능을 유지하는 데 중요

Chitin: 구조 지지, 외골격 구성, 생물체 보호

다당류는 구성 단당류, 결합 방식, 가지 유무에 따라 분류됩니다.

글리코겐(Glycogen)
🟨 동물의 저장 탄수화물로, α1→4 결합과 가지의 α1→6 결합으로 구성되며 간과 근육에 주로 저장됩니다.
전분(Starch)
🟩 식물의 저장 탄수화물로, 아밀로오스(직선형)와 아밀로펙틴(가지형)으로 이루어져 있습니다.
셀룰로오스(Cellulose)
🔴 식물 세포벽의 주성분으로, β1→4 결합의 포도당 중합체이며 인체 효소로 소화되지 않지만 식이섬유로 작용합니다.
키틴(Chitin)
🟥 곤충 외골격과 균류 세포벽에 존재하는 구조 다당류로, N-아세틸글루코사민이 β1→4 결합으로 연결되어 있습니다.

글리코겐 (Glycogen)

동물과 사람의 주요 저장 탄수화물로, 간과 골격근에 집중되어 있습니다.

기능
✅ 간에서는 혈당 조절에 기여하고, 근육에서는 운동 시 ATP를 빠르게 공급하는 에너지원 역할을 합니다.

전분 (Starch)

식물에서 합성되는 주요 저장 탄수화물로, 인류의 주된 식이 탄수화물입니다.

기능
🟨 사람의 소장에서 아밀레이스에 의해 잘 분해되어 신속하고 효율적인 에너지원으로 작용합니다.

셀룰로오스 (Cellulose)

식물 세포벽을 구성하는 구조 다당류이며, 포도당이 β1→4 결합으로 연결된 형태입니다.

기능
🟥 인체 소화효소로 분해되지는 않지만, 식이섬유로 작용하여 장 연동운동을 촉진하고 장 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.

키틴 (Chitin)

균류의 세포벽 및 절지동물 외골격의 주요 구성 성분으로, N-아세틸글루코사민으로 구성된 구조 다당류입니다.

기능
🟦 외부 충격으로부터 생물체를 보호하고, 기계적 지지 및 형태 유지 기능을 수행합니다. 일부 생물에서는 키토산(chitosan)으로 변형되어 생리적 기능도 가집니다.

소화 효소

다당류는 각각 특이적인 효소에 의해 단당류 또는 이당류로 분해되어 흡수됩니다.

아밀레이스(Amylase)
침샘과 이자에서 분비되며 α1→4 결합을 절단하여 전분과 글리코겐을 맥아당(maltose)으로 분해합니다.
이소말타레이스(Isomaltase)
브러시보더에서 가지 구조(α1→6 결합)를 분해하여 글리코겐과 아밀로펙틴의 완전한 소화를 돕습니다.

임상 관련성

다당류 관련 효소 결핍이나 과도한 섭취는 위장 질환 및 대사 장애와 관련될 수 있습니다.

효소 결핍 시 소화되지 않은 다당류가 장내에 잔류하며 삼투성 설사, 복부 팽만 등을 유발할 수 있습니다.

이소말타레이스 결핍
🟨 가지 결합 분해 장애로 전분 소화가 불완전하여 소아에서 설사, 복통 등의 증상이 나타날 수 있습니다.
식이섬유의 기능
🟦 셀룰로오스는 흡수되지 않지만 수분 흡수와 연동운동 촉진을 통해 장 건강을 유지하고 변비를 예방합니다.