케톤!! 우리 몸의 또다른 에너지원!!

포도당!! 뇌가 사용하는 유일한 에너지원!!

저는 이리 알고 있었습니다. 하지만 아니었습니다.

뇌에서 사용할 수 있는 또 다른 에너지원이 있었습니다. 

바로 "케톤!"

 

케톤의 3가지 종류

케톤은 우리 몸이 인슐린의 수치가 낮을 때, 간에서 지방을 분해하여 만드는 물질로 포도당과 같이 에너지원으로 사용할 수 있습니다.

케톤은 포도당의 공급이 중단되었을 때, 세포의 미토콘드리아에서 에너지 생성 원료로 쓰입니다. Acetyl-CoA라는 물질을 바탕으로 TCA회로와 전자전달계를 통해 에너지를 생성하게 됩니다. 이러한 Acetyl-CoA는 포도당 대사로도 생성할 수 있지만, 지방으로부터 나온 케톤체를 바탕으로 생산할 수도 있습니다. 장점으로 케톤체로부터 변환된 Acetyl-CoA의 작용에는 인슐린이 필요하지 않으며 그 과정에서 젖산도 만들어내지 않습니다. 또한 뇌를 보호하기 위한 보호막 BBB(Blood-Brain-Bayyier)를 자유롭게 통과하여 뇌세포에 에너지를 공급할 수 있습니다.

 

케톤의 종류

아세토아세이트  

아세토아세이트

지방산의 분해로 생성되며 BHB나 아세톤으로 변환됩니다. 

소변으로 배출되어 소변 케토 시험지에서 발견하여 케톤을 측정하기도 합니다.

 

베타-하이드록시 뷰티르산(BHB)

BHB

간에서 남는 Acetyl-CoA를 BHB로 전환하여 혈관으로 방출하는데 바로 에너지로 사용되거나 아세토아세이트를 BHB로 변환하여 에너지로 사용합니다. 화학구조는 케톤체가 아니지만 가장 효율적으로 케톤으로 변환하고 온몸에서 에너지로 사용합니다.

 

아세톤

아세톤

아세토아세이트의 부산물로 우리 몸에서 주로 호흡으로 배출됩니다. 호흡 케톤 측정기는 이 아세톤을 측정하여 케톤수치를 알아보는 것입니다. 

 

우리 몸은 어떻게 케톤체를 생성할까?

정답은 바로 "인슐린 농도"입니다.

인슐린의 분비가 줄어들면 우리 몸은 지방을 분해하는데 1차 소비 연료인 당분의 고갈에 대비해서 2차 소비 연료인 지방을 소비할 수 있게 간에서 케톤체를 생성하여 세포에 필요한 에너지를 공급하는 것입니다.

 

그런데 신기하게도 간은 케톤체를 에너지로 사용하지 않습니다.

간은 젖산, 단백질, 지방산 등을 이용하여 포도당을 스스로 합성하여 포도당신생합성을 에너지원으로 사용하기 때문입니다. 그리고 간은 에너지 변환에 사용되는 효소인 Succinyl CoA-Acetoacetyl CoA 전이효소가 부족해서 이기도 합니다.

 

이렇듯 우리 뇌는 포도당만을 에너지원으로 사용하는 것이 아닙니다. 당분의 섭취가 줄어들어 에너지가 필요할 때 근육을 분해해 에너지를 생성하는 방법만 있으면 유지할 수 없기에 때문에 지방을 분해해 이를 이용할 수 있게 만드는 우리 몸은 하이브리드 같은 고효율 개체와도 같습니다.

 

그리고 이렇게 지방산이 분해되는 과정에서 대체 에너지원인 케톤을 생산하는 상태를 '케토시스'라고 부른답니다.