물(Water)

동물의 몸을 구성하는 성분 중 70%를 차지할 정도로 생명에 가장 중요한 요소인데도 자주 그 중요성이 간과되고 있습니다. 체내 수분의 10% 정도 만 유실되어도 생명을 위협할 수 있습니다. 체내에서 일어나는 대부분의 대사작용과 화학 작용에 필수적으로 개입하면서 세포 차원의 생리적 반응을 촉진하는 용매 작용을 합니다. 영양 물질을 운반하고 대사 후 노폐물을 체외로 배출시킵니다. 체온 조절에 중추적인 역할을 하며 소화 과정에서도 가수 분해와 액체 타입의 효소 작용을 가능케 해 줍니다.
관절, 눈, 기타 점막 부위에서의 윤활 작용에도 주된 역할을 담당합니다. 체외로 배출되는 경로는 오줌이 가장 많고 분변은 오줌보다 적은 편입니다. 개나 고양이의 경우 높은 환경 온도나 운동 후에 혀를 내밀고 헐떡거리는 소위 팬팅(Panting) 행동을 하는데 이를 통해서 상당한 수분과 열이 발산되어 체온을 조절합니다. 개와 고양이를 위해서는 항상 자발적인 음수가 가능하도록 물이 늘 공급되어야만 합니다. 개는 생리적으로 충분한 자발적 음수가 가능한 면을 보이지만 고양이는 그렇지 않습니다.
사막 유래 동물답게 고양이는 생리적인 필요함에도 불구하고 물을 덜 마시는 경향이 있으며 오줌도 농축되는 양상을 보이는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 이러한 오줌의 농축, 즉 오줌의 비중이 증가하는 것은 오줌 내 크리스털 성분의 형성이 증가하고 요로 결석을 발생시킬 가능성을 높게 만드는 것입니다. 결국 물을 덜 마시는 고양이의 생리는 고양이 하부 요로기 질환(Feline Lower Urinary Tract Diseases, FLUTD)과 긴밀한 연관성을 갖게 되는 것입니다.

단백질(Protein)

몸 안에서 여러 가지 기능을 하는 각각의 서로 다른 아미노산(Amino Acid) 들이 결합되어서 만들어집니다. 따라서 어떠한 단백질 종류라 하더라도 개나 고양이의 위장관에서 소화된 후에는 반드시 각각의 아미노산으로 다시 분해되어서 흡수됩니다.
이렇게 소화를 거쳐 흡수된 아미노산 들은 개나 고양이의 신체 조직 및 각종 장기 들을 구성, 유지, 복구하거나 항체나 호르몬 등을 만드는 등 생명의 유지와 성장, 번식 등에 가장 중요한 역할을 수행합니다. 특히 성장과 임신, 포유 그리고 운동량의 증가 시에 신체의 단백질 요구량이 올라갑니다. 이렇게 생명의 유지에 중요한 단백질은 체내에 저장되기가 어려우므로 매일 지속적으로 먹이 내에 공급될 필요가 있습니다. 고양이는 육식 동물의 특성 상 개 보다 먹이 내 더 높은 단백질 요구량의 비율을 보입니다.

필수 아미노산(Essential amino acids)

단백질의 구성 인자(Building-blocks)인 아미노산 종류에는 약 20 가지가 있는데 이 중 개에게는 10 가지, 그리고 고양이에게는 11 가지가 필수 아미노산에 속합니다. 필수 아미노산이란 다른 물질을 이용해서 체내에서 만들어서 쓸 수 없기 때문에 반드시 먹이를 통해 공급해야만 하는 아미노산 종류를 말합니다.
따라서 어느 것이라도 적정한 양의 공급이 불가능한 경우에는 성장이 불량하거나 동물이 체 단백질을 분해하는 과정으로 갈 수 있으므로 건강 상의 문제가 발생할 수 있습니다. 개와 고양이의 필수 아미노산은 10 가지는 동일하고 고양이에서는 타우린이 하나 추가됩니다. 단백질의 영양학적인 가치는 각 아미노산 종류의 함유 여부와 그 양을 나타내는 아미노산 프로파일(Amino Acid Profile)과 소화, 흡수 및 체내 활용의 효율을 표시하는 생물가(Biological Value)에 달려있습니다. 내장 기관을 포함한 육류와 생선 류, 계란 등의 동물성 단백질이 식물성 단백질에 비해 아미노산 프로파일과 생물가가 더 높은 것으로 잘 알려져 있습니다.

필수 아미노산( ESSENTIAL AMINO ACIDS)
개(DOGS)	고양이(CATS)
아르기닌(Arginine)	아르기닌(Arginine)
히스티딘(Histidine)	히스티딘(Histidine)
이소로이신(Isoleucine)	이소로이신(Isoleucine)
메티오닌(methionine)	메티오닌(methionine)
로이신(Leucine)	로이신(Leucine)
라이신(Lysine)	라이신(Lysine)
페닐알라닌(Phenyiaianine)	페닐알라닌(Phenyiaianine)
트레오닌(Threonine)	타우린(Taurine)
트립토판(Tryptophan)	트레오닌(Threonine)
발린(Valine)	트립토판(Tryptophan)
-	발린(Valine)

지방(Fat)

단위 그램 당 단백질과 탄수화물보다 2 배 이상의 에너지를 지니고 있어서 먹이의 에너지 밀도를 조절하는데 중요하게 쓰입니다. 소화 과정을 거친 후 지방산(Fatty Acid)으로 분해되어 흡수됩니다. 체내에서 필수 지방산의 제공, 세포막의 구성 성분, 기름에 녹아 흡수되는 지용성 비타민 A, D, E, K의 운반, 호르몬의 구성 성분, 먹이의 기호성 증가 등 다양한 역할을 수행합니다. 동물성 지방은 실온에서 대부분 고체나 반 고체 상태로 된 양상을 보이고 생선 오일과 식물성 오일은 액체 형태인 것이 많습니다.
펫푸드에서는 동물성으로 닭 지방(계유, Chicken Fat)이 많이 쓰이고 생선 오일도 쓰이는데 생선 오일은 오메가-3 지방산 함량이 높아서 기능성 성분으로 활용됩니다. 식물성 오일로는 콩기름, 해바라기유 등이 있고 아마씨유도 오메가-3 지방산 함량이 높아서 역시 기능성 성분으로 활용됩니다.

지방산(Fatty acids)

지방산의 분류와 응용

지방산은 그 화학 구조 상 탄소 고리가 긴 것도 있고 그렇지 않은 것도 있습니다. 이 탄소 고리 연결 상에 이중 결합 방식이 하나라도 있으면 불포화(Unsaturated) 지방산이라 부르고, 이중 결합이 없으면 포화 지방산(Saturated Fat)이라 하는데 체내에서의 생리적 역할을 서로 달리하는 면을 보입니다.
포화 지방은 단지 에너지 발생에 주로 쓰이는 반면에 이중 결합이 두 개 이상인 다가 불포화 지방산(Polyunsaturated Fatty Acids, PUFAs)은 다양한 생리 기능에 관여합니다. 다가 불포화 지방산은 첫 번 쨰 이중 결합의 위치에 따라 다시 오메가-6 지방산과 오메가-3 지방산으로 나뉘어지는데 이 두 가지 지방산의 비율은 펫푸드에서 중요한 테크놀러지로 자리를 잡고 있습니다.

필수 지방산(Essential fatty acids)

동물의 체내에서 만들어 쓸 수 없기 때문에 먹이를 통해서 반드시 공급해야 하는 지방산을 필수 지방산(Essential Fatty Acids)라고 부릅니다.
오메가-6 지방산 중 리놀레산(Linoleic Acid)은 개와 고양이 모두에게 필수 지방산에 해당합니다. 아라키돈산(Arachidonic Acid)의 경우 개는 체내에서 리놀레산을 이용해서 합성해 낼 수 있는 반면에 고양이는 그런 능력이 없습니다. 따라서 고양이에서는 아라카돈산이 필수 지방산으로 추가 됩니다.
아라키돈산은 동물 지방이나 조직 내에서만 발견되므로 육식성 동물로서의 고양이의 생리적 특성을 시사해줍니다. 오메가-6 지방산은 번식 능력과 피모 상태의 유지에 중요하므로 결핍 시에는 당연히 번식 능력 저하와 불량한 피모 상태를 보이게 됩니다.

오메가-3 지방산(Ω-3 fatty acids)

잘 알려진 DHA, EPA 그리고 알파 리놀렌산 등이 이 다가 불포화 지방산인 오메가-3 지방산에 속합니다. 비록 개나 고양이의 필수 지방산은 아니지만 피모 상태를 개선해 주고, 항 염증 효과가 있는 것으로 밝혀져 펫푸드 분야에서도 기능성 성분으로서의 가치와 활용 범위가 넓습니다.
DHA는 인지 기능 향상에 관여하고 EPA는 염증 완화에 도움을 주는 것으로 보고되고 있습니다. DHA와 EPA는 특히 바다 생선 오일에 더 많이 들어있는 것으로 알려져 있으며 알파 리놀렌산은 아마씨유에 많이 들어 있습니다.

탄수화물(Carbohydrate)

개나 고양이는 체내에 아미노산을 이용해 에너지원인 포도당을 만들 수 있는 생리 시스템이 존재합니다. 따라서 탄수화물은 필수 영양소로 분류되지는 않습니다.
그러나 먹이 내에 포함이 되면 당류(Sugars)나 전분(Starch)은 소화된 후 가장 간단한 형태의 분자 구조를 가진 포도당(Glucose) 형태로 흡수되어 에너지 원으로 쓰이고 섬유소는 장관 내에서의 어떤 역할을 하게 됩니다. 펫푸드에서는 드라이 푸드(Dry Food), 즉 건 사료에서 더 많이 쓰이고 제조 과정에서 쿠킹(Cooking)과 익스트루딩(Extruding)이라는 과정을 거치면 개, 고양이에서 소화율이 올라갑니다.
쌀, 옥수수, 밀, 보리, 수수, 감자, 고구마 등이 펫푸드 원료로 쓰이는데 식후 혈당 지수(Glycemic Index)와 알러지 원 최소화의 개념에 입각해 그 선택적 사용이 늘고 있는 추세입니다. 고양이가 육식 동물의 대사 생리를 아직도 유지하고 있기 때문에 드라이 푸드 내 탄수화물 급여에 따른 고양이의 영양과 대사성 질병을 둘러싼 논란이 이어져 오고 있습니다.

복합형 탄수화물인 전분이나 이당류인 자당과 유당 등은 소화 효소에 의해 분해되어 가장 간단한 형태인 단당류인 포도당이나 과당, 갈락토스 형태로 소장에서 혈액 내로 흡수된다.

섬유소(Fibre) 테크놀러지의 적용

펫푸드 분야에서 탄수화물의 응용은 에너지 제공원 보다는 오히려 장 내에서 흡수되지 않는 섬유소(Fibre)를 이용한 장관 환경 개선이라는 테크놀러지에서 상당한 발전을 이루었습니다. 비트(사탕 무) 펄프 등의 중등도 발효성을 가진 섬유소(Moderate Fermentable Fibre)가 대장에서 미생물 발효로 단고리 지방산(Short Chain Fatty Acids, SCFAs)을 생성하고 이 것이 대장 세포에 영양을 공급하여 흡수 기능을 높이고 배출되는 분변의 상태를 개선한다는 것이 밝혀져 프리미엄 급 펫푸드에서 중요한 테크놀러지로 활용되어 오고 있습니다.

비타민(Vitamins)

비타민은 몸에서 아주 적은 양을 필요로 할 뿐이지만 한 가지라도 결핍되면 그 증상이 나타나므로 반드시 푸드 내에 공급되어야만 합니다. 물에 녹아서 몸에서 흡수되는 종류를 수용성 비타민이라하고 기름, 즉 지방이나 오일에 녹아서 장내에서 흡수되는 종류는 지용성 비타민이라 해서 따로 구분합니다. 비타민 B 군과 C는 수용성이고 비타민 A, D, E, K는 지용성에 속합니다. 지용성 비타민 류는 당연히 지방 혹은 오일 성분과 같이 섭취하는 것이 흡수에 유리합니다. 아래 도표는 각 비타민의 생리적 작용을 요약한 것입니다.

미네랄(Minerals)

푸드 내 무기질을 말하는 것으로 단백질, 탄수화물, 지방 등의 유기질과 달리 탄소를 포함치 않습니다. 에너지 측정을 위해 유기 물질이 다 연소되어 없어져도 미네랄은 그대로 남아있기 때문에 회분(灰分, ash)이라고도 부릅니다. 푸드 내 함량이 비교적 많이 필요한 것은 매크로 미네랄(Macro-minerals)이라 부르고 아주 적게 필요한 것은 마이크로 미네랄(Micro-minerals) 혹은 미량 광물질(Trace-minerals)이라고 부릅니다. 성분 별로 몸 속에서 여러 가지 기능을 수행합니다.