환원당(還元糖, 영어: reducing sugar)은 유리 알데하이드 작용기(-CHO) 또는 유리 케톤 작용기(-CO-)를 가지고 있어 환원제로 작용할 수 있는 당을 지칭하는 생화학 용어이다. 염기성 용액에서 환원당은 알데하이드 또는 케톤을 형성하여 베네딕트 반응(Benedict's reaction)이나 펠링 반응(Fehling's reaction)에서 환원제로 작용할 수 있으며, 이러한 반응에서 당 자신은 카복실산으로 산화된다.
분류 및 종류
모든 단당류(monosaccharide)는 환원당에 해당한다. 단당류는 알데하이드 작용기를 가진 알도오스(aldose)와 케톤 작용기를 가진 케토오스(ketose)로 나뉘며, 케토오스는 환원제로 작용하기 전에 먼저 알도오스로 호변이성질화(tautomerization)되어야 한다. 일반적인 식이 단당류인 포도당(glucose), 과당(fructose), 갈락토오스(galactose)는 모두 환원당이다.
일부 이당류(disaccharide)도 환원당에 속한다. 말토오스(maltose, 맥아당)와 락토오스(lactose, 유당)는 환원성을 가지나, 수크로오스(sucrose, 설탕)는 두 단당류의 작용기가 결합에 참여하여 유리 알데하이드기나 케톤기가 없으므로 비환원당(non-reducing sugar)으로 분류된다. 일부 올리고당(oligosaccharide) 및 다당류(polysaccharide) 중에서도 환원성을 나타내는 말단을 가진 것들이 존재한다.
검출 및 정량 방법
환원당의 검출 및 정량에는 여러 가지 분석 방법이 사용된다. 대표적인 방법으로는 베네딕트 반응(구리 이온 Cu²⁺를 Cu⁺로 환원시켜 산화구리(I)(Cu₂O)의 적갈색 침전을 생성), 펠링 반응, DNS(dinitrosalicylic acid) 법, 소모기법(consumption method), 베르트랑법(Bertrand method), 폴린-말므로스법(Folin-Malmros method), 하게도른-옌센법(Hagedorn-Jensen method), 루프-쇼를법(Luff-Schoorl method), 나이트-알렌법(Knight and Allen method) 등이 있다. 이러한 방법들은 식품 분석, 임상 진단, 생화학 연구 등 다양한 분야에서 활용된다.
의의 및 활용
환원당의 개념은 탄수화물 화학의 기초를 이루며, 식품 성분 분석(과일, 꿀, 포도주, 통조림 등), 혈당 측정, 설탕 산업에서의 품질 관리, 담배 제품 분석 등 광범위한 분야에서 응용된다. 각국은 환원당 측정에 관한 표준 분석법(ISO, GB, GOST, TCVN, IRAM 등)을 제정하여 식품 및 산업 제품의 품질 관리를 수행하고 있다.
