영양학

필수 아미노산 : 발린(L-valine) 4

발린은 필수아미노산으로 사람을 비롯한 동물의 체내에서 생성되지 않는 8가지 필수아미노산 중 하나이다. 필수아미노산 중에서도 류신, 이소류신과 함께 분지쇄사슬아미노산인 BCAA(Branched Chain Amino Acid)를 구성하는 아미노산 중에 하나이다. BCAA이지만 다른 필수아미노산처럼 발린 분말 또는 발린을 충분히 함유한 단백질 급원으로부터 섭취되어야 한다. 다른 BCAA처럼 식물에서는 피루브산으로부터 합성이 되며 그 초기 단계는 류신에 의해서 진행된다. 

발린은 1901년 카제인으로부터 처음 추출된 아미노산이다. 발린은 추출이후 알코올 발효 등 다양한 식품공정에 사용되었으며 이는 발린의 다양한 효소 형성에 주요 물질로 작용하기 때문이다. 동물성 식품에 그 함량이 높으며 근육과 매우 밀접한 관계를 가지고 있는 것으로 드러난 아미노산이다. BCAA인 류신, 이소류신과 함께 근육의 합성촉진/이화억제에 초점을 맞추고 있는 아미노산인데 류신, 이소류신에 비해 그 기능이 적은 것으로 알려져 있다.

발린은 신경계의 안정화와 인지기능 개선에 필수적인 아미노산이며 간이나 담낭(쓸개)에 질환이 있을 경우 해당 부분의 개선에 큰 도움을 줄 수 있는 아미노산이다. 발린의 신경계 안정화 기능은 흥분 시 흥분억제의 기능이 있으며 이로 인한 스트레스 개선, 불면증 개선 등의 효과를 보이고 있다. 뇌의 트라우마 개선에 도움이 되어 인지기능을 개선시키는 것으로 알려져 있다.

발린이 부족할 경우, 필수아미노산이기 때문에 기본적으로 단백질 합성이 이루어지지 않으며 위장관으로부터 다른 아미노산의 흡수애 장애를 겪게 된다. 발린 부족은 단백질 부족시 발생하는 단백질 결핍성 소아영양 실조증인 콰시오커를 유발하며 비만, 신경계 손상 등이 발생될 수 있다. 

발린의 권장섭취량을 정해져 있지 않으며 강남콩, 잎채소, 유제품, 육류, 견과류, 대두단백, 버섯류, 가금류 및 곡류에 풍부하다. 대부분의 식품에 발린이 풍부하기 때문에 사실 BCAA를 먹거나 양질의 단백질 급원을 섭취하는 사람에게 발린은 부족하지 않다. 다만, BCAA 섭취의 균형을 생각해서 류신, 이소류신 등을 섭취하기 위해 발린이 함께 섭취되는 것이다. 

발린은 다른 BCAA와 다르게 케톤체 형성을 통한 지방 대사 경로로 이화되지 못한다. 류신은 케톤 대사, 이소류신은 케톤 대사와 포도당 대사로 이화된다면 발린은 포도당 대사만이 진행된다. 그래서 발린의 과도 섭취는 인슐린과 매우 밀접한 관계를 가진다. 물론른 BCAA 들도 인슐린 저항성과 매우 깊은 관계를 가지고 있는데, 당뇨병을 가진 사람에게서 혈중에 높은 발린 수준이 발견되었다.

실험 쥐에서는 발린을 제거한 식이를 하니 인슐린 민감성이 개선됨에 관찰되었고 1주일간 발린을 제거한 식사를 하니 혈당 수준 또한 감소되었다. 발린의 대사체인 3-Hydroxyisobutyrate는 근육/지방구로 지방산의 흡수를 촉진하여 골격근의 인슐린 저항성을 증가시킨다. 인체에서도 단백질을 제한한 식이는 혈중 발린 수준을 감소시키고 혈당 수준도 감소시킨다. 인슐린 저항증을 유발하는 정도는 발린 > 이소류신 > 류신으로 알려져 있다.

결국 고강도 근력 운동 또는 장시간의 근육 운동 그리고 운동후 근육량 손실이 두드러지는 사람, 혹은 화상 등 조직 괴사, 질환성 손상을 겪는 사람이 아니라면 발린을 비롯한 BCAA의 과도한 섭취는 부작용을 유발할 수 있음을 알아야 한다. 발린을 포함한 BCAA의 섭취는 1일 15g 이내, 고강도 운동 선수에게 30g이내로 할 것을 권장한다.

MONSTERZYM SPORTS SCIENCE TEAM

글 작성 : 이호욱