단백질

영양소 이야기.....3. 단백질(Protein) 35

안녕하세요 몬스터짐의 스포츠영양사 우수입니다.

오늘의 SPORTS SCIENCE는 드디어 단백질에 대한 부분입니다.

워낙 내용이 많고 다룰 부분이 많기 때문에 여러 회에 걸쳐 내용을 나누어 진행하도록 하겠습니다. 단백질은 ‘첫 번째에 위치한다.’라는 뜻으로 1838년 Mulder에 의해 처음 사용되었습니다. 탄수화물, 지방과는 달리 탄소·수소·산소 이외에 질소와 황이란 원자를 포함하는 것이 바로 단백질인데요...몸 만들기에 있어서 가장 신경 쓰는 영양소 단백질에 대해 오늘의 Nutrition School에서 알아보겠습니다.

위의 그림과 같이 단백질은 가장 작은 단위인 아미노산이 결합되어 생성되는데요...인체를 구성하는 체내 단백질에서 발견되는 20가지 아미노산은 탄소원자에 아미노기가 결합된 아미노산이며 모두 L형으로 존재합니다(D형도 있는데 D-아스파르트산이 대표적) 체내에 약 40여종의 아미노산이 발견되는데, 기본 아미노산의 골조에 붙어 있는 하나의 틀이 어떤 것이냐에 따라 중성·산성·염기성·방향족아미노산 등으로 분류가 됩니다.

- 산성: 글루탐산, 아스파르트산 = 밑에 그림에 Negative(B)

- 염기성: 아르기닌, 리신, 히스티딘 = Positive(A)

- 방향족: 페닐알라닌, 티로신, 트립토판(그림에서 6각형 링 구조를 가지고 있는 아미노산)

- 중성: 나머지(방향족도 포함)

필수아미노산은 체내에서 다른 분자들로부터 쉽게 생합성 될 수 없어 반드시 식사를 통해 섭취해야하는 아미노산으로 페닐알라닌·트립토판·발린·류신·이소류신·리신·메티오닌·트레오닌(소아: 아르기닌·히스티딘 포함)이 이에 해당됩니다. 비필수아미노산은 체내에서 다른 영양소 또는 다른 아미노산으로부터 생성될 수 있는 아미노산들을 말하는데 그렇다고 그 기능이 체내에서 필수아미노산만큼 중요하지 않은 것이 아니니, 비필수 아미노산에도 분명히 신경을 써야 합니다.

예로 Alanine은 독성을 띠지 않는 질소의 운반체이고 Glutamine은 신장에서 산-염기 균형조절에 중요하며 Proline은 콜라겐의 필수성분입니다. 사실 기능적으로는 20개 모두 필수아미노산의 성격을 가집니다.

단백질의 기능은 신체조직을 구성하는 인체의 필수성분이란 것이 대표적이며 근육수축 단백질로 가장 중요한 것은 액틴·미오신, 주된 섬유단백질로 케라틴·엘라스틴·콜라겐 등이 있습니다. 체내에서 펩티드 호르몬은 효소의 합성 또는 활성을 조절함으로써 신체기능을 조절하는 역할을 하는데 이 또한 단백질로부터 생성되며 특정 영양소가 조직으로 운반되기 위해서는 혈액에서 종종 운반 단백질과 결합된 상태로 존재해야 하는데 혈중 대표적인 운반 단백질이 바로 알부민(지방산 운반), 트랜스페린(철분 수송), 레티놀 결합단백질(비타민A수송) 등이 있습니다. 또한, 특정 영양소의 능동흡수 또는 방출에 관여하는 운반체(또는 수송체) 역시 단백질로 구성되어 있습니다. 면역 단백질은 종종 Immunoglobulin(Ig) 또는 항체(Antibody)로도 불리는데 이 또한 단백질에서 생성되며 단백질은 4Kcal/g의 에너지원이기도 합니다.

단백질의 소화와 흡수는 위에서 펩시노겐이란 불활성화된 상태의 효소가 위액에 함유된 염산에 의해 활성형인 펩신으로 전환 후, 단백질을 펩타이드로 분해시키는 과정을 통해 소화가 시작됩니다. 췌장에서 분비되는 단백질소화효소는 트립신(리신·아르기닌 분해), 키모트립신(방향족 분해), elastase(중성 분해)와 carboxypeptidase(COOH기 분해)하며, 소장에서 분비되는 enteropeptidase(NH2분해), dipeptidase, prolinase 등이 전체적으로 분해 후 간으로 수송하여 탈아미노반응(아미노기 NH...를 띠어버리는 반응)을 거쳐 대사가 됩니다.

단백질의 이화과정을 요약해 보자면 단백질섭취+체단백질·효소·호르몬·항체 등이 분해되어 체내 유리아미노산 풀로 들어가게 되고 탄소골격이 분리된 후 ATPor포도당or지방질로 변화되고 아미노기로부터 나온 암모니아(독성물질)은 요소화되어 소변으로 배출됨으로서 단백질을 통한 에너지 생성이 일어납니다. 아미노산에서 탄소골격이 분해되어 에너지화가 일어나는데 아미노산의 종류에 따라 포도당 합성에 이용되거나 (glucogenic 아미노산), 또는 아세틸 CoA로 전환되어 지방산·케톤체형성에 쓰이게 됩니다..(ketogenic 아미노산)

- 지방화아미노산 = 류신, 리신

- 양성 = 티로신, 페닐알라닌, 트립토판, 이소류신

- 포도당화아미노산 = 아르기닌, 글루타민, 글루탐산, 메티오닌, 발린, 알라닌, 프롤린, 아스파르트산 등

단백질 1-1편에서는 아미노산에 대해서 생물학적 가치와 체내 아미노산 풀에 대한 부분을 다뤄보겠습니다.

Written by 우수