영양학

아미노산의 기능성 4

안녕하세요 몬스터짐의 스포츠 영양사 우수입니다.

오늘의 Nutrition School은 아미노산의 개별 기능성에 대한 부분을 소개하고자 합니다.

우리 몸은 20가지 개별 아미노산으로 구성되어 있습니다. 필수아미노산인 BCAA, 메티오닌, 트레오닌, 페닐알라닌, 트립토판, 리신을 비롯 12가지 비필수아미노산으로 되어있죠. 그 뿐만 아니라 타우린이란 녀석, D-아스파르트산과 같은 L형 아미노산이 아닌 D형 아미노산, 베타알라닌과 같이 알파형이 아닌 베타형의 아미노산 들도 존재하면서 개별적인 기능을 유지하고 있습니다.

오늘은 이런 아미노산의 기능에 대해 소개할 것입니다.

아미노산의 구조는 카본을 중심으로 수소와 측쇄(R: 아미노산의 기능결정), 아미노기와 카르복실산으로 이뤄진 질소화합물입니다. 아미노산의 구조는 쉽게 위의 그림과 같은 기본 구조를 모두(1가지 제외) 동일하게 가지고 있고 R이라고 써져있는 기능기라는 녀석의 차이에 의해 개별 아미노산의 기능이 결정되게 됩니다. 저러한 기능성 구조는 생리적 기능과 밀접하게 연관이 됩니다.

체내에 존재하는 주요 아미노산은 알파형에 L-형의 아미노산으로 L이라는것은 좌회전(L)을 의미하고 반대로 D형은 우회전을 의미하는 것입니다. 대부분 당은 D-형입니다. 아미노산은 근육을 강화하고 신체리듬을 조절하고 피로회복을 돕습니다(근육 多 = 잉여에너지 소비 효과). 단백질 보충용 식품의 경우 근육 결합조직 등 신체조직의 구성성분, 영양보급, 영양부족 개선하고 건강증진 및 유지, 단백질 대사균형에 도움을 주죠.

그렇다면 우리 몸을 구성하는 20가지 개별아미노산의 기능은....

BCAA - 인체에 필요한 전체 아미노산의 절반, 근육 원료물질로 피로극복·활력증진, 수술 후 신체회복 촉진

글리신 - 글리코겐 저장을 촉진해 당뇨증상 개선 및 근육합성 촉진, 전립샘 기능 강화

프롤린 - 연골과 인대 등 관절 강화

라이신 - 성장호르몬의 원료, 골다공증 개선, 헤르페스(대상포진)치료에 도움

아르기닌 - NK(면역)세포 활성화를 통한 면역력 증강, 동맥확장(혈액순환·발기부전 치료도움), 정자생성촉진

세린 - 면역력 증진, 피부보습작용

글루탐산 - 당과 지방대사 촉진, 신진대사 노폐물인 암모니아 제거

메티오닌 - 지방대사 촉진, 우울증 억제, 손톱과 모발의 건강 증진

아스파라긴 - 중추신경에 작용해 우울증과 조증 예방 및 감정의 균형 조절

페닐알라닌 - 통증 완화, 두뇌자극

시스테인, 시스틴 - 콜라겐 생성촉진, 피부노화 억제

알라닌 - 간의 해독작용

히스티딘 - 성 기능 강화, 위산분비 촉진, 중금속 배설 촉진

* 분지쇄 아미노산(BCAA) - 발린, 류신, 이소류신

BCAA

- 골격근에서 대사되어 에너지원으로 이용(근육단백질 35%로 근육단백질에 필수)

- 간 기능 강화시켜 몸을 건강하게 함.

- 분해: 운동을 하면 키나아제의 활성이 약해짐 → 분지쇄 알파-케토산 탈수소효소(BCKDH)복합체가 탈인산화되고 활성형으로 바뀜 → BCAA의 분해가 촉진

- 운동 전·후로 섭취: 근손상, 근육통경감, 중추피로예방, 지방산화촉진, 간기능강화

트립토판

- 중추피로예방 기전: 뇌로 아미노산을 이동시키는 아미노산 전달체가 트립토판의 이동을 저해

 * 트립토판 → 세로토닌 = 중추신경의 피로물질

L-테아닌

- 녹차, 버섯에 들어있는 아미노산 = 차에 들어있는 아미노산 중 50% = 천연 아미노산, 유리형으로 존재

- 어린잎 녹차에 多(연두색<테아닌:감칠맛> --(빛)-→ 녹색<카테킨:쓴맛>)

- 기능 : 천연 신경안정제, 뇌활성화 작용, 뇌신경세포를 보호하는 작용(치매치료제의 원료로 사용)

- 글루탐산의 유도체로 유사한 구조를 지녀 글루탐산을 대신해 글루탐산을 차단 → 신경안정 효과

* 글루탐산 = 낮에 뇌의 신경전달 물질(밤: GABA)

- 글루타민+에틸아민(뿌리) --효소-→ 테아닌(잎에 저장)

- 한국에서 기능성인정 : 기억력 개선효과에 도움

- 주의점 : 테아닌과 카페인은 길항작용, 혼용 시 효과 절감

타우린

- 아미노산의 유도체로 아미노산과 비슷한 구조

- 포유류의 조직(두뇌·심장근육·간·신장, 골격근, 혈구세포)에 고농도로 존재

- 오징어(0.355%), 문어(0.52%)등에 유리아미노산으로 다량 존재 → 식물성 식품에는 존재X

- 합성 : 두뇌와 간에서 함황 아미노산인 시스테인으로부터 합성

- 발견 : 1827년 황소의 담즙(쓸개즙)에서 분리하여 아스파라긴으로 명명 → 1838년 타우린으로 명명

- 특징 : 자연계에서 쌍극이온으로 존재. 다른 아미노산과 구별되는 특이한 화학적·생물학적 특성을 가짐.

- ß-아미노산: 탄소 2개에 카르복실기와 아미노산이 각각 연결(2번째 탄소에 아미노기가 달려있다.)

- 정상인은 오줌으로 1일 약 200mg 배출

- 함황아미노산대사의 최종산물: 단백질합성에 사용되지 않을 뿐 아니라 다른 물질로 전환 X

- 기능성 식품 : 타우린 99.9%이상 함유의 순수한상태만 식품에 사용가능 - 박카스, 영·유아식품(분유), 의약품

- 신생아·미숙아는 타우린 합성경로가 미발달 → 식사로 공급해야 함(모유에 포함)

- 기능 : 지질 저하 기능과 망막 기능, 글리신과 함께 간에서 담즙산을 포합, 장으로 배설= 유화와 흡수 도움, 총 CHOL, LDL-CHOL을 저하시키고 지방대사 촉진 = 지질분해 도움 

* 망막의 광수용체 세포막에 존재하는 인지질에는 다가불포화지방산이 다량 존재 → 다가불포화지방산의 과산화를 억제 = 막 구조 안정화, 당뇨로 인한 백내장, 노인성 백내장(수정체의 당과 단백질결합현상)예방, 

* 두뇌 기능과 심장 기능: 포유류의 중추신경계에 다량 함유 = 두뇌기능과 밀접한 관련, 신경전달억제제인 GABA와 구조적으로 흡사 = 중추신경 신경자극전달억제제, 저 산소·산화적 스트레스에 의한 흥분독성을 억제하고 신경조직 보호, 산소라디칼에 의한 세포막 과산화지질생성 억제 = 퇴행성 신경질환, 치매방지, 심장에서 칼슘이온 농도 조절 = 심근세포 칼슘의 과잉축적 억제 = 심근보호 

* 생식기능과 항산화 기능: 임신기간 중 타우린결핍은 유산과 사산 확률 높이고 두뇌·망막의 정상적 발달 저해 = 태아의 뇌 조직에 가장 많이 함유된 아미노산(성인보다 많음), 활성산소 때문에 생긴 세포독성이 강한 hypochlorite와 반응 = 타우린글로라민 형성 = hypochlorite제거 및 세포보호

* 헬리코박터 감염에 의한 위 점막 손상에 대하여 보호효과

* 해독기능: 간장에서 콜레스테롤로부터 생합성된 담즙산은 글리신이나 타우린과 중합체 형성

L-카르니틴

- 구조가 콜린과 비슷한 아미노산 유도체로 유사한 구조(단백질 합성에 사용X)

- 간, 신장에서 생합성된 후 다른 조직에 운반되어 이용 = 골격근, 심장(동물성)

- 식물성 식품에 부족한 라이신, 메티오닌에서 합성되기 때문에 채식주의자는 부족현상(B1B2, 철분 조효소)

- 기능 : 지방의 연소 속도 촉진. 근육, 심장, 간의 지방 촉진 억제, 심근경색증 환자의 증상 호전

- 간경변 환자는 혈중 및 조직 중의 카르니틴 양이 정상치보다 현저하게 낮다.

- 카르니틴은 인슐린의 작용으로 인한 조직 내 포도당 흡수율을 높임: 제 2형 당뇨병 환자 대상

- 인슐린 예민도를 높이는 결과.

* 장쇄지방산 - 미토콘드리아 외막에서 활성화되어 미토콘드리아 기질에서 산화되는데 특별한 운반기구 없이 미토콘드리아 내막을 통과 못함 = 카르니틴이 운반기구

L-멜라토닌

- 모든 생명체에서 발견되는 호르몬으로 생체리듬 조절(인체 내 합성: 트립토판→세로토닌→멜라토닌)

- 천연 항산화제(°OH:하이드록시 라디칼의 항산화제로 Vt. E보다 강함)

- 명암의 자극에 따라 분비량 조절(빛이 없을 때 분비량↑, 밝으면 분비량↓)

- 수면에 들어가는 시간을 단축(수면의 질과 상관없음. = 불면증 개선X)

- 식품 중 쌀·보리·귀리·옥수수에 함유

L-알라닌

- 포도당 대사를 도움 = 에너지 생산의 역할

- 근육의 무기호흡 시 만들어지는 근육 내의 독성물질의 배출을 돕는다.

- 인슐린 의존성(Type 1)당뇨환자의 저혈당증을 막아준다.

- 간의 해독작용

L-아르기닌

- 피부나 결합조직에서 많이 발견 = 콜라겐생성으로 손상된 피부·결합조직의 회복 및 재생

- 면역계 강화 = 종양, 암세포 성장·전이 지연(T세포 생성과 관계)

- 간의 해독 작용 보조(암모니아 무독화)

- 간 경화, 지방간 같은 간 질환에 좋은 효과를 발휘

- 동맥확장(혈액순환, 발기부전 치료 도움)

- 정자생성촉진

- 근육대사에 중요물질(질소저장·수송으로 체내 적정 질소 농도 유지)

- 다양한 효소와 호르몬 활성화

- 초콜릿, 코코넛, 견과류, 젤라틴, 육류, 밀, 땅콩 등에 풍부

L-아스파라긴

- 중추신경계가 항상 균형 있는 상태로 유지(긴장or이완된 상태로 만들지x)

- 간에서 아미노산의 전환을 촉진(아스파라긴----에너지방출(뇌·신경계 물질대사에 이용)---→아스파르트산

L-아스파르트산

- 발아중인 종자에 풍부(콩나물, 쑥주나물)

- 뇌와 신경계의 치료(간질 환자는 혈중 아스파르트산 농도가 높고, 우울증 환자는 반대)

- 간에서 과잉의 암모니아 제거를 도움 = 간 보호

- IG와 항체의 생산을 촉진 = 면역증강

- 인공감미료인 아스파탐의 구성

L-시스테인과 시스틴(2개의 시스테인)

- 메티오닌으로부터 생성(비필수, Co-enzyme으로 B6가 필요)

- 시스테인은 ｑ-케라틴에 존재(머리카락, 손톱 등)

- 콜라겐의 구성성분

- 독성물질 무독화

- 글루타티온의 전구체

- 알코올, 약물, 흡연으로 인한 독성물질로부터 간·뇌를 보호

- 류마티스 관절염 치료에 효과적

- 체내에서 과량의 구리 제거, 지방 분해와 근육생성에 관여

- 호흡기에서 점액을 효과적으로 분해

- 인슐린의 저해작용(당뇨환자가 조심해야 함)

L-글루탐산, 글루타민

- 당분과 지방 대사에 관여, 뇌를 쉽게 통과 = 뇌에서 에너지원으로 사용

- 근육이나 뇌에서 암모니아 제거 및 무독화

L-글리신

- 근육의 퇴화 지연(크레아티닌을 공격)

- 핵산, 당즙, 다른 비 필수 있는 아미노산의 합성에 필수 성분

- 조직의 재상과 복구(피부, 결합조직에 비교적 높은 농도로 존재)

- 중추신경계와 전립선의 기능 유지(간질예방)

L-히스티틴

- 성장기 조직(성장기에 필수)의 수복과 생성에 관여

- 히스타민(알레르기 유발물질)은 히스티딘으로부터 생성

- 신경세포를 보호, 적·백혈구 생성에 필요

- 체내 히스티딘 농도가 높으면 스트레스나 정신질환이 생긴다.

L-메티오닌

- 지방간 억제, 간장과 동맥 내의 지방 축적 방지 = 지방 분해에 도움을 주기 때문

- 체내의 히스타민 농도를 낮춘다.

- 달걀, 생선, 마늘, 렌즈콩, 육류 등

L-페닐알라닌

- 우울증 치료

- 뇌에서 도파민, 노르에피네프린을 합성 = 중추신경에 작용해 기분이 좋아짐

- 임산부, 고혈압환자, PKU환자는 복용금지

생각보다 타우린의 기능이 너무 많네요;;; 박카스 선전도 아니구;;;

출처: 건강기능성 식품학
Written by 몬스터짐 우수

*외부 필진이 제공한 컨텐츠로 몬스터짐의 입장과 다를 수 있습니다.