영양학

혹시 크롬(Chromium)에 대해서 아십니까? 3

크롬은 미네랄 성분이다. 그 중요성이 간과되고 있지만, 크롬은 인슐린 대사의 중역이다. 

크롬(Chromium)은 원자번호 24, 원자량 52.0인 금속원소로 다양한 무기질(미네랄) 중에서도 미량 영양소로 간주되고 있는 성분이다. 크롬, 크로뮴, 크로미움 정도로 불리며 Cr로 표시되기도 한다. 하지만 필요량 등에 대한 정보가 다양하지 않으며 그 중요성이 다른 영양소에 대해서 간과되어왔기 때문에 크롬에 대해서 잘 알고 있는 사람이 없다.

영양학에서 크롬을 말하면 대표적으로 '인슐린'을 말하게 된다. 크롬에 대해서 요약하면 '포도당 대사의 항상성 유지에 필요', '체내 지방 대사에 필수요소이자 인슐린 작용의 보조인자' 정도로 정리가 되는데 결국 크롬에 대해서 정리해보면 인슐린 기능에 매우 중요한 역할을 하는 성분이라고 볼 수 있다. 왜냐하면 포도당 대사의 항상성 유지를 하는 것이 바로 인슐린이기 때문이다.

크롬을 설명할 때 인슐린내성을 감소시키고 인슐린민감도를 증가시켜주는 영양소라고 설명을 한다. 그만큼 탄수화물 섭취로 나타나는 인슐린 작용의 이상을 보완해 주는 영양소라고 볼 수 있다. 이런 작용은 인슐린의 단백질 합성 대사와도 깊은 관계를 가지게 되어 크롬의 보충은 인슐린 작용을 올바르게 하고 단백질 합성을 촉진하여 근육량 증가를 촉진한다는 것으로도 이어진다[1].

근육단백질합성을 최대화하기 위한 단발성 단백질섭취량은 0.18~0.4g/kg이다.

실제로 최근 국제스포츠영양학회지(JISSN)에 실린 Ziegenfuss 팀의 연구에서 전분의 일종인 아밀로펙틴(흔히 찰전분 : 찰옥수수, 찹쌀 등)과 크롬의 복합 섭취는 단백질 합성을 최대로 만드는 단백질 섭취량보다 적은 단백질 섭취에서도 최대 단백질 합성을 만들어 냄을 보고하였다[2].

그동안 단백질 합성을 위해서 얼마만큼의 단백질 섭취가 필요하고, 단백질 합성을 최대화 시키기 위해서는 얼마만큼의 단백질을 섭취해야 하는가에 대한 연구가 다양하게 이루어져왔다. 이는 근육량을 증가시키고 싶은 운동선수 및 일반인들에게도 적용될뿐만 아니라 더 중요하게도 노령화 또는 좌식생활, 병상생활 등에 따른 근육량 감소로 나타나는 질환 등을 개선하기 위한 노력으로도 수행되어져 왔다.

2009년 moore의 팀은 계란단백질로 연구를 수행하였고 5~40g의 다양한 섭취량을 비교하여 20g에서 최대 단백질 합성이 나타남을 확인하였다[3]. Yang과 그의 동료들은 노인들을 대상으로 유청단백질 8~40g을 섭취시켜 비교하는 연구를 하였고 40g에서 최대 단백질 합성이 나타남을 보고하였다[4]. 물론 노인에게서 단백질 합성을 최대화하기 위한 단백질 필요량은 증가됨을 칼럼으로 다룬 바 있다. 

Wiltard의 팀은 유청단백질을 ~40g까지 점진적으로 섭취량을 증가시켜보는 연구를 하였고, 20g부터 가장 강한 단백질 합성 반응이 나타남을 발표하였다[5]. 반면 MacNaughton의 팀은 유청단백질 40g이 20g보다 더 큰 단백질 합성을 보여주었다고 밝혔고, 다양한 연구들을 종합해보면 단발성 섭취로 0.18~0.4g/kg이 단백질 합성을 최대화하기 위한 적절한 단백질 섭취량으로 결론지을 수 있었다(70kg 성인의 경우 12.6~28g).

탄수화물에 의해 분비되는 인슐린은 아나볼릭 반응을 우도하는 대표적인 호르몬이다. 인슐린은 단백질 합성을 촉진하지만 혈중 필수아미노산 농도가 낮은 상태에서는 인슐린은 단백질 합성에 대한 효과는 크지 않으며 단백질 분해에 대한 억제 효과만 있는 것으로 파악되고 있다. 

근육단백질합성을 최대화하려면 인슐린과 함께 필수아미노산의 충분히 있어야만 한다.

결국 근육 합성의 촉진되려면 인슐린과 함께 적절한 양의 필수아미노산이 존재해야 한다는 것이다. 이는 이미 잘 알려진 사실이지만 많은 사람들이 다이어트를 하거나 운동을 한 후 인슐린의 중요성을 모르는 상태로(혹은 다이어트때문에 무시하고) 단백질 섭취만 하고 있는 경우를 볼 수 있다(물론 그러면서 근손실을 억제해야 한다, 근손실때문에 단백질을 충분히 섭취하는 것이라고 말한다). 

아쉽게도 탄수화물, 특히 전분/포도당에 의한 인슐린 분비 상태와 적절한 단백질 섭취로 인한 필요한 필수아미노산의 존재는 단백질 합성을 최적화하기 위한 조건이고 이 상황은 전체 에너지 상태의 +/-에 의해 근합성 증가로 나타날 것인가? 근손실을 그나마 최소화 시킬 수 있을 것인가?로 나타나게 된다.

그렇다면 열량을 최소화 시키는 조건에서 단백질 합성을 최대화 할 수 있어야 다이어트를 하면서 그나마 단백질 손실을 막을 수 있을텐데 위에 소개한 연구에서 크롬+전분+단백질의 조합은 열량을 최소화하면서 단백질 합성을 최대화 할 수 있음을 보여주었다[크롬 1000ug(1mg)과 아밀로펙틴(전분) 그리고 6g의 WPI 섭취로 운동 후 최대 단백질 합성을 보여줌, 남여 평균 1.45g/kg/day 단백질 섭취]  

열량 섭취는 최소화하면서 단백질 합성을 최대화하려면 탄수화물+단백질에 크롬이 추가되어야 한다.

위의 연구결과를 토대로 다이어트를 할 때나 혹은 린매스업을 할 때 식사때마다 200ug 정도의 크롬을 탄수화물+단백질에 조합시키고 그 섭취양을 줄여본다면 실제적인 도움이 될 것으로 예상된다.

참고로 건강한 성인의 혈청 중 크롬 정상 농도는 0.14~0.5ug/ml, 혈장 중 정상 농도는 0.26~0.28ug/ml이다. 식품에 함유된 크롬은 독성을 나타나지 않으며 자연계에 존재하는 크롬은 1mg까지 섭취해도 문제가 없는 것으로 알려져 있지만 3가 크롬(특히 피콜린산 크롬)을 장기적으로 보충할 경우 DNA 손상이 손상이 증가될 수 있다는 결과가 있어 장기섭취는 주의해야 한다(다이어트 기간동안 단기간 섭취하는 것이 안전해 보인다). 또한, 간/신장 질환자는 크롬 섭취에 주의해야 하므로 되도록 보충제를 통해 섭취하지 않는 것이 좋다.

MONSTERZYM SPORTS SCIENCE TEAM

글 작성 : 이호욱 

REFERENCE

[1] Chromium picolinate increases membrane fluidity and rate of insulin internalization. Evans GW

[2] Effects of an amylopectin and chromium complex on the anabolic response to a suboptimal dose of whey protein. Ziegenfuss T.N

[3] Ingested protein dose response of muscle and albumin protein synthesis after resistance exercise in young men. Moore DR.

[4] Resistance exercise enhances myofibrillar protein synthesis with graded intakes of whey protein in older men. Yang Y.

[5] Myofibrillar muscle protein synthesis rates subsequent to a meal in response to increasing doses of whey protein at rest and after resistance exercise. Wiltard OC.