단백질

가수분해단백질(Hydrolysate) 또는 아미노산의 필요성 9

안녕하세요 몬스터짐의 스포츠영양사 우수입니다.

오늘의 SPORTS SCIENCE는 단백질 가수분해물과 운동에 대한 주제를 다뤄보겠습니다.

운동은 골격근의 형태적-대사적 적응으로 보여지는 근육 단백질 교체를 촉진하는 인자입니다. 우리 몸은 계속적으로 단백질을 분해하고 합성하기 때문에 단백질 합성과 분해 사이의 양적 균형이 체중 유지에 있어 가장 핵심이 되며, 근 성장을 위해서는 단백질 합성 > 단백질 분해를 지속적으로 유지하는 것이 관건입니다. 하지만 신체에서 스트레스, 질병, 영양섭취부족, 휴식부족 등은 이를 저해하는 요인으로 근성장을 위해서 운동, 영양, 휴식을 적절하게 하여 스트레스를 안 받게 하는 것이 가장 관건이라고 할 수 있습니다.

고갈성 고강도 운동은 근섬유의 분해로 나타나고 피로로 인해 근육의 힘 생산 능력을 감소시키는 요인입니다. 고갈성 운동에 따른 근육 단백질 손실은 전신과 골격근의 프리라디칼(산화물질 : 암, 질병 등의 발생 원인)의 직접적인 증가를 동반합니다. 증가된 지질-단백질과산화물, 말론디알데히드(MDA: 산화적 스트레스의 지표, 지방의 산화로 2차적으로 생성되는 물질) 및 단백질 카보닐(PC: 단백질 손상의 결과물)은 골격근을 포함한 다른 조직들에서 발견되고 있습니다.

결국, 과도한 반응성 산소종(ROS: 산화물질의 대표적인 것)은 중요한 세포막의 단백질 및 지질과 같은 생체분자를 공격할 수 있고 정상적인 세포의 기능을 손상시키고 피로로 인한 회복을 지연시키는 원인이 될 수 있습니다. 그런 이유로 적절한 아미노산 섭취는 고갈성 운동 후 단백질 보유에 대한 증가된 요구를 충족시키고 과산화를 감소시키기 위해 골격근에 필요로 합니다.

운동과 함께 빠른 회복은 운동인들에게 매우 중요한 요소로서, 스포츠영양학이 처음부터 운동후 영양섭취 파트가 가장 잘 발달된 것도 바로 이 부분에 있습니다. 그러나 단백질 균형을 양의 균형으로 만들기 위해서는 영양소 대사물의 이용가능성이 매우 중요한 부분이며 필요한 영양소 섭취의 부족은 음의 단백질 균형을 만들고 ROS축적을 증가시키며 이는 최종적으로 근력의 감소, 회복시간 지연 및 스트레스에 대한 저항력 감소로 나타날 것입니다.

운동후 몸의 대사적인 혼란성때문에 일반적인 식사로는 충분한 영양소를 공급할 수 없다는 것이 잘 알려져 왔기 때문에 식사섭취 또는 영양보충제는 근육단백질량의 증가를 도와줄 수 있으며, 운동에 익숙하지 않은 사람들의 운동후 산화적 스트레스에 대응할 수 있다고 제시되어져 왔습니다. 이로 인해 영양보충제의 사용은 비약물요법을 제공하며 학문적으로도 관심의 대상이 되고 있습니다.

단백질 가수분해물은 단백질 합성으르 촉진하고 단백질 분해를 억제할 수 있으며, 이로 인해 운동후 단백질 균형을 개선할 수 있습니다. 유청단백질 가수분해물(WPH)는 약물로 인한 산화적 스트레스를 완화할 수 있지만 단기간의 단백질 가수분해물 보충이 고갈성 운동후 골격근의 단백질 보유 및 산화적 스트레스를 개선 여부에 대한 부분은 아직까지 의문점으로 남아 있습니다.

고갈성 운동 후에는 체중이 급격하게 감소하는데, 간의 글리코겐 동원 및 골격근 단백질 이화와 함께 에너지 기질(ATP를 만드는 물질)의 고갈이 나타날 수 있기 때문입니다. 게다가 이화작용은 수분을 만들고 대사적 균형과 체온을 조절하기 위해 운동중 수분이 피부, 호흡 및 소변을 통해서 발산되기 때문에 심각한 체중감소가 나타납니다.(http://news.monsterzym.com/index.php?mid=science_nutrition&search_target=nick_name&search_keyword=%EC%9A%B0%EC%88%98&page=3&document_srl=711184 수분관련 참조)

운동은 변화된 혈장의 아미노산 농도를 반영하기 위해 단백질과 아미노산 대사를 조절하며, 류신/발린/메티오닌/페닐알라닌/히스티딘/트레오닌/아르기닌/리신이 고갈성 운동후 그 필요량이 급증하는 것으로 드러났습니다. 특히 류신과 리신의 증가는 두드러지며 이는 단백질 합성을 촉진하기 위한 핵심 신호 단백질의 활성활를 의미합니다. 

운동후 일반적인 식사와 함께 72시간(3일) 회복을 한 결과 류신, 이소류신, 메티오닌, 히스티딘, 트레오닌, 아르기닌, 리신, 글루탐산 및 알라닌이 현저하게 감소되었으며 운동후 일반적인 식사로는 아미노산의 함량을 보충하기에 부족하다는 것을 알려줍니다. 대조적으로, 가수분해된 단백질 보충은 류신 함량을 증가시킬뿐만 아니라, 일반적인 식사보다 골격근 단백질 보유량을 증대시키는 역할을 하며 골격근의 단백질량 증가는 단백질 가수분해물 보충에 따른 류신, 이소류신, 메티오닌 등의 증가의 결과로 설명될 수 있습니다.

MDA와 PC(프로틴카보닐)는 산화작용이 카보닐화된 단백질을 생성하고 축적하면서 증가되기 때문에 조직손상에 따른 산화작용의 생물학적 지표로 사용됩니다. 운동후 72시간 뒤에 높은 농도의 MDA 및 PC가 발견되며 고갈성 운동 후에 산화적 스트레스는 72시간 까지 지속될 수 있음을 알려줍니다. 운동 유발성 산화적 손상은 단백질 분해 및 필수 생체분자의 소실을 유발하고 이는 근육 손상 및 운동 수행능력 저하로 나타납니다.

영양소는 산화적 스트레스를 조절하고 근육 손상을 예방할 수 있는데, 단백질 가수분해물의 보충은 MDA 및 PC의 감소를 동반하기 때문에 고갈성 운동 후 골격근 과산화물을 감소시킬 수 있음을 나타냅니다. 특히 함황아미노산인 메티오닌은 필수아미노산이자 황을 함유하고 있는 아미노산으로 산화적 손상을 조절하는데 중요한 역할을 하고 있습니다. 단백질에서 메티오닌 함량이 높으면 과산화 손상이 감소되며 류신은 인슐린 분비를 촉진하여 이는 아나볼릭 호르몬의 기능이외에 염증인자를 억제할 수 있어 단백질량을 증가시켜주며 산화물 감소로 나타납니다.

전체적으로는 단백질 가수분해물 흔히 접하는 WPH 또는 아미노산 보충제(특히 류신, 이소류신, 메티오닌, 리신 위주)는 고갈성 운동 또는 고강도 운동 후에 체내의 단백질량을 유지해주며 산화적 손상으로부터 근육을 보호해 전체적인 회복을 촉진하고 단백질 합성을 증가시키는것으로 밝혀졌습니다. 결국 중요한 것은 섭취량인데 인체는 흡수할 수 있는 단백질 량이 제한적이기 때문에 1시간 당 10g의 이상의 아미노산 흡수하지 못한다고 보시면 되며, WPH급은 실제 10g이하로 하여 다른 흡수속도를 가진 단백질과 혼합하여 섭취하는 것이 좋습니다. 시중에 판매중인 짝퉁 WPH보다는 일반적인 WPC제품을 구입하고 아미노산제품을 추가로 드시는게 더 좋은 선택입니다^^

Written by 우수