근육 성장과 회복의 열쇠 : 단백질 합성과 분해의 중요성

근육이 성장하는 원리를 이해하는 것은 헬스와 같은 운동을 시작하기 전, 반드시 알아야 할 중요한 지식입니다. 운동을 열심히 하는 것과 동시에 근육을 형성하기 위해 필요한 요소가 무엇인지 알아야, 가장 효율적으로 근육을 만들 수 있기 때문입니다. 이번 글에서는 근육 성장과 회복의 열쇠인 단백질의 합성과 분해의 중요성을 알아보겠습니다. 

긴 사슬형태로 연결된 아미노산 간의 결합 모양

근육의 성장과 회복은 단백질의 합성과 분해와 관련이 있습니다. 단백질 합성은 둘 이상의 아미노산이 연결되어 긴 사슬 모양을 만드는 것을 의미합니다. 반면 단백질 분해는 길게 연결되어 있는 아미노산 간의 결합을 끊어 분리하는 것을 의미합니다. 단백질 분해는 손상되거나 오래된 단백질이 우리 몸에 쌓이는 것을 방지함으로써 질병이 발생할 위험성을 줄일 수 있습니다. 또한 단백질 분해는 포도당을 생성하여 부족한 에너지를 채워줍니다.

 

 

단백질 분해를 통해 생성된 아미노산의 약 75%는 다시 단백질을 합성하는 데 이용되며, 나머지 25%의 아미노산은 분해 됩니다. 분해 과정에서 아미노산으로부터 분리된 아미노기는 암모니아로 바뀌게 됩니다. 그리고 오줌으로 배설되는 질소 화합물인 요소(尿素)로 합성되어서 몸 밖으로 배출됩니다. 그리고 아미노기가 떨어지고 남은 아미노산의 부분은 에너지나 포도당을 생성하는 데 이용되고, 그렇지 않으면 지방산으로 합성되고 그렇지 않으면 배출이 됩니다.

아미노산이 결합한 단백질의 모양

 

단백질의 합성과 분해는 체내에서 항상 일어나고 있으며 단백질이 분해되어도 단백질 합성이 일어나기 때문에서 몸 안에서 단백질의 총량을 유지하게 됩니다. 단백질 합성을 위해서는 아미노산이 필요하며 아미노산은 세포 내 또는 음식 그리고 체내 단백질 분해과정에서 얻을 수 있습니다. 우선 세포 내에서 합성되는 경우입니다. 두 번째는 음식으로 섭취한 단백질로 얻는 것입니다. 필수아미노산은 단백질 합성과정에서 체내에서 합성할 수 없는 아미노산의 필요한 양을 의미합니다. 필수아미노산이 외부로부터 공급이 되지 않으면 어떻게 될까요? 체내에서 단백질이 합성되는 전체 양이 줄어들게 됩니다. 어린아이는 성장하는 시기에 체내에서 필수아미노산을 스스로 합성할 수 있지만 성인이 되면 체내에서 더 이상 합성이 되지 않으므로 반드시 외부 음식물을 통해 보충을 해야 합니다..

 

이 경우, 음식물마다 함유하고 있는 필수아미노산의 양이 다릅니다. 소고기, 돼지고기, 달걀과 같이 동물에게서 얻을 수 있는 단백질을 ‘동물성 단백질’이라고 부릅니다. 반면 콩이나 곡류에 포함되어 있는 단백질을 식물성 단백질이라고 합니다. 동물성 단백질은 필수 아미노산의 이용 효율이 높지만 식물성 단백질은 상대적으로 이용 효율이 낮습니다. 동물성 단백질이 필수 아미노산이 더 많이 들어가 있지만 과도하게 섭취하는 경우, 지방함량이 높기 성인 질병을 유발할 수 있다는 단점을 가지고 있습니다. 식물성 단백질은 포화지방이나 콜레스테롤이 없기에 칼로리가 낮다는 장점이 있으나 필수 아미노산의 이용효율이 낮다는 단점이 있습니다. 따라서 동물성 단백질과 식물성 단백질을 1:2 정도의 비율로 섭취하는 것을 가장 권장하고 있습니다.

동물성 단백질과 식물성 단백질

 

제한 아미노산은 단백질 합성 과정에서 필요한 필수아미노산의 양의 비율이 가장 낮은 것을 가리킵니다. 예를 들어 단백질 A를 만들기 위해서 필수아미노산 B와 C가 각각 2몰씩 필요하다고 가정해 보겠습니다.. 만약 B가 4몰, C가 3몰만 제공이 되었다면 C가 1몰이 부족하여 4몰이 되지 않으므로 단백질 A는 2개가 아닌 1개만 합성이 됩니다. 이 경우, C가 부족하여 합성할 수 있는 단백질 A의 양이 제한이 되기에 C를 제한아미노산이라고 합니다. 즉 근육을 형성하기 위해서는 단백질의 섭취가 매우 중요한데, 체내에서 합성되지 않는 필수아미노산을 식품을 통해 반드시 섭취할 수 있어야 합니다. 

식물성 단백질의 예시