단백질 2탄 - 필수아미노산 9가지 음식으로 섭취하는 법

◆ 9가지 필수아미노산 이해하기 ◆

오늘은 체내에 필요한 필수 영양소 6가지 중 단백질에 대해 알아보는 두 번째 포스트이다. 지난 포스트에서는 단백질의 기본 개념과 기능에 따른 분류에 대해 정리해 보았으며 오늘은 단백질의 기본 구성단위인 아미노산과 필수/비필수 아미노산에 대하여 조금 더 자세히 정리해 보려고 한다.

 

※지난 포스트 

2024.01.30 - [관심있는 주제 공부/영양학, 병리학] - 필수 영양소 - 단백질 1편 : 단백질의 분류

---

9가지 필수아미노산

 

아마 많은 분이 '아미노산'이라는 용어에 대해서 그리 낯설지는 않을 것이다. 탄수화물의 기본 단위가 포도당인 것과 같이 단백질도 최종적으로 아미노산이라는 단위로 분해될 수 있다. 그렇기에 단백질을 이해하는 데 있어 아미노산은 떼려야 뗄 수 없는 개념이며, 아미노산의 종류부터 시작하여 필수 아미노산, 비필수 아미노산까지 알아보겠다.

 

아미노산이란?

• 단백질을 구성하는 기본단위로, 탄소(C) + 수소(H) + 산소(O) + 질소(N)로 구성된다.
• 아미노산의 화학적 구조는 일반적으로 {알파 탄소 + 아미노기 + 카르복실기 + 곁가지 R 부분}으로 이루어져 있다. 이때, 곁가지 R 부분에 따라 아미노산의 모양, 크기, 성분, pH, 전하가 달라지며 20여 개의 아미노산이 존재하게 된다.
• 20여 개의 아미노산은 서로 펩타이드 결합이라는 독특한 구조를 통해 서로 연결되고, 다양한 조합의 연결을 통해 체내에 필요한 수만 가지의 단백질을 만든다.

*아미노산의 구조는 화학적 이해가 기반 되어야 하는데, 포스트에서는 너무 구체적인 화학적 내용보다는 알아두면 유용한 정도로만 요약하여 정리하고자 한다.

 

아미노산의 화학적 분류 - R 부분에 따라

아미노산의 R 부분은 해당 아미노산을 특정하게 만들어주는 핵심적인 부분으로, 이 부분의 다양성이 단백질의 다양한 기능을 가능케 하고 생물의 다양성을 형성하는 데 기여하게 된다.

R 부분의 pH에 따라 중성 아미노산/ 산성 아미노산/ 염기성 아미노산으로 분류할 수 있다.

 

• 중성 아미노산 : 글라이신, 알라닌, 프롤린, 메티오닌, 페닐알라닌, 티로신, 트립토판, 류신, 이소류신, 발린, 세린, 트레오닌, 시스테인, 아스파라긴, 글루타민
• 산성 아미노산 : 아스파르트산, 글루탐산
• 염기성 아미노산 : 라이신, 아르기닌, 히스티딘

 

*보충 설명 : 아미노산을 중성/산성/염기성으로 분류하는 이유

아미노산을 이루는 아미노기(-NH2)와 카르복실기(-COOH)의 이온화에 기인. 이들의 이온화 상태에 따라 개별 아미노산의 전체적인 전하가 달라지므로 pH 조건에 따라 아미노산의 특성이 변화하는 것!

즉 pH에 따라 아미노산의 이온화 상태가 변하면, 이에 따라 아미노산의 화학적 성질, 전기적 성질, 수소 이온 수용 능력 등이 변화하고 이러한 pH 의존적인 특성은 단백질의 3차 구조와 기능을 결정하고, 화학적 상호작용에 영향을 미치게 된다.

 

아미노산의 체내 합성 여부에 따른 분류 - 필수아미노산/비필수아미노산의 차이

그렇다면 이 20여 개의 아미노산은 우리 몸에서 모두 자연적으로 합성이 되는 것일까? 답은 NO이다.

체내 합성 여부에 따라 우리는 20여 개의 아미노산을 필수아미노산과 비필수아미노산으로 분류하게 된다.

 

◆ 9가지 필수아미노산 ◆

필수아미노산은 우리 몸에서 합성되지 않거나 충분한 양으로 합성되지 않아 반드시 식사로 섭취해야 하는 아미노산이다.

총 9개의 필수아미노산이 있으며, 필수아미노산이 부족하면 성장기에는 성장 지연, 성인기에는 근육 감소, 체중 감소, 체 조직의 보수 및 유지의 어려움 등이 발생한다.

• 종류 : 트레오닌, 발린, 트립토판, 이소류신, 류신, 라이신, 히스티딘, 아르기닌, 페닐알라닌, 메티오닌
• 대부분 육류, 콩, 견과류, 두부, 생선, 계란 등에 함유되어 있다.

 

위에 언급된 듯이 필수아미노산은 육류, 생선류, 계란, 견과류 등에 포함되어 있어 균형 잡힌 식단을 유지하는 일반적인 경우라면 그 섭취가 부족한 경우는 드물다고 할 수 있다.

하지만 극단적인 채식주의자, 노인층에서는 필수아미노산 섭취에 주의가 필요하다고 할 수 있다. 특히 채식주의자들은 동물성 단백질이 부족한 경우 필수 아미노산을 충분히 섭취하기 위해 채소와 식품을 다양하게 조합해야 하며, 노인층은 기능성 저하와 영양소 흡수능력이 떨어지므로 영양 섭취에 주의가 필요하다.

 

 

◆ 비필수아미노산 ◆ 

아미노산을 이루는 질소, 탄소, 수소, 산소가 충분하면 체내에서 합성이 가능한 아미노산으로, 20여 개 아미노산에서 위의 필수아미노산을 제외한 경우.

다만 때에 따라 비필수아미노산이 필수아미노산이 될 수 있는데, 히스티딘을 예로 들 수 있다. 히스티딘은 체내에서 합성되긴 하지만 성장기에는 그 양이 부족하여 음식을 통한 섭취가 필요하다. 이 같은 경우를 '조건적 아미노산'이라고도 한다.

---

 

*추가 설명 : 단백질 에너지 기아증(Protein-Energy Malnutrition, PEM)

 

필수 아미노산이 부족하여 발생하는 질병 중 가장 잘 알려져 있으며, 영양실조가 심각한 상태에서 나타나며 특히 발전도상국의 어린이들에게서 많이 보인다.

심각한 체중 감소, 발육 저하, 면역 기능 저하 등의 특징을 보이며 PEM은 주로 단백질과 에너지가 모두 부족한 상황에서 발생한다. 주로 다양한 질병, 식이 부족, 급격한 환경 변화, 빈곤 등이 PEM의 발생 요인 중 일부이다.

---

오늘은 아미노산에 대해 알아보았으며, 다음 포스트에서는 위에서 잠시 언급한 펩타이드 결합과 단백질의 변성에 대해 알아볼 예정이다.

 

※함께 이해하면 좋은 글 

2024.01.25 - [관심있는 주제 공부/영양학, 병리학] - 혈당 조절 기전의 이해 및 추천 식습관

혈당 조절 기전의 이해 및 추천 식습관

2024.01.19 - [관심있는 주제 공부/영양학, 병리학] - 영양학과 영양소 대사 1편 - 식생활과 건강을 이해하는 첫 걸음

영양학과 영양소 대사 1편 - 식생활과 건강을 이해하는 첫 걸음