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영양학

불완전 단백질과 단백질이 몸에서 작용하는 기능

by 놀고싶은 개미 2025. 2. 27.

불완전단백질은 필수아미노산 중 한 가지가 완전히 결여되어 있어 성장이 지연되고, 체중이 감소하며, 생명에 지장을 초래한다. 생물가가 낮은 단백질로 젤라틴, 옥수수의 제안 등이 있다.
단백질이 체내에 들어오게 되면 몇 가지 기능을 하게 되는데, 그 중 첫 번째가 새로운 조직의 합성과 보수이다. 단백질은 체내 여러 장기, 뼈, 근육, 피부나 머리카락을 구성한다. 성장기(성장), 임신기(태아의 성장), 수유기(유즙 생성), 수술이나 출혈 시(세포의 회복)에 단백질이 필요하다.
두 번째는 혈장 단백질 구성이다. 혈장 단백질인 알부민, 글로불린, 피브리노젠의 구성성분이다.
세 번째는 효소 및 호르몬의 형성이다. 효소는 체내에서 단백질로부터 합성되어 체내 반응을 촉매하냐다. 인슐린과 글루카곤은 단백질이고, 부신수질호르몬인 에피네프린, 노르에피네프린, 갑상샘 호르몬 등은 타이로신으로부터 합성된다. 세로토닌(트립토판이 전구체), 카테콜라민(타이로신이 전구체) 같은 신경전달물질도 형성한다. 
네 번째는 항체형성이다. 바이러스, 박테리아 등의 유해 물질이 체내에 침입하면 생체는 자기방어를 위해 이물질인 항원에 선택적으로 결합하는 물질인 항체를 형성한다. 항체는 분자량이 10~100만 정도의 단백질이다. 단백질은 질병에 대한 저항력을 제공하며 식이요법으로 섭취하는 단백질이 충분하지 못하면 면역체계의 세포가 부족하거나 작용하는 기능이 떨어지게 된다. 글루탐산, 시스테인, 글리신으로 구성된 글루타싸이온은 체내의 유해한 과산화 물질을 제거해 방어 기능을 한다. 
다섯 번째는 삼투압 조절(수분평형)이다. 단백질은 혈액 내에서 교질 삼투압을 형성하여 조직의 삼투압과 수분 평형을 조절한다. 혈장 단백질 농도가 감소하면 혈액의 교질삼투압이 감소하여 조직의 물이 혈관 내로 이동하지 못하고, 물이 조직에 축적되어 부종이 생긴다. 단백질을 보충하면 조직 내에 있던 수분이 다시 혈장으로 이동하여 부종이 사라진다.
여섯 번째는 산(pH 조절)이다. 단백질은 분자 내에 양이온과 음이온을 가지는 양성물질로, 산 평형에 관하여 체액의 정상 산도(pH7.4)를 유지하는 완충제로 작용한다.
일곱 번째는 포도당 신생 기능이다. 당질 섭취가 부족한 경우 간에서 아미노산으로부터 포도당을 생성하여 혈당을 유지하고 적혈구나 신경조직에 필요한 에너지를 공급한다.
여덟 번째는 에너지원이다. 단백 지리는 1g당 4kcal의 에너지를 발생한다. 당질이나 지질 섭취량이 부족하면 단백질이 분해되어 에너지를 공급한다. 생체는 에너지 보급이 우선이므로 당질과 지질이 충분해야만 단백질이 본래의 중요한 역할(구성 영양소)을 할 수 있다.
이제 알아볼 거는 단백질이 우리 몸에 들어오면 소화와 흡수 및 대사 과정에 관해서 알아보겠다.
단백질의 소화는 위벽 세포에서 가스트린이 분비되면서 시작된다. 가스트린은 위가 위산, 펩시노젠 등을 분비하게 한다. 위산은 펩시노젠을 펩신으로 전환해 단백질 일부가 작은 분자인 폴리펩타이드로 분해한다.
폴리펩타이드가 십이지장에 도달하면 췌장에서 분비되는 트립신과 키모트립신에 의해 더 작은 폴리펩타이드와 다이펩타이드로 분해된다. 이어 카복시 팸 티 다 이제, 소장에서 분비되는 아미노 펩티다아제와 디 펩티다아제에 의해 아미노산으로 분해된다. 
단백질과 아미노산의 흡수 및 대사 몇 가지 알아볼 사항이 있다. 지금부터 설명하겠다.
대부분은 아미노산까지 분해되지만 분해되지 않은 저분자 펩타이드도 소장 점막 세포에 흡수된다. 흡수된 아미노산은 모세혈관을 통해 문맥을 거쳐 간으로 운반된다. 단백질의 평균 흡수율은 92%이다. 
1. 아미노산 풀(amino acid pool)
식품으로부터 소화, 흡수되어 온 아미노산과 체 단백질 분해, 생성된 아미노산의 양으로, 아미노산 풀의 크기는 식이 섭취량, 체내 함량 등에 의해 결정된다.
아미노산 풀의 크기가 지나치게 클 경우는 과잉의 아미노산들이 에너지, 포도당, 지방 생성에 사용된다. 단백질 섭취의 부족으로 아미노산 풀이 감소하면 부족한 아미노산은 세포 내 단백질을 분해하여 사용한다.
2. 동적 평형 상태 
단백질의 합성과 분해가 지속해서 일어나는 현상으로, 동적인 평형 상태에 있으므로 하루에 섭취하는 단백질량과 체외로 배설되는 양이 같다.
3. 단백질의 전환율 및 전환
단백질이 합성과 분해를 반복하면서 동적인 평형상태를 유지하는 과정을 단백질의 전환이라 한다. 체내에서는 하루에 약 250~300g의 단백질이 합성되고 분해된다. 실제 합성, 분해되는 단백질량의 약 5/6 정도는 단백질 분해 후 재이용되므로, 매일 공급되어야 하는 단백질 필요량은 하루에 합성, 분해되는 단백질량의 1/6 정도이다.
단백질의 상호보충 효과가 있는데 이것은 질이 낮은 단백질에 부족한 아미노산을 보충하거나 그 아미노산을 함유하는 단백질과 함께 섭취함으로써 부족한 필수 아미노산을 보충하여 단백질의 질을 향상하는 것이다.
예시로는 쌀(lysine, threonine 부족) + 콩(쌀의 제한아미노산 풍부) / 밀(lysine, tryptophan 부족) + 우유(밀의 제한아미노산 풍부)
이런 식으로 보충할 수 있다.
여기에 몇 가지 더 예시를 들 수 있는 항목들이 있는데 식물성 식품에서 부족한 아미노산을 예시로 들 수 있다.
두류에서 부족한 아미노산은 메싸이오닌인데 부족한 아미노산을 보충하기 좋은 식물성 급원 식품은 곡식류, 견과류이다.
그리고 곡식류에서 부족한 아미노산은 라이신, 트레오닌이며, 아미노산을 보충하기 위한 급원 식품은 두류이며, 견과류에서 부족한 아미노산은 라이신이며 견과류 또한 두류에서 부족한 아미노산을 보충하기 좋다. 마지막으로 채소, 옥수수에서 부족한 아미노산은 메싸이오닌, 트립토판, 라이신이며, 부족한 아미노산을 채우기 위해서 위에 적힌 곡식류와 견과류, 두류에서 부족한 아미노산을 보충할 수 있다.