단백질이 몸 안에서 소화되면 무슨 일을 할까

체조직의 성장과 유지

신체 내 모든 세포는 단백질로 이루어져 있고, 세포들이 모여 근육과 세포막의 구성성분이 되고 뼈와 피부, 손발톱이나 머리카락 같은 결체조직 등의 기초 조직을 형성하므로 신체조직의 성장과 유지에 매우 중요하다. 임신기, 수유기, 성장기 등 새로운 조직이 합성되는 시기에는 단백질의 요구량이 성인의 필요량에 비해 늘어나므로 단백질을 충분히 섭취해야 한다. 그 시기에 단백질 섭취가 부족해지면 성장이 지연되거나 성장이 정지되는 경우도 있다.

*필수아미노산
체내에서 합성되지 않거나 합성되지만 그 양이 미미하여 부족해서 식품을 통해 섭취해야하는 아미노산들을 필수아미노산이라고 하며 일반 성인의 경우 이소류신, 류신, 리신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판 8가지가 필수 아미노산에 해당한다. 영아의 경우 성인의 필수 아미노산 8가지에 히스티딘과 아르기닌이 더 필요하다.

*단백질 상호보충효과
단백질 중 필수아미노산이 모두, 충분한 양을 가지고 있는 단백질은 완전 단백질, 필수아미노산이 모두 있지만 그 양이 충분하지 않은 단백질은 부분적 완전 단백질, 필수아미노산의 일부가 부족하거나 가지고 있지 않은 단백질을 불완전 단백질이라고 한다. 불완전 당백질은 적어도 1개 이상의 필수아미노산이 부족하며, 필수아미노산이 하나라도 부족해지면 체조직 합성이 제한된다. 만약 식이 단백질이 한 가지뿐이고 그것이 불완전 단백질이라면 1개 이상의 필수아미노산 공급이 불충분해져서 아미노산 대사가 원활히 되지 않고, 단백질 합성도 중지된다.
불완전 단백질에서 필수아미노산 중 사람 몸에 필요한 양에 비해 가장 적게 들어 있는 필수아미노산을 제한 아미노산이라고 하며, 쌀에는 리신이 부족하므로 쌀의 제한 아미노산은 리신이고, 두류에는 메티오닌이 부족하므로 두류의 제한 아미노산은 메티오닌이 된다. 즉, 콩밥을 먹게 되면 쌀에 부족한 리신을 콩이 보충해주고, 콩에 부족한 메티오닌을 쌀이 보충해주면서 신체에서 효율적으로 이용할 수 있게 된다. 예를 들면 콩밥, 밥과 두부, 식빵과 땅콩버터, 빵과 우유, 치즈샌드위치, 파스타와 치즈, 견과류를 넣은 샐러드 등은 식품 단백질의 상호 보완효과가 있으니 식품군별로 다양하게, 함께 섭취하는 것이 좋다.

식품	제한 아미노산	제한 아미노산을 보충할 수 있는 급원
곡식류	리신, 메티오닌	두류
채소, 옥수수	메티오닌, 트립토판, 리신	곡식류, 견과류, 두류
두류	메티오닌	곡식류, 견과류
견과류	리신	두류

 

 

효소와 호르몬의 합성

단백질은 체내의 물질을 분해 · 합성 또는 전환하는 대사과정에 관여하는 효소를 합성한다. 효소와 호르몬 등은 식사로 섭취한 단백질이 소화, 흡수되어 생기는 아미노산들로부터 합성되는 단백질들이다. 신체는 이들 효소와 호르몬을 합성할 때 합성에 필요한 여러 가지 아미노산들을 모두 갖추고 있어야한다. 갑상샘 호르몬, 인슐린, 아드레날린과 같은 호르몬들이 있고, 효소들은 아밀라아제, 지질가수분해효소, 트립신 등은 효소다. 인슐린과 글루카곤 등은 단백질이며 갑상선 호르몬과 부신수질호르몬인 에피네프린과 노르에피네프린 등은 아미노산인 티로신으로부터 합성된다.

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혈액 단백질 생성

알부민, 글로불린, 피브리노겐 등의 혈장 단백질은 간에서 합성되어 혈액에서 생리기능을 담당한다.

• 체액의 평형 유지

세포 내외의 체액은 여러 가지 요인에 영향을 받고, 그중 단백질의 영향이 크다. 단백질은 대부분 그 분자가 매우 커서 반투과성 세포막을 통해서는 확산되지 않지만 삼투압에 영향을 줘서 세포막을 통한 액체의 이동을 돕는다.

혈장은 혈압에 의해 혈관에서 빠져나와 세포조직 사이로 계속 이동하는데 이때 혈장 단백질인 알부민이 혈장의 삼투압을 유지하여 수분을 혈관내로 재이동시킴으로써 혈장과 세포 사이의 수분 평형을 유지한다. 알부민이 부족해지면 혈장의 삼투압이 떨어지면서 세포 조직 사이에 수분이 잔류되고 수분이 혈관 내로 원활히 회수되지 못해 부종이 생긴다.

• 체액의 산 · 염기 조정

단백질을 구성하는 아미노산은 염기성기(아미노기)와 산성기(카르복실기)를 함께 가지고 있어서 산과 염기 양쪽의 역할을 다 할 수 있다. 그래서 체액의 정상 산도인 pH 7.4를 유지시키는 완충제로 작용한다. 체액이 염기성 쪽으로 치우치면 단백질이 산의 역할을 하면서 염기성 반응을 중화시키고, 체액이 산성으로 치우치면 단백질이 염기의 역할을 하면서 산성 반응을 중화시킨다.

• 영양소 운반

알부민이나 글로불린은 지질, 레티놀, 철, 구리 등을 필요한 조직으로 운반하는 역할을 한다. 예를 들면 지단백질의 형태로 지방이 혈액 내에서 운반될 수 있도록 하거나, 흡수된 철분이 단백질인 트랜스페린(transferrin)과 결합해 혈액 내에서 운반되도록 한다.

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항체와 면역 세포 형성

항체는 외부에서 침입하는 각종 독성물질이나 세균인 항원에 대항하기 위해 체내에서 만들어지는 단백질로 이루어진 물질이다. 세균이나 바이러스에 대한 생체의 방어작용을 면역이라고 하며, 신체는 여러 항원에 대응하기 위해 다양한 감마 글로불린 항체를 합성해서 면역 작용에 쓴다. 단백질 섭취량이 부족해지면 체내에서 항체가 잘 만들어지지 않으면서 질병에 대한 저항력도 낮아진다.

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포도당 신생과 에너지 공급원

뇌, 신경조직, 적혈구, 신장의 세포들은 포도당만을 에너지원으로 이용하기 때문에 혈당이 항상 일정하게 유지되어 있어야 한다. 탄수화물 제한 식이를 하면 간이나 신장에서 아미노산이 이화되어 포도당을 새로 합성하는 포도당신생 합성작용이 일어나 혈당을 유지시킨다. 단백질은 신체 내에서 1g 당 4kcal를 내지만 에너지원으로 단백질을 쓰는 것은 효율적이지 못하다. 단백질은 하루 에너지 소비량의 14% 정도를 공급하는데다 만약 신생합성이 일어나면 이화과정에서 질소가 떨어져 요소를 생성하는데에도 에너지가 필요하므로 당질이나 지질에 비해 에너지 효율이 낮다.

 

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