BCAA란?
인체와 동물의 단백질을 구성하는 유기 화합물인 아미노산 중에서, 류신, 발린, 이솔루신은 또한 BCAA(분지 사슬 아미노산)이라고도 불린다.
우선, 나는 BCAA를 포함한 아미노산에 대해 자세히 설명할 것이다.
어떤 영양소?
아미노산은 단백질을 구성하는 유기 화합물로 총 20가지가 있다. 이들 20종류 중 사람과 동물이 체내에서 합성할 수 없는 9종류는 필수아미노산, 체내에서 당질과 지질로부터 합성할 수 있는 11종류는 비필수아미노산이라고 불립니다.
필수아미노산에 해당하는 물질로서 다음의 9종류를 들 수 있습니다.
- 류신
- 바린
- 이솔루신.
- 라이신
- 메티오닌
- 페닐 알라닌.
- 트레오닌
- 트립토판
- 히스티딘.
또한, 비필수 아미노산으로는 다음의 11종류를 들 수 있습니다.
- 티로신
- 시스테인
- 아스파라긴산.
- 아스파라긴스.
- 세린
- 글루타메이트산.
- 글루타민.
- 프롤린.
- 글리신
- 아라닌
- 아르지닌
또한, 아미노산 20종류 중 하나라도 부족하면 단백질을 합성할 수 없습니다.
이러한 필수 아미노산 중 세 가지인, Leucine, Valine, Isoleucine은 또한 BCAA라고 불린다.
류신, 이솔루신, 발린은 측면 사슬에 가지 구조가 있으며, 소위 말하는 가지 사슬 아미노산(BCAA)은 포유류의 필수 아미노산[4]이다.
몸 안에서 어떤 일을 하니?
BCAA는 근육을 구성하는 필수 아미노산의 35%를 차지한다. 또한 인체와 동물의 단백질 합성에도 중요한 역할을 담당하고 있습니다.
특히 류신은 근육 단백질 합성의 전구체이며, 단백질 합성에 관여하는 세포 내 신호전달 경로의 조절인자로서의 역할을 담당하고 있다.
발린은 근육을 강화하고 몸의 성장을 촉진하는 물질이다. 그것은 또한 혈액에 있는 질소의 균형을 조절하는 역할을 한다.
이솔루신은 장과 근육의 포도당 수송체의 활동을 지원함으로써 포도당의 소비와 이용을 촉진시키는 역할을 한다.
BCAA는 간에서 직접 분해될 수 없기 때문에 다른 조직에서 α-케톤산으로 전환된 후 산화된다. 대부분의 BCAA는 골격 근육과 같은 조직에서 대사에 사용된다.
최근 연구는 BCAA가 단백질 대사뿐만 아니라 에너지 대사 조절에도 중요한 역할을 한다는 것을 보여주었다.
부족하면 어떤 위험이 있니?
필수아미노산 중에서도 근육 합성에 깊이 관여하는 BCAA는 섭취량이 부족하면 체내 단백질 합성과 대사 조절에 악영향을 미친다.
특히 류신은 근육을 구성하는 근섬유단백질을 유지하는 데 중요한 역할을 하므로 출처[4], 섭취 부족에는 충분히 주의합시다.
생쥐 근육 내 BCAA 농도를 의도적으로 낮춰 정상 식이와 저단백질 식이를 먹인 후 영향을 조사한 연구에 따르면 정상 단백질 식이를 받은 생쥐는 큰 결함 없이 건강한 반면 저단백질 식이를 받은 생쥐는 골격근의 근원섬유 농도가 크게 감소한 것으로 나타났다. 이 결과는 생쥐의 근섬유 단백질을 유지하기 위해서는 BCAA 보충이 필수적이라는 것을 시사한다.
정상적인 식생활로는 BCAA가 거의 부족하지 않다고 알려져 있지만, 극단적인 식단 제한 등 식사량이 크게 부족한 상태는 BCAA 부족으로도 이어진다. 근육량을 유지하기 위해서도 균형 잡힌 식사를 명심합시다.
어떤 식재료에 포함되어 있니?
BCAA(류신, 발린, 이솔루신)은 육류와 유제품(우유, 치즈)에 많이 함유되어 있습니다 출처[5].
[류신을 풍부하게 함유한 식품과 그 함량 (100g당)
음식 이름 | 상태 등 | 함량 |
파마산 치즈 | – | 4300㎎ |
쇠고기 육포 | 건 | 4400㎎ |
돼지고기 고기 | 구운 | 3200㎎ |
마른오징어 | 건 | 3100㎎ |
[발린을 풍부하게 함유한 식품과 그 함량 (100g당)
음식 이름 | 상태 등 | 함량 |
공정 치즈 | – | 1600㎎ |
송아지 | 생 | 1200㎎ |
참치 | 생 | 1200㎎ |
소 간, 돼지 간 | 생 | 1200㎎ |
두부 | 생 | 360㎎ |
[이솔루신을 풍부하게 함유한 식품과 그 함량 (100g당)
음식 이름 | 상태 등 | 함량 |
가다랭이 | 생 | 1900㎎ |
닭고기 고기 | 생 | 1200㎎ |
쇠고기 등심 | 생 | 610㎎ |
우유 | 생 | 170㎎ |
필수아미노산은 BCAA 이외에도 골고루 섭취하는 것이 요구되기 때문에 단백질이 풍부한 식재료를 최소 1개는 섭취하는 것이 중요하다.
BCAA에 확인된 작용과 효과가 있다.
BCAA는 체내 단백질 합성·유지뿐만 아니라 다양한 증상을 완화시키는 기능이 확인됐다.
지금부터, 나는 BCAA에 의해 기대되는 효과에 대해 소개할 것이다.
근육 비대의 효과.
운동으로 인한 근육 손상(운동 유발 근육 손상)은 근육 기능 저하와 근육통을 유발한다. 하지만 BCAA 보충은 단백질 합성을 돕고 근육 회복을 촉진하는 것으로 나타났다.
12명의 남성을 두 그룹으로 나누어 연속 100번의 드롭점프를 실시하고, 한 그룹은 운동 후 BCAA를 보충하여 근육 손상과의 관계를 조사하였다. 결과적으로, 근육 손상과 근육통은 운동 후 BCAA를 보충한 그룹에서 유의하게 감소하는 것으로 나타났다.
또한, 장기간에 걸쳐 BCAA를 보충하면 근감소증(나이가 들면서 근육이 약해지는 증상)이 개선될 것으로 기대된다.
간경화로 인한 근감소증 환자 106명을 대상으로 한 연구는 6개월간 BCAA를 보충한 그룹에서 근육량, 근력, 근육 기능이 개선된 것으로 나타났다.
근육량은 나이가 들면서 점차 감소한다. 젊은 나이부터 BCAA를 습관적으로 보급해 둡시다.
유산소 운동 능력 향상.
BCAA의 보충은 유산소 운동 능력을 향상시키는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
에너지 생산에는 포도당을 대사하는 방법과 지질을 대사하는 방법 두 가지가 있다. 유산소 운동을 하면, 근육에 저장된 에너지원인 글리코겐이 먼저 분해된다.
하지만 BCAA는 체내 지질산화를 촉진해 포도당 근육의 글리코겐이 줄어든 상태에서도 에너지 대사를 활성화시키는 기능을 한다. 따라서, 포도당이 부족한 상태에서도 에너지가 생성되어 유산소 운동 능력이 향상된다고 생각되고 있습니다.
피험자 7명을 BCAA(하루에 몸무게당 300mg)를 보충하는 그룹과 플라시보 그룹에 3일간 배정해 운동 후 피로에 대한 저항력을 측정했다. 그 결과, BCAA를 보충한 그룹은 위약에 비해 운동 후 피로에 대한 저항력이 17.2% 높고 운동 능력이 향상된 것으로 나타났습니다.
따라서, BCAA는 조깅이나 마라톤과 같은 유산소 운동을 하는 사람들에게도 필수적인 영양소이다.
근육 피로 완화.
BCAA는 운동으로 인한 근육 손상으로 인한 근육 피로와 근육통을 완화시키는 효과가 있다.
운동은 근력 감소와 근육 내 단백질이 혈액으로 빠져나가는 것과 같은 현상을 일으킨다. 이 때문에 근육 피로와 근육통은 격렬한 운동을 자주 하는 사람일수록 시간이 지남에 따라 악화되고 만성적으로 지속될 수 있습니다.
BCAA를 보충하는 것은 단백질 분해를 억제하고 근육 합성을 촉진하며 운동으로 인한 근육 손상을 억제하는 것으로 여겨진다.
100회 드롭점프를 실시한 남성에게 10g BCAA 또는 위약 1일 2회 투여를 12일간 실시한 연구에 따르면, BCAA를 보충한 그룹은 근육이 대사되었음을 나타내는 효소인 혈장 크리스틴 키나제 농도와 근육통, 근력에 대해 24시간 후 유의하게 개선된 것으로 나타났다.
BCAA 보급은 운동 습관이 있는 사람들과 운동선수들 사이에서 자주 이루어지며, 스포츠 영양학 분야에서도 큰 관심을 받고 있다. 이제부터 운동을 시작하고 싶은 분도 BCAA가 많은 식재료나 관련된 보충제의 보급을 검토해 봅시다.
정신적 피로의 완화.
BCAA를 섭취하면 정신적 피로감이 완화된다고 한다.
정신적 피로는 트립토판을 원료로 하는 호르몬인 세로토닌이 감소하면서 발생한다. BCAA는 트립토판의 대사를 돕고 세로토닌의 분비를 증가시키는 역할을 한다. 이것에 의해, 정신적 피로감의 감소로 이어집니다.
30km의 크로스컨트리 참가자들을 대상으로 한 연구는 BCAA를 경주 중에 보급하면 경주 후 인지 테스트에서 성능이 향상된다는 것을 보여주었다.
다만 운동 중 BCAA와 탄수화물을 섭취할 경우 뇌의 트립토판 대사가 감소해 정신적 피로에 대한 효과가 반감되기 때문에 주의해야 한다.
비만의 예방.
BCAA는 인슐린 분비를 절약하고 비만을 예방하는 효과가 있는 것으로 여겨진다.
췌장에서 분비되는 호르몬인 인슐린은 당의 대사를 조절하고 혈당을 일정하게 유지하는 기능을 한다. 비만 예방에는 식후 급격한 혈당 상승을 억제하고 인슐린 분비를 되도록 절약하는 것이 중요한 포인트입니다.
BCAA와 인슐린의 연관성을 조사하기 위해, 우리는 쥐에게 고지방 음식, BCAA를 보충한 음식, 표준 음식 중 하나를 준 후 인슐린 분비량을 분석했다. 이 연구는 BCAA를 보충한 쥐의 경우 먹이 섭취가 감소하고 인슐린 분비량이 절약되었기 때문에 체중 증가율이 낮은 것으로 나타났다.
비만과 당뇨병을 예방하기 위해서는 식단의 균형을 맞추는 것이 매우 중요하다. BCAA를 식생활에 도입하여 살이 잘 찌지 않고 살이 빠지기 쉬운 신체를 목표로 합시다.
단기 기억의 저하를 억제한다.
BCAA는 운동 후 피로로 인한 단기 기억 저하를 억제할 수 있다고 제안한다.
BCAA를 보급한 후 세일링 레이스를 실시한 피험자들은 정신적, 신체적 성과에 미치는 영향에 대한 연구를 수행했다.
선원 12명을 두 그룹으로 나누어 하루에 50%의 발린, 35%의 루신, 15%의 이솔루신을 포함한 고단백질 보충제를 섭취했고, 다른 하나는 표준 식단만 섭취했다. 그 결과, 고단백질 보충제를 섭취한 그룹은 경주 후 단기 기억 저하와 피로감이 감소하는 것으로 나타났습니다.
운동 후에, 피로감과 신체적 스트레스는 단기 기억 저하를 유발한다. 단기기억 저하를 예방하기 위해서라도 운동하기 전에는 BCAA가 풍부한 식단과 보충제를 챙겨둡시다.
BCAA 섭취 방법과 주의점.
BCAA는 우리와 가까이에 있는 다양한 식재료에 포함되어 있기 때문에, 평소 식사를 잘 한다면 부족함이 거의 없는 것으로 여겨진다.
이제 BCAA의 적절한 섭취량과 효과적인 섭취 방법을 소개한다.
얼마나 섭취하면 좋을까?
필수 아미노산은 단백질로서 식사에서 섭취되어야 하지만, 정상적인 식사를 하면 부족하지 않습니다.
성인의 경우, 하루에 BCAA는 몸무게 당 약 68에서 144mg으로 추정된다 (Leucine 34 mg/kg, Isoleucine 15 mg/kg, Varine 19 mg/kg)
하지만 BCAA 보충제 섭취는 혈당에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 주의가 필요하다. 당뇨병이 있는 사람 중 BCAA 보충제 사용을 고려하고 있다면, 사전에 주치의나 당뇨병 전문 의료기관과 상담하는 것이 중요합니다.
효과적인 타이밍이란?
그러면 BCAA를 언제 먹어야 더 좋은 효과를 볼 수 있을까?
실제로 아미노산 대사는 하루 시간대에 따라, 즉 아침식사인지 저녁식사인지에 따라 근육 기능에 미치는 영향이 달라지는 것으로 보고되고 있다.
인간의 골격근 지수와 악력 등 근육 기능과 BCAA 섭취 사이의 관계를 조사한 연구에 따르면 저녁 식사보다 아침 식사로 BCAA 섭취한 피험자에서 더 높은 근육 기능이 관찰됐다. 즉, BCAA는 저녁 식사 때보다 아침 식사 때 섭취하는 것이 근육 비대를 활성화시킬 수 있다고 생각됩니다.
또한, 운동 전에 BCAA를 섭취하면 운동 후 며칠간 발생하는 근육통과 근육 피로가 감소한다고 알려져 있습니다.
젊은 남성 15명에게 운동 전후(및 운동일 전후 3일)에 BCAA 또는 위약 중 하나를 섭취하도록 하였고, 비손잡이 팔로 편심운동을 30회 반복한 후 근육통, 근육피로, 관련 효소 분비량을 조사하였다. 그 결과, 운동 전에 BCAA를 보충한 피험자가 운동 후에 BCAA를 보충한 피험자에 비해 근육통과 근육 피로가 감소한 것으로 나타났습니다.
이러한 이유들 때문에, BCAA는 아침 식사 전이나 운동하기 전에 보충하는 것이 좋다.
요약하면 다음과 같다.
단백질을 구성하는 유기 화합물인 아미노산은 20가지가 있는데, 그 중 류신, 발린, 이솔루신은 BCAA라고 불린다.
BCAA는 고기, 유제품, 콩 제품에 풍부하다. 또한 BCAA가 강화된 영양제와 스포츠를 하는 사람을 위한 영양제도 널리 퍼져 있어 비교적 쉽게 필요량을 섭취할 수 있다.
근육량을 유지하는 것은 건강을 유지하는 데 매우 중요하다. BCAA를 습관적으로 섭취하여 연령에 따른 근육량 감소를 예방하고 활기찬 일상으로 연결합시다.