EAA란?
우리 몸속에서 합성할 수 없는 필수아미노산(EAA)은 정상적인 생명활동에 필수적인 것이면서 다양한 건강 효과를 가지고 있다. 이 기사에서는 EAA의 특징, 역할, 섭취 기준에 대해 소개한다.
어떤 영양소?
EAA(필수아미노산)는 우리가 생명 유지를 위해 필요로 하는 아미노산 중 식이 섭취가 ‘필수’인 9가지 아미노산을 가리킨다.
아미노산은 주로 몸의 ‘단백질’을 합성하기 위해 사용된다. 신체 단백질은 근육뿐만 아니라 피부, 뼈, 장기, 혈액에 있는 호르몬, 항체, 효소와 같은 다양한 것들의 재료이다.
많은 종류의 단백질들이 있지만, 단 20개의 아미노산만이 재료가 된다. 그 중 11종은 인간의 몸속에서 합성될 수 있지만, 9종은 몸속에서 합성될 수 없기 때문에 식이 공급이 필요하다.
필수 아미노산 | 비필수 아미노산 |
바린 류신 이솔루신. 트레오닌 라이신 메티오닌. 페닐 알라닌. 트립토판 히스티딘 | 글리신. 아라닌 세린 아스파라긴산. 글루타메이트산. 아스파라긴스. 글루타민. 아르지닌. 시스테인 티로신 프롤린. |
몸 안에서 어떤 일을 하니?
그것은 필수 아미노산이지만, 단백질이 함유된 음식으로 섭취할 수 있다. 우리가 먹은 단백질은 체내에서 소화되고 분해되어 아미노산이라는 최소 단위가 됨으로써 흡수된다.
흡수된 9가지 필수아미노산은 각각 대사에 있어 고유의 역할을 가질 수 있지만, 필수아미노산으로서의 공통된 역할은 ‘체단백질을 합성하는 역할’이다.
신체 단백질 중 근육은 합성을 높이는 효과가 있으며, 일부는 에너지원으로 저장되어 운동 시 근육이 에너지로 사용되는 것을 막는 기능을 한다.
뼈에 있어서는 뼈의 중심 부분인 ‘콜라겐’의 재료로 단백질이 사용되며, 이 부분이 있으면 칼슘과 인이 침착될 수 있어 튼튼한 뼈를 만드는 데 도움을 준다. 단백질은 피부의 콜라겐에도 사용된다.
단백질은 호르몬, 항체, 신경전달물질, 효소에도 사용된다. 호르몬과 항체의 충족은 건강을 증진시키고 면역력을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다. 신경전달물질은 뇌가 하는 일과 밀접하게 연관돼 있어 뇌 기능 유지와 감정·기분 조절에 도움을 준다. 또한 효소의 역할은 음식 소화를 돕고, 영양소 대사를 촉진하고, 면역 반응 및 신체 기능을 조절하는 등 다양하며, 이들을 제대로 활용하기 위해서는 단백질을 합성하는 것이 필수적이다.
부족하면 어떤 위험이 있니?
모든 필수 아미노산은 체단백질 합성에 필수적이다. 9가지 아미노산 중 어느 하나라도 부족하면 체단백질을 합성할 수 없게 된다. 그리고 체내 단백질의 부족으로 인한 문제는 단백질을 재료로 하는 모든 것의 결함으로 나타난다.
근육과 뼈는 성장을 방해하고 정상적인 성장을 방해하며, 성인들은 근육 위축과 골다공증의 위험을 증가시킨다. 콜라겐의 부족은 피부를 거칠게 만들고 주름을 만든다.
호르몬과 효소의 합성이 부족하면, 몸의 모든 조절 기능이 손상된다. 예를 들어 혈당을 조절하는 호르몬인 인슐린이나 글루카곤이 부족하면 혈당 조절이 어려워진다. 또한 혈압을 조절하는 호르몬인 레닌이나 알데히드, 에스트로겐 등이 부족하면 혈관의 수축과 확장, 혈액량이 제대로 조절되지 않게 된다. 소화효소나 대사효소가 크게 부족하면 섭취한 영양소를 체내에서 충분히 사용할 수 없게 된다.
항체 생성이 부족하면 면역력 저하를 초래해 감기 등 감염병에 걸리기 쉽다. 신경전달물질의 부족은 뇌 기능의 저하와 기분 및 감정 장애로 이어져 치매 및 우울증과 같은 뇌 질병의 위험을 증가시킨다.
식사로 먹을래? 보충제로 먹을래? 단백질로 먹을래?
EAA는 필수 아미노산으로 평소 식사를 통해 섭취해 충족하는 것이 적절하지만 바쁘거나 스트레스 등으로 충분한 식사를 하지 못할 수도 있다. 그런 경우에, 단백질이나 보충제를 사용하는 것은 신체 단백질이 합성되지 않는 것으로 인한 신체 장애를 예방할 수 있다.
하지만 식사가 충분히 되고 EAA 요구량을 충분히 충족하더라도 특정한 효과를 기대하고 보충제를 섭취할 수 있다. 때로는 식사보다 보충제 섭취가 더 효과적일 수 있는데, 그 이유는 식사나 단백질 유래의 ‘단백질’과 EAA 보충제의 ‘아미노산’ 사이의 차이 때문이다.
식이 및 단백질 단백질은 소화관에서 효소에 의해 분해되면서 점차 감소한다. 가장 작은 단위인 아미노산으로 분해됨으로써, 그것은 마침내 몸속으로 흡수될 수 있다. 흡수에 시간이 걸리지만 그만큼 아미노산 공급도 오랜 시간에 걸쳐 오랜 기간 체내 아미노산 양을 유지할 수 있다는 특징이 있다.
하지만 EAA 보충제를 이용하면 그대로 최소 단위인 아미노산 상태로 섭취할 수 있어 흡수와 매우 빠르고 즉각적인 효과를 얻을 수 있다.
이런 식으로, 식이 요법과 단백질은 EAA 보충제의 소화와 흡수 속도를 다르게 만든다. 따라서, 즉시 효과를 얻고 싶은 경우에는 보충제를, 오랫동안 체내에 아미노산을 공급하고 싶은 밤 등에는 식사나 단백질로 보충하는 식으로, 목적에 따라 구분하여 사용함으로써 보다 효율적으로 EAA의 혜택을 얻을 수 있을 것이다.
BCAA와의 차이점은?
많은 사람들이 “BCAA”라고 불리는 아미노산이 보충제로 판매되는 것을 보았다. BCAA는 Varin, Leucine, Isoleucine의 세 종류의 EAA 중 하나이다. 이 세 가지 필수 아미노산은 분자 구조에 ‘가지’가 있기 때문에 ‘가지차아미노산(Branch Chain Amino Acids)’이라고 불린다.
BCAA도 필수아미노산의 일부이기 때문에 체단백질 합성에 필수적인 영양소이지만 BCAA만을 보충제로 섭취할 경우 근육에 성능 향상 효과를 기대할 수 있다.
BCAA는 근육에 에너지로 저장될 수 있기 때문에 운동할 때 에너지 공급의 수단으로 이용될 수 있다. 근육에 있는 에너지가 고갈되면, 몸은 근육을 분해하여 얻은 아미노산으로 에너지를 얻으려고 하지만, BCAA로 에너지를 공급함으로써 근육의 분해를 억제할 수 있다. 결과적으로, 근육 합성은 더 효율적으로 이루어질 수 있다.
하지만 BCAA는 근육에 특화된 아미노산이지만, EAA 전체가 부족하면 체단백질 합성이 불가능하다. 따라서 BCAA를 제대로 작동시키기 위해서는 아미노산 점수가 높은 음식을 평소에 섭취하고 아미노산 섭취 균형을 평소에 유지하는 것이 필요할 것이다. 반대로 평소 섭취 균형에 불안감이 있는 경우에는 BCAA 대신 EAA를 섭취하는 것이 체단백질 합성을 위한 영양보충으로도 사용할 수 있어 효과적이라고 할 수 있을 것 같다.
EAA에 확인된 작용과 효과가 있다.
EAA는 생명 활동에 필수적인 영양소이지만, 의식적으로 충분히 섭취하면 다양한 건강 효과를 기대할 수 있다. 다음은 EAA에 의해 확인된 몸에 미치는 영향에 대해 소개한다.
근육 비대의 효율화.
EAA를 충분히 섭취하는 것은 근육 합성을 효율적으로 하는 것으로 알려져 있다. 근원섬유단백질의 증가는 운동 직후 발생하는 것으로 알려져 있으며, 분자가 작고 빠르게 흡수되는 아미노산 형태로 섭취하여 단백질 합성 재료를 공급함으로써 이 근원섬유단백질의 증가가 강화될 수 있는 것이다.
또한, EAA를 보충하는 것은 운동할 때 근육의 분해를 억제한다는 것을 보여준다. 운동할 때, 근육은 에너지로서 근육에 저장된 글리코겐을 사용하는데, 이를 소진하면 추가적인 에너지 공급을 위해 근육의 단백질을 분해할 수 있다.
EAA 중에서도 BCAA가 이 근육의 성능 향상에 효과적인 것으로 알려져 있으나, EAA로 섭취함으로써 운동 시 에너지 공급을 하면서 근육의 합성재료인 단백질을 공급할 수 있어 보다 효율적으로 근육합성을 수행할 수 있게 될 것으로 생각된다.
EAA의 훈련과 근육량과 근력 사이의 관계를 조사하는 무작위 비교 연구에서, EAA 훈련을 실시한 그룹은 위약군에 비해 12주간의 훈련 후 근비대율이 더 크게 증가한 것으로 나타났다.
EAA의 섭취는 근육의 합성을 촉진하는 효과와 근육의 분해를 억제하는 효과 두 가지를 동시에 얻을 수 있다. 보충제로서의 EAA는 아미노산이고 흡수 속도가 매우 빠르기 때문에, 아미노산을 운동 전이나 운동 중에 섭취함으로써 근력 운동의 효율화를 기대할 수 있을 것이다.
근지구력 향상.
EAA는 신체 단백질의 합성 재료로 사용되지만, 또한 근육에 에너지로 저장될 수 있다. 근육에는 글리코겐 형태로 이미 에너지가 저장돼 있지만, 아미노산 형태로도 공급함으로써 사용할 수 있는 에너지를 늘려 지구력을 높이는 효과를 기대할 수 있다.
운동과 아미노산 보충 사이의 관계에 대한 무작위 비교 연구에서, EAA를 섭취한 그룹은 위약으로 셀룰로오스를 섭취한 그룹에 비해 유산소 운동의 지구력이 크게 증가한 것으로 나타났다.
더 나은 지구력은 훈련 성과를 향상시키고 피로를 줄이는 데 도움이 될 것이다.
근육의 분해를 억제한다.
EAA는 주로 BCAA를 통해 운동 시 근육 분해를 억제하는 효과를 보이지만, 운동하지 않을 경우 발생할 수 있는 근육 위축을 예방하는 데도 도움이 되는 것으로 밝혀졌다.
노인에게 보충제 EAA를 첨가한 식사를 지속한 경우의 근육량, 근력 및 기능을 평가한 개입시험에서 EAA를 첨가하여 인체 단백질 합성량이 증가하여 노인의 근골격 건강이 향상된 것으로 나타났다.
또한, 노인뿐만 아니라 젊은 남성에서도 장기 안정 시의 근육 위축이 EAA 보충제와 탄수화물의 보급에 의해 억제되었다는 보고에 따르면, EAA의 보급은 연령에 관계없이 장기 안정 상황에서 근육량을 유지하도록 작용할 수 있다.
EAA를 섭취하는 것은 식사에서 얻은 단백질이 체단백질을 합성하는 데 사용되기 쉽게 만든다. 단백질 보충으로도 비슷한 효과를 볼 수 있지만, 식사량이 떨어지고 있는 노인들은 단백질 섭취로 인해 정상 식단을 충분히 먹지 못하게 될 수 있기 때문에 보충제 형태로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
육체적인 피로를 회복한다.
운동으로 인한 피로감은 근육통의 형태로도 몸에 나타난다. 근육통은 오래 지속되면 다음 운동 성과를 크게 떨어뜨리지만, EAA 보충을 통해 근육통을 회복시키는 효과가 있다.
EAA를 함유한 아미노산 보충제를 보충하여 근육통과 근육 손상의 변화를 조사한 무작위 비교 시험에서는 운동 중 보충으로 1~4일 후의 근육통이 줄어들고, 근육 기능의 회복이 빨라졌다는 결과를 얻었다.
EAA의 보충은 근육 섬유 단백질의 합성을 촉진하고 분해를 억제하기 때문에 통증을 감소시킨다는 가설이 있다.
인지 능력 개선.
EAA에서 합성된 단백질은 뇌에서 신경전달물질의 재료이다. 단백질 영양실조는 치매 위험인자이기도 하기 때문에 인지능력 유지를 위해 단백질을 충분히 섭취하는 것이 중요하다. 더불어 이들 신경전달물질의 재료를 EAA 형태로 섭취하면 주의력과 집중력 향상으로 이어질 수 있어 기대를 모으고 있다.
EAA 섭취에 따른 인지기능 변화를 조사한 이중맹검, 무작위 비교시험에서 55세 이상 참가자가 EAA를 3g/일 또는 6g/일 12주간 섭취했을 때, 6g/일 섭취에서 위약을 섭취했을 때보다 인지기능 및 심리적 건강 점수가 크게 개선된 것으로 나타났다.
EAA 중에서, 트립토판은 ‘행복호르몬’이라고 불리는 세로토닌의 재료로 쓰이고, 페닐알라닌은 ‘각성호르몬’인 도파민의 재료로도 쓰인다. 이러한 충족을 통한 기분 개선이 인지기능 향상을 돕고 있을 수도 있으며, EAA 섭취를 통해 우울증 등을 포함한 뇌의 정신·신경성 질병에 효과를 기대할 수 있을 것으로 보인다.
EAA 섭취 방법과 주의점.
합성은 부족함 없이 이처럼 다양한 건강 효과를 가진 EAA인데, 어떻게 섭취해야 그 효과를 더 얻을 수 있을까. 다음은 EAA를 비롯한 단백질계 영양소에 주목하고, 이를 섭취하는 방법과 주의사항을 설명한다.
얼마나 섭취하면 좋을까?
필수아미노산은 식사를 통해 섭취할 수 있기 때문에 좋은 생명활동을 하기 위해서는 식사를 통해 적절한 양의 단백질을 섭취함으로써 충족할 수 있다.
단백질의 추정 평균 필요 및 권장량은 g/일이며, 목표량은 % 에너지로 다음과 같다.
[단백질의 필요량]
남성
예상 평균 요구량 | 권장량 | 목표량 | |
18~29세 | 50g | 65g | 13~20% |
30~49세 | |||
50~64세 | 14~20% | ||
65~74세 | 60g | 15~20% | |
75세 이상 |
여성
예상 평균 요구량 | 권장량 | 목표량 | |
18~29세 | 40g | 50g | 13~20% |
30~49세 | |||
50~64세 | 14~20% | ||
65~74세 | 15~20% | ||
75세 이상 |
2019년에 실시된 국민 건강 및 영양 조사에 따르면, 성인과 남녀의 평균 단백질 섭취량은 다음과 같다.
[단백질의 1일 섭취량]
남성 | 여성 | |
15~19세 | 88.7 | 71.8 |
20~29세 | 80.1 | 61.1 |
30~39세 | 74.8 | 61.6 |
40~49세 | 79.2 | 65.9 |
50~59세 | 77.5 | 64.1 |
60~69세 | 80.6 | 70.2 |
70~79세 | 81.6 | 71.4 |
80세 이상 | 71.8 | 61.8 |
이처럼 남녀 모두 연령대에서 하루 권장량을 충족하는 것으로 나타났다. 결식이나 편식을 일으키지 않는 한 단백질 부족이 일어나지 않을 것이다. 동물성 식품이나 콩 제품을 피하는 식생활을 하지 않는 한, 필수 아미노산의 균형도 육류와 어류의 섭취를 통해 유지되기 때문에 체단백질이 포함된 것으로 여겨진다.
근피로 회복이나 인지기능 개선 효과 등 건강 효과를 기대하고 섭취할 경우 부가량은 효과가 확인된 시험에 따라 차이가 있어 일률적으로 숫자를 정하기 어려울 것이다. 연구에 따르면 인지 기능을 개선하기 위해서는 3g/일이 아닌 6일의 EAA 보충제 보충이 필요하며, 이는 낮은 용량으로는 효과가 없을 수 있다.
섭취량에 대한 기준은 보충제의 1회 복용량을 따르는 것이 좋다. 많은 기업에서 하루 10~15g 섭취가 효과가 있는 것으로 확인되고 있다.
효과적인 먹는 방법.
EAA의 경우, 운동 성능이나 근력 운동의 효과가 증가할 것으로 기대되는 경우에는 운동 전후에 섭취함으로써 효과를 확인할 수 있습니다. EAA 보충제는 분자량이 작은 ‘아미노산’이라는 단위로 섭취가 가능하기 때문에 흡수가 매우 빠르고 즉각적인 효과를 얻을 수 있는 경우가 많은 것 같다.
정상적인 식단에 추가하는 방법이 인지 기능을 개선하는 데 사용되었으며, 지속적인 섭취로 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.
또한, 근육 수축 억제 효과는 EAA와 함께 탄수화물을 섭취함으로써 더 큰 근감소증 방지 효과를 확인할 수 있었다. 또 다른 연구는 탄수화물과 EAA를 동시에 섭취함으로써 근육의 단백질 합성량이 3.5배 증가한 것을 확인했다.
효과를 얻고 싶은 타이밍에 맞춰 섭취할 것. 매일 섭취를 계속할 것. EAA 단독이 아닌 탄수화물과 함께 섭취할 것. 이것들을 인식하는 것은 EAA 보충제의 효과를 더 좋게 만들 것이다.
요약하면 다음과 같다.
EAA는 동물성 단백질에서 섭취할 수 있는 중요한 영양소이지만, 빠르게 흡수되는 보충제 형태로 섭취함으로써 근육과 뇌를 포함한 모든 장기에 좋은 효과를 제공한다. 피로회복, 근분해 억제 등 효과를 발휘하고 싶은 타이밍에 올바르게 섭취하여 EAA의 혜택을 충분히 받을 수 있도록 합시다.