단백질의 우리몸속 작용 (체내 작용)

단백질은 중요한 신체 구성 성분이며, 조직세포의 생성과 보수, 혈정단백질 형성, 체구성 성분, 에너지원, 체액의 조절작용와 생리활성물질 합성 등을 합니다.

 

 

 

01. 체조직의 성분과 체내 작용

 

 

조직의 구성과 생성/보수

 

단백질은 인체를 구성하는 체조직세포의 주성분으로 근육, 뼈, 피부, 결제조직을 형성하며 신체조직 성분 중 약 16%를 차지합니다. 음식에서 흡수된 아미노산은 각 조직으로 운반되어 새로운 조직을 구성하고 성장과 유지에 사용됩니다. 일단 만들어진 세포는 수명이 다하고 나면 분해되어 배설되므로 새로운 세포가 다시 합성되어 보충해 주어야 합니다. 성인의 경우 노쇠하여 분해된 조직을 보수하는 것과 머리카락, 손톱 등의 소실되는 조직에 단백질이 사용됩니다. 성장기 아동들은 조직의 유지뿐만 아니라 계속 성장해야 하므로 단백질이 많이 필요해집니다. 임신부와 수유부, 폐결핵 같은 소모성 질환자, 고열을 동반하는 전염성 질환자, 화상환자, 수술환자, 심한 출혈이 있을 경우 등은 단백질 필요량이 증가할 뿐만 아니라 에너지 필요량도 증가합니다.

 

혈액 단백질의 생성

 

혈액에는 많은 양의 단백질이 함유되어 있습니다. 혈액단백질은 주로 알부민, 글로불린, 피브리노겐으로서 그중 알부민과 피브리노겐 전부와 글로불린의 80%는 간에서 합성되어 혈액으로 방출되어 중요한 생리적 기능을 합니다. 알부민은 새로운 조직의 형성과 보수를 위하여 단백질이 필요할 때 가장 먼저 단백질을 공급해 줍니다. 그 외에는 다른 영양소를 한 조직에서 다른 조직으로 운반해 주는 역할을 합니다. 글로불린은 알파, 베타, 감마의 세 종류가 있습니다. 이 단백질은 조직에서 필요한 아미노산을 알부민이 부족하여 공급하지 못할 때 공급해 주는 제 2의 단백질 급원입니다. 그 외에 각 글로불린은 제각기 독특한 작용을 합니다. 베타-글로불린은 혈액 내에서 철분을 운반하고, 알파-글로불린은 구리를 운반합니다. 그리고 감마-글로불린은 항체로서 병원균에 대한 방어작용을 합니다. 피브리노겐은 혈액이 체외로 나왔을 때 응고되는 것을 돕습니다. 이 단백질은 혈액이 체외로 나오면 피브린으로 변하여 응고되게 합니다.

 

 

 

02. 효소, 호르몬 합성, 영양소 운반

 

단백질은 효소, 호르몬, 글루타티온과 그 외 분비물의 합성을 위해서 사용됩니다. 효소는 아포엔자임 부분에 조효소 또는 보결분자단이 결합되어 형성됩니다. 이 중 아포엔자임 부분은 모두 단백질입니다. 글루타티온은 산화-환원 작용을 조절해 주는 물질로 알려졌는데, 글루탐산과 시스테인, 글리신의 세 종의 아미노산으로 구성되어 있습니다. 호르몬 중에는 단백질과 아미노산의 유도체인 것이 많습니다. 갑상선 호르몬인 티록신은 요오드를 함유하고 있는 아미노산의 유도체입니다. 부신피질에서 합성되는 아드레날린과 췌장에서 합성되는 인슐린도 아미노산의 유도체와 펩티드 호르몬입니다. 그리고 장 점막과 상피세로를 보호하고 원활한 장 기능을 수행할 수 있도록 하는 점액분비물도 당단백질로 되어 있습니다. 단백질은 지단백질을 합성하여 중성지방, 콜레스테롤, 인지질, 지용성 비타민의 운반에 참여합니다. 또한 비타민과 무기질은 특정 단백질 운반체와 결합하여 운반됩니다.

 

 

03. 생리활성물질의 생성

 

단백질이 분해된 아미노산에서 인체 내 주요한 생리활성무질을 합성한다. 생리활성물질은 인체의 건강 유지와 질병에 대한 면역력 증가 등의 기능을 하는 물질입니다. 생리활성물질인 세로토닌은 신경전달물질이고 뇌조직과 담즙의 구성 성분이며 혈구 내 항산화작용을 합니다. 타우린은 산화환원작용 조절물질입니다. 또한 리신에서 유래되어 근육기능에 필요한 크레아틴과 헴 등이 있습니다. 

 

<아미노산의 비단백 생리활성물질 합성>

관련 전구체 아미노산	생리활성물질
트립토판	세로토닌
티로신	멜라닌 카테콜아민, 갑상선 호르몬(티록신)
라신	카르니틴
글리신	헴기
글리신, 타우린	담즙산
글리신, 시스테인, 글루탐산	글루타티온
글리신, 아스파르트산, 글루탐산	핵산
시스테인	타우린

 

 

04. 에너지 발생

 

열량 섭취량이 부족하거나 과다한 운동 시에 에너지원이 부족해지면 단백질은 에너지원으로 사용됩니다. 단백질 1g은 약 4kcal의 열량을 발생합니다.

 

 

 

05. 체내 수분과 산/염기 평형 유지

 

단백질은 수분조절 역할을 합니다. 수분은 혈관과 주변 세포간질액 사이에서는 확산으로, 모세혈관에서는 혈압과 삼투압으로 이동합니다. 혈압이 삼투압보다 높으면 수분이 모세혈관에서 세포간질액으로 투과되어 들어갑니다. 장기간 기아상태인 사람의 혈청단백질의 함량은 적고 세포 내의 단백질 함량은 많으므로 그 농도를 같게 하기 위하여 수분이 세포 내로 확산되어 부종이 나타납니다. 이때 단백질과 열량을 다시 보충해 주면 조직세포에서 탈수현상이 생기면서 부기가 내리게 됩니다. 단백질은 체내 수분 함량을 조절하는 중요 요소입니다. 이외에도 전해질과 호르몬이 중요한 작용을 합니다.

 

또 산/염기의 평형을 유지합니다. 체액은 항상 약알칼리성인 pH7.4 정도를 유지합니다. 여기서 pH 0.2만 벗어나도 체내 대상에 이상증상이 나타납니다. 체내에서 탄수화물, 지질, 단백질의 산화로 인하여 다량의 산성 물질과 탄산이 생성됩니다. 이 같은 산성 물질을 아미노산이나 단백질이 중화시키는 작용을 하게 됩니다. 즉 단백질과 아미노산의 아미노기가 산에 작용하여 중화시킵니다. 특히 장기간 기아상태에 있거나 당뇨병이 있을 때 산이 많이 발생합니다.