5대 영양소 중 단백질은 생물의 생명유지에 필수적인 영양소이다. 건강한 성인의 경우 체중의 약 15%가 단백질로 구성될 만큼 구조적/기능적 특성을 갖고 있다.
단백질은 20가지의 아미노산이 결합하여 만들어진 고분자 생체 물질이다. 단백질은 기본적으로 아미노산의 결합으로만 이루어진 기본 단백질과 아미노산 외에 다른 화학성분이 결합된 복합단백질이 있다. 또한, 단백질은 모양과 형태에 따라 같은 아미노산들의 결합일지라도 다른 기능을 가진다.
아미노산 기본 구조
아미노산은 단백질을 구성하는 기본 단위로 C, H, O, N으로 구성되어 있다. 탄소에 수소, 아미노기(-NH2), 카르목실기(-COOH), R기를 갖는 기본 구조이다. 이러한 아미노산이 카르복실기와 다른 아미노기가 만나 물 한 분자가 만나 펩티드 결합을 하여 단백질이 완성된다. 아미노산에서 단백질이 되기 위해 펩티드 결합으로 1차 구조를 이루고, 폴리펩티드 사슬이 구조를 기본적으로 형성하는 것이 2차 구조이다. 이후에 폴리펩티드 사슬이 특수한 구조를 형성해 생리적 작용을 수행할 수 있는 것이 3차 구조, 3차 구조의 폴리펩티드 사슬이 모여 구조적, 기능적 단위를 형성할 수 있는 것이 4차 구조가 있다.
단백질은 우리 몸에 효소, 호르몬, 운반작용, 방어 작용, 근육 등 다양한 기능을 담당하고 있습니다.우리 몸은 유전자에서 단백질로 사람 개개인의 형질(특징)이 발현되고 몸의 기능을 유지한다고 봐도 무리가 없다.
하지만, 단백질은 열, 산(pH), 기계적 작용에 의해 단백질이 고유의 형태를 잃는 변성이 일어날 수 있다.
TIP! 육류의 상당 부분이 단백질로 이루어져 있지만, 익혀서 단백질이 변성되는 것이 오히려 인체의 흡수에 더 용이하다. (적당히 익힌 고기가 더 맛있는 이유는 인체가 적당히 익힌 고기의 흡수가 생고기보다 흡수에 더 용이하기 때문이다고 진화학자들은 말한다.)
단백질의 소화 출처: 기초 영양학, 교문사, 2016
단백질의 소화 과정을 보면, 위, 췌장, 소장에서 소화가 되어 흡수된다는 것을 알 수 있다. 하지만, 우리 몸에서 합성할 수 없지만, 몸에 꼭 필요한 단백질이 10종류가 있다. 이러한 단백질들은 음식을 통해 아미노산을 흡수해야 한다. 이러한 아미노산을 필수아미노산이라 하며, 몸을 만드는데 매우 중요한 요소이다.
우리 몸에서 합성할 수 없는 필수아미노산 중 인체에서 가장 부족한 아미노산을 제한 아미노산이다.
제한 아미노산에는 메티오닌, 리신, 트레오닌. 트립토판 등이 있다.
식물성 식품의 제한 아미노산 출처: 기초 영양학, 교문사, 2016 그림
따라서 음식을 섭취하실 때, 종합적으로 다양한 양질의 단백질이 있는 식품을 섭취하는 것이 좋다.
TIP! 양질의 단백질은 필수아미노산의 함량이 높고, 소화율이 좋으며, 인체 단백질로 사용하기 쉬운 단백질을 일컫는다.
주요 식품의 단백질 함량, 출처: 기초 영양학, 교문사, 2016
단백질의 질과 양을 불충분하게 섭취했을 때, 단백질 결핍증과 과잉증이 발생할 수 있다.
콰시오커는 단백질 결핍증을 의미하고, 발병했을 때는 성장 감소, 빈혈, 부종, 간 비대증, 식욕부진 등이 나타날 수 있다. 우유나 양질의 고단백질을 먹는 식단으로 바꿔 치료할 수 있다.
마라스무스는 단백질과 열량이 동시에 결핍되어 심하게 말랐지만, 피부나 간 기능은 정상인 경우를 말합니다. 치료는 고단백질과 고열량의 식단을 통해 할 수 있다.
건강한 성인의 경우 단백질을 매우 과도하게 섭취하지 않는 이상 단백질 과잉증이 나타나지 않는다. 그러나 매우 과잉 섭취할 경우 단백질을 소화할 때 발생하는 암모니아(독소)가 생성되어 이를 배출하기 위해 탈수 현상이 일어납니다. 또한, 신장 기능, 소화 기능에 이상을 주고, 콜레스테롤 수치 증가할 수 있다.
