단백질 대사, 아미노산 풀, 아미노산 대사

 

단백질 대사

성장이 멈춘 성인은 동적인 평형상태에 있으므로 하루에 섭취하는 단백질 양과 체외로 배설되는 양이 같습니다. 체중이 70kg인 성인 남자가 하루에 식품으로 섭취하는 단백질 함량이 100g이고 장세포와 효소 등에서 유래된 내인성 단백질 함량이 70g 정도일 때 대변으로 배설되는 단백질(10g)을 제외하면 흡수되는 단백질 함량은 160g입니다. 체내에서 하루에 약 250 ~ 300g의 단백질이 합성되고 분해되는데 이런 과정을 단백질 전환이라고 합니다. 합성과 분해되는 단백질 양의 약 5/6 정도는 단백질 분해 후 재이용되므로 식품에서 매일 공급되어야 하는 단백질의 필요량은 하루 합성, 분해되는 단백질 양의 양 1/6 정도입니다.

 

아미노산 풀

단백질의 분해로 생성된 아미노산은 재활용됩니다. 세포마다 아미노산의 풀이 있습니다. 아미노산의 풀 크기는 식이 섭취량, 체내 함량, 재활용 등에 의해 결정됩니다. 아미노산의 풀이 너무 크면 에너지, 포도당, 지방 생성에 사용됩니다. 단백질 섭취가 부족하면 아미노산 풀이 감소하고 부족한 아미노산은 세포내 단백질을 분해해 사용하빈다. 충분한 단백질을 섭취하여 단백질 합성에 필요한 필수 아미노산을 공급하고 불필수 아미노산의 합성에 필요한 질소를 공급해 줍니다.

 

아미노산 대산

아미노기 전이반응

아미노기 전반응은 한 아미노산의 아미노기를 아미노산이 아닌 다른 물질의 탄소 골격에 전달하여 새로운 아미노산을 형성하는 과정입니다. 주로 불필수 아미노산의 합성, 아미노산의 탄소골격을 이용한 포도당 신생합성이나 에너지 생성이 일어납니다. 비타민B6로부터 전환된 필리독살인산이 조효소로서 아미노기를 옮겨 주는 역할을 합니다. 

탈아미노 반응

탈아미노 반응은 아미노산으로부터 아미노기를 떼어내는 과정입니다. 요소생성을 위해 글루탐산 등에서 암모니아가 떨어져 나오는 것이 대표적인 탈아미노 반응입니다. 

아미노산 탄소골격의 분해

아미노산으로부터 질소가 떨어져나가는 탈아미노반응 후에 아미노산의 탄소골격이 탄수화물이나 지방이 분해되는 경로로 합류하여 대사됩니다. 아미노산의 탄소골격이 궁극적으로 대사되는 경로에 따라 포도당 생성 또는 케톤성 아미노산으로 분류합니다. 

 

요소 회로

탈아미노반응에서 아미노산으로부터 생성된 암모니아는 혈액을 통해 간으로 운반되어 간세포에서 이산화탄소와 결합하여 무해한 수용성의 요소로 전환되었다가 신장을 통해 배설됩니다.

 

주요 조직에서의 아미노산 대사

소장에서 흡수된 아미노산은 문맥을 통해 간으로 이동합니다. 그 이후 필요에 따라 여러 조직에서 사용됩니다. 인체의 각 장기는 주로 대사하는 아미노산의 종류가 각기 다르기 때문에 식사 중의 아미노산 조성과 소장을 통과해서 간으로 유입되는 아미노산의 조성이 같지 않습니다. 소장은 글루타민을 에너지원으로 사용하고 알라닌 형태로 만들어 배출하기 때문입니다. 따라서 소장을 통과하면서 글루타민 함량은 줄고 알라닌 함량은 높아집니다. 방향족 아미노산은 간에서 주로 대사되기 때문에 소장을 통과했을 때는 흡수되기 전과 조성이 유사하지만 간세포를 통과한 후에는 크게 감소합니다. 트립토판은 뇌로 이동하여 세로토닌으로 합성되기도 합니다. 곁가지 아미노산은 간에서 거의 대사가 되지 않기 때문에 간세포에 남는 양이 매우 적으며 주로 근육, 지방조직 등 말초조직에서 분해됩니다. 근육은 단백질의 합성과 분해가 빈번하게 일어나며 이 과정에서 암모니아가 많이 생성됩니다. 암모니아는 주로 글루타민이나 알라닌 형태로 만들어져 간으로 이동하기 때문에 근육 세포 주위를 흘러나오는 혈액에는 알라닌과 글루타민이 많이 녹아 있습니다. 알라닌은 간으로 이동하여 포도당 신생합성과 요소 합성의 기질로 이용되고 글루타민은 소장의 에너지원으로 사용됩니다.