영양과 단백질

단백질, 즉 영어의 프로틴(protein)이라는 말은 그리스어 ‘proteios’에서 온 것으로 ‘첫째로 중요하다(primary:holding first place)’라는 뜻이다. 단백질은 모든 살아 있는 세포를 구성하는 기본요소로서 생명체를 구성하고 유지시키는 필수성분이다. 이나 지방과 달리 모든 단백질은 탄소 ·수소 ·산소 이외에 약 16 %의 질소를 함유하며, 그 밖에 황 ·인 ·철 ·코발트 ·요오드를 가지고 있는 것도 있다.

단백질은 가수분해하면 단백질의 구성단위인 여러 종류의 아미노산을 생성한다. 열량소로서의 단백질은 탄수화물과 같은 양의 에너지를 생성하나 탄수화물 대사의 최종산물인 물과 이산화탄소가 그대로 배설될 수 있는 데 반하여 단백질의 질소는 불완전연소물인 요소(NH₂)₂CO가 되어 배설되며, 이 요소가 합성되기 위해서는 신체 내에서 대사과정을 거쳐야 하므로 에너지가 소모되는 비효율적 ·비경제적 열량소이다.

단백질 기능의 중요성은 새로운 조직을 합성하고 이미 합성된 조직의 유지를 위해서 아미노산을 공급해 주는 데 있다. 인체구성 성분 중 단백질은 약 16 %로서 물 다음으로 많은 양이며, 근육 ·장기 ·피부 ·모발 ·손톱 ·발톱 등의 주성분일 뿐 아니라 신체에서 중요한 기능을 하는 와 을 구성한다.

사람은 식물처럼 간단한 질소화합물로부터 단백질을 합성할 수 없으며 단백질의 구성단위물질인 몇몇 아미노산은 신체 내에서 합성이 불가능하여 반드시 식품으로부터 섭취해야만 단백질의 합성이 가능해진다. 이런 아미노산을 필수아미노산이라고 하며, 현재 알려져 있는 23종의 아미노산 중 8종(성장기 어린이에게는 10종)이 필수아미노산에 해당된다.

단백질 생합성이 일어날 때 갖추어야 할 여건은 필수아미노산이 일시에 혈액으로부터 공급되어야 한다는 것이다. 비필수아미노산도 아미노산 그 자체로 공급되든가, 아니면 적당한 선행물질이 존재하여서 즉시로 합성 제공되어야 한다. 단백질 합성은 합성에 필요한 모든 재료(아미노산들) 중에서 하나라도 빠지면 합성될 수 없는, 전체가 아니면 전무한 생성반응(all-or-none reaction)이기 때문이다. 따라서 필수아미노산 가운데 어느 한 가지라도 결핍되거나 불충분하면 섭취된 단백질은 성장과 신체유지를 위하여 충분한 기능을 발휘하지 못하게 되며, 단백질을 양적으로 충분히 섭취하였더라도 기능발휘가 제대로 될 수 없다. 단백질영양을 논할 때 ‘단백질의 질’ 문제를 중요시하는 것은 이 까닭이다.

대체로 육류 ·생선류 ·알류 ·우유 등 동물성 식품의 단백질은 필수아미노산을 거의 완전하게 제공할 수 있어 단백가가 높고, 곡류 ·채소류 등 식물성 식품의 단백질은 몇 가지 아미노산을 불충분하게 함유하고 있어서 단백가가 떨어진다. 그러나 한 끼 식사에서 여러 식품의 단백질을 동시에 섭취하면 같은 식품 속의 단백질뿐 아니라 다른 식품 속의 단백질도 상호 필수아미노산을 공급함으로써 서로 보충하여 체내에서의 단백가를 높인다. 예를 들면 밥과 소량의 고기나 생선, 빵과 우유, 쌀 ·보리 ·콩 밥식으로 단백가가 낮은 곡류에 소량의 동물성 단백질을 섞어서 먹는다든지, 두류를 포함한 몇 종류의 식물성 단백질을 혼합해 먹음으로써 체내에서 단백질합성에 필요한 아미노산의 상호율을 이룰 수 있을 것이다.

이 때 시간이라는 요소가 중요하다. 세포가 필요로 하는 어떤 아미노산을 다른 아미노산이 몇 시간 뒤까지 남아 있다가 작용하기를 기다린다는 것은 불가능하다. 따라서 어떤 형태의 완전단백질(동물성 단백질)이든지 매 식사에 포함되어 세포 재생에 필요한 아미노산들이 혈액에 존재해야 한다.

〈성인의 단백질 필요량〉 대체로 성인은 체중1 kg당 0.9 g의 단백질이 필요하며, 이 양은 성장기 어린이 ·임신부 ·수유부 또는 질병과 수술 후에는 증가된다. 한국인 영양권장량은 성인(20∼49세)의 단백질 권장량을 하루 남자 70 g, 여자 55 g으로 규정하는데, 이 양은 이 중에서 어느 정도는 생물학적 가치가 낮은 단백질로 섭취할 것을 고려한 것이므로 전체 섭취 단백질 중에서 1/3은 동물성 단백질로 섭취하는 것이 바람직하다. 그러나 단백질은 체내저장이 안 되므로 요구량의 최소량으로써 만족하고, 권장량 이상으로 더 많은 단백질을 섭취해야 할 필요는 없다. 지금도 세계의 많은 나라에서 가난한 사람들은 단백질 영양문제를 겪고 있으며 이것은 양적인 부족에서보다는 값비싼 동물성 단백질 부족의 질적인 문제에서 오는 경우가 많다.