단백질이야기(2) 단백질의 기본단위 아미노산 고기를 먹는이유

안녕하세요 별바다입니다

 

사람은 고기를 먹으면서 단백질을 보충한다는 의미로 받아들입니다. 왜 고기를 먹을때는 그런 표현을 쓰는것일까요? 고기에는 정말 단백질이 많아서 일까요? 

돈 많이 벌면 소고기 사먹는다는 얘기를 합니다. 소고기는 비싼만큼 돈을 잘 벌었다는 의미이기도 합니다. 소고기를 먹으면 우리몸에 단백질이 많이 보충될까요? 먹는다는 행위는 음식을 몸에 흡수될 수 있는 크기로 잘게 분해하는 과정이며 우리는 그렇게 분해된 재료를 이용해 몸을 만들고 에너지를 얻습니다. 소와 사람의 단백질은 비슷한 부분도 있지만 대부분은 다르다고 할수 있습니다. 왜냐하면 종이 다르면 그 생명체를 구성하는 단백질도 서로 다르기 때문입니다. 소고기도 소화되면 몸에 흡수될수 있는 크기로 미세하게 분해되므로 소로서의 기억은 완전히 사라지게 됩니다.

우리의 소화기관은 입으로 들어온 소고이에 함유된 단백질을 아무 미세한 물질로 작게 부수는 역할을 합니다. 그렇게 잘게 만들어진 생물 공통의 재료가 바로 아미노산 입니다.

 

단백질의 기본 구성 단위 아미노산

아미노산이란 이름은 그 분자속에 아미노기라는 원자단을 포함한데서 유래합니다. 또한 산이라는 말이 붙은 이유는 그 분자안에 카르복실기가 들어있기 때문입니다. 아미노산은 수용액 속에서 아미노기가 플러스로 카르복실기가 마이너스로 전하한 양성이온상태로 존재합니다.

아미노산의 기본 구조는 단순해보이지만 측쇄부분에 다양한 형태가 있어서 그 종류에 따라 아미노산의 종류가 결정됩니다. 아미노기라는 원자 덩어리가 고약한 냄새를 풍기는 암모니아와 무척 비슷하게 생겼습니다. 고기방구, 계란방구가 독한 이유입니다. 아미노산이 체내에서 에너지 생성에 사용될때 아미노기가 분리되어 암모니아로 바뀌는데 이 물질이 인체에 해롭지 않은 요소로 바뀌게 됩니다. 이것이 바로 오줌, 소변이 되어 배출됩니다.

아미노산은 단백질의 재료이지만 조금 어려운 표현으로 단백질의 기본단위로 단백질의 성질을 결정짓습니다. 아미노산들을 모아서 합의해 단백질의 성질을 결정하는 것이 아니라 아미노산의 무언가가 단백질의 성질을 결정합니다. 그 무언가가 아미노산의 종류와 숫자입니다. 

 

20종의 아미노산과 단백질 기능

단백질을 만들어내는 아미노산은 모두 20종입니다. 아미노산의 종류는 그 분자속에 존재하는 측쇄로 정해집니다. 아미노산의 분자에는 모든 아미노산에 공통되는 부분과 그렇지 않은 부분이 있으며 공통되지 않는 부분이 바로 20종의 아미노산으로 나눠지는 기준이 됩니다. 

 

20종의 아미노산의종류

글리신, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 세린, 트레오닌, 티로신, 시스테인, 메티오닌, 아스파라진산, 아스파라진, 글루타민산, 글루타민, 아르기닌, 라이신, 히스티딘, 페닐알라닌, 트립토판, 프롤린

 

아미노산이 한줄로 늘어놓아졌을때 측쇄가 어떤 식으로 나열됐느냐에 따라 단백질의 성질이 달라집니다. 왜냐하면 아미노산이 즐비하게 늘어선 줄이 측쇄끼리의 상호작용등으로 말미암아 입체적으로 접힌 뒤에 단백질이 만들어지기 때문입니다. 아미노산 배열은 단백질의 기본입니다. 어느 종류의 아미노산이 어떤 순서로 얼마만큼 연결되었는가에 따라서 단백질의 성질이 결정됩니다. 단백질의 이런 기본적 모양을 1차 구조라고 합니다.

각각의 아미노산은 펩티드결합으로 연결되어 있습니다. 이 결합은 이를테면 아미노산 A의 카르복실기와 아미노산B의 아미노기가 물분자 1개를 잃고 들러붙는 방법입니다. 그 결과 많은 아미노산이 연결되어서 옆으로 늘어서는데 이런 상태의 1차 구조는 폴리펩티드 혹은 폴리펩티드 사슬로 불리웁니다. 단백질의 성질과 기능이 바로 이 1차 구조에서 결정됩니다.

또한 폴리펩티드속에 있는 각각의 아미노산은 이미 산에서 변화했기에 이를 아미노산 잔기라고 합니다. 

 

고기를 먹는 이유

우리 몸이 단백질로 되어있기 때문입니다. 단백질은 수명이 있어서 점점 줄어들기 때문에 계속 공급을 해줘야 합니다. 생물의 세포는 동물과 식물이 조금 다르지만 70%정도가 물로 이루어 져있고 동물세표에서는 물 이외의 성분 가운데 가장 많은것이 단백질로 약 15%를 차지합니다.

식물세포는 세포벽의 주성분인 셀룰로오스, 엽록소에 의해 이산화탄소와 물을 원료로 광합성된 녹말덕에 탄수화물의 비율이 높습니다. 

생물은 체내에서 단백질을 새로이 합성할 수 있습니다. 즉 단백질의 재료인 20종의 아미노산 중 과반수를 새로 합성할 수 있습니다. 하지만 사람은 아미노산 20종 가운데 9종은 몸속에서 합성하지 못하기 때문에 음식을 통해 체외에서 받아들여야 합니다. 이를 필수아미노산이라고 합니다. 생존에 꼭 필요하기 때문에 필수라는 말이 붙어있습니다. 

 

필수아미노산

류신, 이소류신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린, 히스티딘 총 9종

 

제1제한 아미노산, 아미노산가

어느 단백질이든 가장 부족한 필수아미노산을 제 1제한 아미노산이라고 부릅니다. 그리고 제 1 제한아미노산의 양을 바탕으로 산출한 영양가가 아미노산가입니다. 필수아미노산이 포함된 아미노산 막대를 둥글게 에워싼 물통이 그려져 있는데 이것이 단백질의 품질을 나타냅니다. 이 물동의 윗부분, 100이라는 숫자가 적힌 점선까지 물이 차는 것이 중요합니다. 이 선까지 물이 들어와야 비로소 이 통의 필수아미노산이 충분한 양질의 단백질로 인정받습니다.

만약 어느 필수아미노산이 부족할때 이 물통읭 물을 부어서 점점 양을 늘려가면 부족한 제1 제한 아미노산의 막대 위쪽 끝에서 물이 넘쳐 밖으로 흘러나가기 시작합니다. 예를들면 달걀은 아미노산가가 100입니다. 흰쌀은 라이신이 61 나머지가 필수아미노산이 100이 넘더라도 라이신이 61이기 때문에 아미노산가는 61이 되는 것입니다.

동물성 단백질은 대부분 아미노산가가 100이 넘습니다. 그러나 식물에서 생겨난 단백질은 아미노산가가 100미만인 제한아미노산이 흔합니다. 그래서 고기는 영양가 측면에서 보면 매우 질 좋은 단백질 공급원입니다. 그래서 우리가 고기를 먹는 의미가 여기 있습니다.