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오랫동안 비건 식단을 유지해온 사람들의 경우, 필수 아미노산인 ‘라이신(Lysine)’과 ‘류신(Leucine)’ 섭취량이 부족할 수 있다는 연구 결과가 제기됐다. 하루에 권장되는 단백질 섭취량을 충족했음에도, 개별 아미노산을 기준으로 봤을 때는 기준에 미치지 못할 수 있다는 것이다. 비건 식단의 필수 아미노산에 대한 연구 결과와 대안을 살펴본다.

 

비건 식단의 필수 아미노산 섭취량

뉴질랜드 매시 대학 연구팀이 최근 오픈 액세스 저널인 <플로스 원(PLOS One)>에 발표한 바에 따르면, 채식주의 식단을 유지하는 사람들이 건강을 위해 식단을 다시 한 번 점검할 필요가 있을 것으로 보인다.

연구팀이 말하는 핵심은 ‘개별 아미노산의 실질적인 섭취량’이다. 연구팀에 따르면 보통 영양 섭취에 관한 연구들은 ‘단백질 섭취량’에만 주목하는 경우가 많다. 개별 아미노산까지 살펴보더라도, 음식의 섭취량만 살필 뿐, 실제로 체내에 제대로 공급되는지까지 들여다보는 경우는 드물다. 이것이 연구팀이 설명한 이번 연구의 추진 배경이다.

연구팀은 뉴질랜드에 거주하며 장기적으로 비건 식단을 유지해온 비건주의자 193명으로부터 4일 간의 식사 일지를 확보해 상세 분석을 수행했다. 식단에 포함된 음식들의 아미노산 함량은 미국 농무부와 뉴질랜드 푸드파일스(FoodFiles) DB를 참조했다.

분석 결과, 193명 중 약 4분의 3이 하루에 필요한 단백질 섭취량을 충족하고 있는 것으로 나타났다. 체내에서 합성할 수 없는 필수 아미노산 9종에 대한 섭취량도 필요한 만큼 섭취하고 있었다.

* 필수 아미노산 (Essential amino acids)  : 인체 내 단백질을 구성하는 20종 아미노산 중 인간이 체내에서 자체적으로 합성하지 못해, 반드시 음식으로 섭취해야 하는 종류.  : 본래 필수 아미노산은 8종으로 분류됐으나, 최근 히스티딘(histidine) 역시 외부 섭취가 필요하다고 보는 견해가 많아지면서 국제 권고상 필수 아미노산이 9종으로 자리잡고 있다. (※ 기존 비필수 12종, 필수 8종 → 비필수 11종, 필수 9종)

 

 

필수 아미노산의 소화흡수율

문제는 ‘소화율’이다. 연구팀은 소장 끝부분에 위치한 회장(Ileum)에서의 아미노산 소화율(True Ileal Digestibility, TID)을 기준으로, 섭취한 단백질 식품에 함유된 개별 아미노산들의 소화율을 다시 점검했다. 이를 바탕으로 비건 식단의 필수 아미노산 섭취량을 다시 산출한 결과, ‘라이신’과 ‘류신’의 일일 권장량을 충족하지 못하는 사람들이 약 절반 가까이 된다는 결과가 나왔다.

연구팀은 “식물성 단백질은 일반적으로 동물성 단백질에 비해 소화 가능한 필수 아미노산의 함량이 낮다”라며 “아미노산 프로필과 소화율을 고려하지 않고, 단백질 섭취량만 고려하면 비건의 단백질 섭취 적정성을 과대평가할 수 있다”라고 설명했다.

이를 바탕으로 연구팀은 비건 식단의 필수 아미노산 섭취량을 다시 한 번 점검할 필요가 있다고 이야기했다. 비건 식단을 지향하는 사람들의 경우, 영양 균형을 깨뜨리지 않으면서 류신과 라이신 섭취를 충족시킬 수 있는 방법을 모색해야 한다는 의견이다.

 

함량과 소화율 고려한 식단 조정 필요

라이신은 콜라겐 형성 및 조직 재생에 중요한 역할을 한다. 면역 기능을 강화하고 칼슘 흡수를 촉진하는 역할도 맡고 있다. 류신은 근육 합성 및 회복에 중요한 필수 아미노산이다. 상처를 치유하고 에너지 대사 및 혈당 조절 등 신진대사에도 관여한다.

비건 식단의 필수 아미노산 섭취량에서 특히 이 두 가지가 문제가 될 수 있는 이유는 크게 두 가지다. 식물성 단백질은 일반적으로 동물성 단백질에 비해 필수 아미노산 함량이 낮은 편이라는 것, 그중에서도 라이신과 류신은 소화율(TID)이 상대적으로 낮다는 것이다. 

식물성 단백질 식품의 라이신과 류신의 함량은 동물성 단백질과 비교했을 때 100g당 적게는 1g, 많게는 2g 정도 차이가 난다. 소화율 역시 동물성 단백질은 대부분 95% 이상인 것에 비해, 식물성 식품들은 70~90% 범위다. 연구팀은 비건 식단을 지향하는 사람들이 이를 보완하기 위해서는 콩류와 견과류, 씨앗류 식품에 주목할 필요가 있다고 이야기했다.

 

식성은 명백히 개인의 영역이다. 누가 어떤 음식을 즐겨먹는지에 굳이 관심을 가질 필요는 없다는 것이다. 다만, 나와 가까운 사람 혹은 함께 식사할 일이 종종 있는 사람이라면 아무래도 신경이 쓰일 수밖에 없다. 둘 이상이 식사를 할 경우 보통은 ‘식사 원칙’이 있는 쪽을 따르게 되는 경우가 많으니까.

가장 대표적인 예가 채식주의 및 비건이다. 채식주의 및 비건은 개인의 건강을 우려해 선택하기도 하지만, 환경 문제에 대한 관심으로 선택하는 경우도 있다. 육류를 생산하기 위해 가축을 기르고 도축하는 등 전반적인 과정이 환경에 좋지 않은 영향을 미치기 때문이다.

특히 비건의 경우 ‘동물성 식품’으로 분류되는 것을 일절 섭취하지 않기 때문에, 일상적인 식생활에서 걸림돌을 자주 경험하는 편이다. 주위에 비건 성향의 지인이 있다면, 그와 함께 식사를 하러 갔을 때 얼마나 많은 애로사항을 겪는지 알고 있을 것이다.

채식이나 비건의 경우 가장 신경써야 하는 부분이 바로 단백질이다. 이는 꼭 채식이나 비건을 선택한 사람이 아니더라도, 건강을 위해 육류나 유제품 섭취를 줄이고 채식의 비중을 늘리기로 한 경우에도 신경이 쓰일 수밖에 없다. 육류나 유제품을 대신해 단백질을 보충할 수 있는 방법에 대해 이야기해본다.

 

단백질 함량 30%까지, 콩류

식물성 단백질에서 가장 우선적으로 꼽히는 것은 콩이다. 완두콩, 검은콩, 강낭콩, 병아리콩, 렌틸콩 등 종류도 다양하다. 콩 종류의 작물들은 다른 작물에 비해 재배 과정에서 더 적은 비료를 필요로 하는 경향이 있다. 이 때문에 환경 문제에 대한 관심으로 채식과 비건을 선택한 사람들에게 환영받는 식품이다.

음식으로서의 콩은 적게는 17%, 많게는 30%의 단백질 함량을 자랑한다. 게다가 섬유질, 비타민 B군을 비롯해 철분과 마그네슘 등 무기질도 다양하게 공급하기 때문에, 영양성분 면에서 매우 효과적인 선택이다. 콩에 함유된 성분들은 심혈관계 질환과 당뇨 등 오랜 기간에 걸쳐 형성되는 만성 질환을 예방하는 데도 도움을 준다.

다만, 콩류는 필수 아미노산 중 ‘메티오닌(methionine)’ 등 일부가 부족한 경향이 있다. 이는 곡물, 견과류, 씨앗으로 보충할 수 있다.

 

단백질계의 숨겨진 공신, 해조류

바다에서 자라는 해조류 하면 보통 어떤 영양소가 떠오르는가? 편견일지도 모르지만, 개인적으로는 미역 때문에 ‘요오드’가 먼저 떠오른다. 하지만 실제로 해조류는 단백질부터 비타민, 무기질, 섬유질을 풍부하게 공급하는 데다가, 항산화 물질과 항염 성분까지 공급해주는 숨겨진 공신이다.

미역은 일반적으로 건조 상태에서 약 25~35%의 단백질을 포함한다. 다시마는 약 20~30%, 감태의 경우는 약 30%, 김은 건조 상태에서 약 30~50%의 단백질 함량을 갖고 있다. 대체로 단위량 대비 높은 단백질 함량이 특징이다.

이외에 단세포 조류인 ‘클로렐라’는 50~60%에 해당하는 단백질을 함유하고 있으며, 해조류와 유사한 ‘스피룰리나’는 60~70%가 단백질이다. 이 때문에 단백질 보충제의 원료로 흔히 사용된다. 해조류에 속하는 식품들은 대부분 비타민 B12, 철분 등 무기질, 항산화 성분을 풍부하게 제공해준다.

해조류 역시 메티오닌과 ‘라이신(lysine)’ 등 일부 필수 아미노산이 부족한 경향이 있다. 이 때문에 다른 식물성 단백질 식품과 적절하게 조합해서 먹게 되면 필수 아미노산을 고르게 공급할 수 있다.

 

탄수화물이 다가 아니다, 곡물류

귀리와 밀 등의 곡물은 일반적으로 탄수화물 공급원으로 분류된다. 하지만 음식이란 비단 어느 한 가지 영양소만을 공급하지는 않는다. 이는 대부분의 음식이 마찬가지다. 탄수화물 함량이 높기 때문에 단백질 측면에서는 잘 거론되지 않지만, 곡물류 역시 적게는 7%에서 많게는 18%까지 단백질을 포함하고 있다.

곡물은 수많은 나라에서 주식으로 소비되는 만큼 생산량이 엄청나다. 이 때문에 잉여분도 많고 그중 상당량이 동물 사료로 사용되기도 한다. 식품으로서의 통곡물을 인간이 직접 소비하게 되면 섬유질을 풍부하게 섭취할 수 있게 돼, 콜레스테롤 수치를 개선하고 장 건강을 더 좋게 유지하는 데 도움이 된다.

곡물로 단백질을 섭취할 때 약점이 되는 필수 아미노산은 라이신이다. 이들은 앞서 이야기한 콩류와 함께 섭취하면 좋다. 곡물계의 완성형이라 할 수 있는 ‘퀴노아’의 경우, 그 자체로 모든 필수 아미노산을 공급할 수 있는 완전 단백질이다. 채식이나 비건일 경우 강력하게 추천하는 이유다. 

단백질은 우리 몸에서 세포와 조직을 구성하는 중요한 영양소다. 세포를 구성하는 기본 단위인 ‘아미노산’으로 구성돼 있고, 이를 토대로 새로운 세포 생성, 손상된 세포의 회복에 필수적인 역할을 한다. 평소에도 단백질 섭취는 중요하지만, 상처가 나거나 했을 때는 더욱 그렇다. 특히 근육을 성장시킬 목적으로 운동을 했을 때, 손상된 근섬유를 회복시키기 위해 단백질 섭취가 중요하다.

단백질은 크게 ‘동물성 단백질’과 ‘식물성 단백질’로 나뉜다. 건강을 위해서는 보통 식물성 음식을 권장하는 경향이 있다. 하지만 단백질의 경우는 조금 다르다. 동물성 단백질과 식물성 단백질의 차이가 무엇인지를 집중적으로 조명해본다.

 

필수 아미노산, 동물성 단백질이 우세

자연 상태의 아미노산은 수백 가지가 존재한다. 그중에서 우리 몸에서 필요로 하는 아미노산은 20가지다. 이중 12가지는 몸 안에서 자체적으로 합성이 가능하다. 다른 아미노산이나 영양소를 사용해 합성하거나 변환하는 방식이다. 

하지만 나머지 8가지는 자체 합성이 불가능하다. 20가지 아미노산 모두가 적재적소에 필요한 것은 맞지만, 자체 합성이 불가능한 8가지는 반드시 음식을 통해 섭취해야 하기 때문에 ‘필수 아미노산’이라고 부른다.

동물성 단백질은 종류를 가릴 것 없이 필수 아미노산을 모두 고르게 가지고 있다. 때문에 단백질 공급원으로서의 품질이 좋은 편이다. 반면, 식물성 단백질은 필수 아미노산을 일부만 함유하고 있는 경우가 대부분이다. 

예를 들어 곡물의 경우 단백질 합성과 면역 기능에 중요한 ‘라이신’이 부족하며, 콩류는 면역, 지질 대사, 항산화 작용을 하는 ‘메티오닌’이 부족하다. 따라서 식물성 식품으로 단백질을 섭취하려면 아미노산 조성을 명확하게 알고 다양한 종류를 섭취해야 한다는 번거로움이 있다.

식물성 단백질 중에서도 필수 아미노산을 고르게 가지고 있는 경우는 퀴노아와 대두가 대표적이다. 그 외 나머지 식물성 단백질은 단독으로 필요한 아미노산을 공급하는 데 한계가 있다.

 

식물성 단백질은 ‘인 비율’이 높아

식물성 단백질은 일반적으로 ‘인(P)’ 함량이 높은 편이다. 콩이나 렌틸콩 등 일부 종류를 제외하면 식물성 단백질은 동물성 단백질에 비해 인 함량이 높은 편이다. 인은 몸에서 매우 적은 양만을 필요로 하지만, 다양한 기능을 수행하는 필수 무기질이다. 뼈와 치아를 구성하고 강도와 구조를 유지하는 것이 대표적인 역할이다. 이밖에도 에너지 대사, 세포막 구조, 신경 전달 등에 기여한다.

인은 몸에서 적은 양만 필요로 하기 때문에 초과 섭취할 경우 배출 대상이 된다. 하지만 신장 기능이 저하돼 있거나 신장 질환을 앓고 있는 경우에는 인 대사에 문제가 생겨 배출이 어려워질 수 있으므로 인 섭취량을 조절하는 것이 중요하다. 이 때문에 식물성 단백질보다는 동물성 단백질이 권장되는 편이다.

가톨릭대학교 은평성모병원 신장내과 김형덕 교수는 과거 대한신장학회를 통해 “신장질환 환자에게는 인과 단백의 비가 낮은 단백질이 좋다.”라며, “돼지고기, 소고기의 살코기 부위, 그리고 닭고기나 계란 흰자 등이 대표적이다.”라고 이야기한 바 있다.

다만, 신장 질환이 있는 경우 단백질 섭취량 자체를 제한해야 하기 때문에, 동물성 단백질이라고 해도 조절하는 것이 필요하다. 전문의나 영양사와의 상담을 통해 품질이 좋은 동물성 단백질 위주로 적정량만 섭취하는 것이 좋다.

 

소화·흡수 빠른 동물성, 장 건강에 좋은 식물성

동물성 단백질은 일반적으로 소화가 잘 되고, 체내에서 흡수도 빠르다. 때문에 고강도의 운동을 수행한 후 단백질을 빠르게 보충하는 데는 동물성 단백질이 좀 더 효과가 좋다. 실제로 운동용 보충제에 흔히 ‘유청 단백질’이 사용되는 것이 그 예다. 유청 단백질은 우유에서 추출하는 고품질의 동물성 단백질이다.

한편, 식물성 단백질은 소화율이 상대적으로 낮으며 흡수 속도도 느린 편이다. 대두 단백질의 경우는 식물성 단백질 중에서는 소화율이 좋은 편이지만, 이 또한 동물성 단백질에 비하면 낮다. 이는 식물성 단백질을 공급하는 식품들이 대개 섬유질을 풍부하게 함유하고 있기 때문이다. 

이러한 이유로 식물성 단백질은 빠른 에너지 공급 목적으로는 적합하지 않다. 하지만 풍부한 섬유질 덕분에 장내 환경을 유익한 방향으로 바꾸는 데는 큰 도움이 된다. 섬유질은 장내 유익균의 성장을 촉진하는 먹이 역할을 할 수 있고, 변비를 예방해 장에 노폐물이 오래 머무르지 않도록 도울 수 있기 때문이다.

즉, 두 종류의 단백질은 모두 저마다의 장단점을 가지고 있기 때문에, ‘어느 것이 더 좋다’라든가 ‘어느 것 위주로 먹어라’라는 식의 결론은 바람직하지 않다. 상황에 따라 두 가지 단백질을 고르게 섭취하는 것이 가장 좋다. 평소 식단에는 식물성 단백질을 풍부하게 섭취하고, 운동 후 회복에는 동물성 단백질을 섭취하는 방향이 가장 바람직하다 할 것이다.