근감소를 늦추는 열쇠 '유청 단백' 저분자유청단백가수분해물 2025-04-14 05:50:19 주혜성 기자 주혜성 기자 hsjoo@

[한방생약]

근감소를 늦추는 열쇠 '유청 단백'

저분자유청단백가수분해물

개인맞춤형 건강기능식품이 일반화되는 분위기다. 소분이 가능하도록 하는 시범사업이 진행중인 가운데 본 사업도 궤도에 오를 것으로 예상된다. 기능성을 인정받은 건강기능식품 소재에 대한 이해도를 높이기 위해 원료의 개요와 기능성 내용, 응용 등을 다루는 '기능성 원료의 이해' 연재를 시작한다. [편집자 주]

1. 기능성 원료명(인정번호)

저분자유청단백가수분해물(제2024-29호)

2. 기능성 내용
노화로 인해 감소될 수 있는 근력 유지에 도움을 줄 수 있음

3. 일일 섭취량
유청단백가수분해물로서 10g/일

4. 개요
유청단백(Whey protein)이란 우유를 치즈로 제조하는 과정에서 생성되는 부산물인 유청(whey)에서 얻어진 수용성 단백질을 말한다. 유청은 우유 전체 단백질의 약 20%를 차지하며, 고대 그리스에서 히포크라테스는 유청을 면역 증진 및 소화 촉진제로 활용하였다.

유청단백은 역사적으로 치즈 제조의 부산물로 인식돼 오랜 기간 가치를 인정받지 못하고 폐기되거나 가축 사료 등으로 사용돼 왔다. 20세기 초반까지는 큰 주목을 받지 못하다가 1960년대 이후 식품가공 및 분리 정제기술의 발달과 함께 단백질 보충제로서의 가능성이 연구되기 시작했다. 1970년대 이후 스포츠 영양 분야에서 운동선수의 근력 증진과 근육 회복을 돕는 보충제로 자리잡았고, 최근에는 일반인의 건강 유지 및 노인들의 근감소 예방과 같은 건강기능식품으로서 널리 사용되고 있다.

한방학적으로 유청은 '유청액(乳淸)'으로 불리며, 소화 촉진 및 기력 보강을 목적으로 오랫동안 활용돼 왔다. 유청단백은 '정(精)'과 '혈(血)'을 보충하는 기능으로 생각되며, 현대의학에서의 아미노산과 단백질이 갖는 신체 기능 강화 작용은 허약 체질 개선, 기력 증진, 혈액 생성 및 순환 촉진의 의미로 해석될 수 있다. 특히 체력이 약한 환자나 만성 피로 환자, 노인층의 근감소 예방을 위해 보양 목적의 보조제로서 사용할 수 있다.

유청단백을 이루는 주요 성분에는 베타락토글로불린(β-lactoglobulin), 알파락트알부민(α-lactalbumin), 면역글로불린(Immunoglobulin), 락토페린(Lactoferrin), 젖 알부민(Bovine Serum Albumin)이 있다. 각 성분의 특징은 다음과 같다.

유청단백은 여러 연구를 통해 다양한 약리 작용이 있는 것으로 밝혀졌으며, 면역력 향상, 항산화 작용, 항암, 혈압 저하, 체지방 감소, 근육 합성 촉진 등이 대표적이다.

농축 유청 단백을 산, 효소 또는 열로 처리하면 온전한 형태의 단백질이 펩타이드와 아미노산으로 분해되어 유청단백질가수분해물이 형성된다. 이러한 미리 소화된 형태의 유청 단백질은 장에 효과적으로 흡수되며, 온전한 형태의 단백질에 비해 혈장 내 아미노산 농도를 빠르게 증가시킬 수 있다.

유청 단백을 가수분해할 때 특정 효소를 사용하거나 여과와 같은 다른 공정을 추가하면 기존의 분자량보다 저 작게(500~3000Da) 만들 수 있다. 이렇게 분자량이 작아지면 소화 흡수가 빨라지고 알레르기 유발 가능성이 낮아진다고 한다. 또한 저분자화 과정에서 생리활성 펩타이드가 증가하여 항산화, 혈압조절(ACE 저해작용), 면역 조절 등의 작용을 나타낼 수 있다.  

유청 단백질과 유청단백가수분해물에는 필수아미노산이 풍부한 고품질의 단백질 공급원으로서, 특히 분지쇄아미노산(BCAA)과 같은 필수 아미노산 함량이 높아 근육 단백질 합성 촉진 및 근육 손실 예방 효과로 각광받고 있다.

저분자유청단백가수분해물(제2024-29호)은 유청단백분말(학명: Whey protein, 사용부위: 유청(whey))을 원재료로 하여 용해(물), 효소반응 과정을 거쳐 분말화한 원료로, Gly-Thr-Trp-Tyr이 3.1mg/g을 충족해야 한다.

근육 단백질 합성 경로의 주요 구성 요소에는 IGF-1, PI3K, Akt, mTOR가 있다. 운동이나 단백질 또는 BCAA를 섭취하면 근육이 자극을 받아 간에서 IGF-1이 분비되어 근육세포막에 존재하는 IGF-1 수용체와 결합한다. IGF-1 수용체가 활성화되면 PI3K가 활성화되며, Akt가 인산화되어 활성화된다. 

Akt는 신호를 전달받아 두 가지 주요 기능을 수행하는데, 하나는 근육 단백질 합성을 촉진하는 것이고, 다른 하나는 근육 단백질 분해를 억제하는 것이다. Akt가 활성화되면 mTOR경로가 자극되어 단백질 합성이 촉진된다. 또한, Akt는 FOXO 단백질을 억제함으로써 근육 단백질 분해를 방지한다. 

FOXO 단백질은 근육 위축 관련 유전자(MuRF-1, Atrogin-1)를 활성화하는데, Akt에 의해 억제되면 근육 단백질 분해가 감소한다.

5. 작용기전 및 연구 결과
- 근육 재생 촉진, 근육 위축을 억제, 항염증 작용
- 덱사메타손으로 근위축을 유도한 동물모델(mice)에 유청펩타이드를 6주간 경구투여한 결과, 근육 단백질 합성 경로(IGF-1/PI3K/Akt/mTOR)를 활성화시키고, 근육 단백질 분해 경로(FOXO/MuRF-1/MAFbx)를 억제하였다. 또한 근아세포 분화관련 단백질(Myogenin, MyoD, SIX-1 등)의 발현을 증가시키고 염증 수치(TNF-α, IL-6, IL-1β)가 유의미하게 감소하였다.
- BMI 23~30kg/m2에 해당되는 만 40~65세 이상의 성인남녀 55명을 대상으로 운동을 수행하면서 저분자유청단백가수분해물(10g/일)을 24주간 섭취시킨 결과, 대퇴사두근력 및 근파워(우측, 좌측), 등장성 근력 및 근지구력(상지, 하지), 악력(우측, 좌측), 사지 근육량, 근골격근지수, 대퇴부 근육면적이 대조군 대비 유의적으로 증가하였다.

6. 섭취 시 주의사항
(1) 국내 인정 내용
- 영·유아, 어린이, 임산부 및 수유부는 섭취를 피할 것
- 특정질환(우유 및 유제품에 대한 알레르기 체질 등)이 있는 분은 섭취에 주의할 것
- 이상사례 발생 시 섭취를 중단하고 전문가와 상담할 것

(2) 외국 문헌 관련 내용
- 유청 단백질을 고용량으로 섭취할 경우, 배변 증가, 여드름, 메스꺼움, 갈증, 팽만감, 식욕 감소, 피로 및 두통과 같은 일부 부작용을 유발할 수 있다.
- 유청 단백질은 간 기능과 관련된 ALT/AST의 수치를 증가시킨 연구 결과가 있기 때문에 기존에 간질환을 가진 사람은 섭취에 주의해야 한다.
- 유청 단백질 섭취는 혈장 요소 함량, 소변 칼슘 배설 및 배뇨량을 증가시켜 신장의 정상적인 기능을 방해할 수 있다. 이는 신장에 과부하를 주어 신장 결석으로 이어질 수 있기 때문에 수분과 섬유질 섭취를 늘리는 것이 권장되며, 기존에 신장 관련 질환이 있는 사람은 섭취에 주의해야 한다.
- 유청 단백질은 레보도파의 흡수되는 양을 감소시킬 수 있으므로 유청 단백질과 레보도파를 동시에 복용하지 않는다.
- 유청 단백질은 항생제(퀴놀론계, 테트라사이클린계), 비스포스포네이트와 상호 작용을 할 수 있으므로 섭취에 주의해야 한다. 

7. 응용
(1) 사람의 근육은 40세 이후부터 매년 1% 이상씩 감소하며, 80세가 되면 최대 근육량의 50% 수준이 감소 되고, 노년의 근육 감소는 전반적인 신체 기능을 떨어뜨리는 가장 중요한 요소로 인식되고 있다. 골격근량과 기능의 상실인 근감소증은 노인에게 널리 퍼져 있으며 기능 저하 및 사망률과 관련이 있다. 골격근량을 유지하기 위해서는 단백질 보충이 필요하지만, 나이가 들면서 소화기관의 기능이 떨어지다 보니 단백질의 소화능력이 떨어지게 되고 자연스레 단백질 섭취량도 줄어들게 된다. 이런 경우에 저분자유청단백가수분해물의 섭취는 체내에 아미노산들을 공급하여 근육을 유지하는데 도움이 될 수 있다.

(2) 저분자유청단백가수분해물은 스포츠 영양 및 운동 후 회복 보충제로도 사용될 수 있다. 운동 후에 근력 향상 및 근손실 방지를 위해 단백질 흡수가 필요한 사람에게 저분자유청단백가수분해물의 섭취는 근육 회복을 촉진하고, 근육 단백질 합성을 극대화할 수 있다. 또한 기존의 단백질 보충제나 유청 단백보다 장에서 더 빠르게 흡수되어 근육 회복을 돕는다는 연구 결과도 보고되고 있다.

(3) 저분자유청단백가수분해물은 체지방 분해와 지방축적 억제 작용도 있어서 비만 예방 및 관리에 도움이 될 수 있다. 연구에 따르면, 저분자유청단백가수분해물을 섭취하면 지방 세포 분화를 억제하고, 에너지 대사 장애를 개선하는 것으로 나타났다. 또한 인슐린 감수성을 개선하고 염증 수치를 낮추는 연구결과도 있어서 제2형 당뇨병 및 대사증후군 환자들에게도 유용할 것으로 보인다.

(4) 수술 후 회복이 필요한 환자는 평소보다 단백질 필요량이 많아진다. 이 때 저분자유청단백가수분해물은 소화가 쉬운 단백질 공급원으로 활용되어 빠른 회복에 도움이 될 수 있다.

(5) 저분자유청단백가수분해물을 섭취하면 근육의 합성, 유지, 회복에 도움이 될 수 있다. 그러나 단순히 섭취에만 의존하고 운동을 병행하지 않으면 원하는 효과가 제대로 나오지 않을 수 있다. 실제로, 한 연구에 따르면, 저분자유청단백가수분해물만 섭취하는 것보다 운동을 병행하였을 때 근육량, 근력 관련 수치의 변화가 더 큰 것으로 나타났다.

(6) 최근에 근육 유지와 관련된 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 단백질 섭취, 운동, 휴식뿐만 아니라 산화스트레스를 감소시키고 염증을 완화하는 것도 중요하다는 연구 결과들이 있으며. 식물 유래 성분인 커큐민, 레스베라트롤, 퀘르세틴, 인삼추출물 등이 도움이 될 것으로 보인다.

8. 정리
유청단백이란 우유를 치즈로 제조하는 과정에서 생성되는 부산물인 유청에서 얻어진 수용성 단백질을 말한다. 유청단백에는 여러 성분들이 있으며 면역력 향상, 항산화 작용, 항암, 혈압 저하, 체지방 감소 등 여러 약리학적 활성을 가진다. 이 유청단백을 특정효소로 처리하면 분자량이 작은 펩타이드와 아미노산으로 분해되어 소화 흡수가 빨라지고 알레르기 유발 가능성이 낮아진다. 

저분자유청단백가수분해물(제2024-29호)은 유청단백분말(학명: Whey protein, 사용부위: 유청(whey))을 원재료로 하여 용해(물), 효소반응 과정을 거쳐 분말화한 원료로, 기능(지표)성분은 Gly-Thr-Trp-Tyr이며 하루에 유청단백가수분해물로서 10g을 섭취하면 된다. 

저분자유청단백가수분해물은 근육 재생 촉진, 근육 위축을 억제, 항염증 작용으로 인체적용시험에서 대퇴사두근력 및 근파워(우측, 좌측), 등장성 근력 및 근지구력(상지, 하지), 악력(우측, 좌측), 사지 근육량, 근골격근지수, 대퇴부 근육면적이 대조군 대비 유의적으로 증가하는 결과를 보여 '노화로 인해 감소될 수 있는 근력 유지에 도움을 줄 수 있음'의 기능성을 인정받았다. 

그래서 근감소증이 있는 고령이신 분이나 운동하는 사람들, 수술 후 회복이 필요한 사람들에게 저분자유청단백가수분해물가 도움이 될 수 있다. 다만 우유 및 유제품에 대한 알레르기 체질인 분은 섭취에 주의해야 한다.