1. 베타인
베타인은 트라이메틸글리신(trimethylglycine)이라고 불리는 변형된 아미노산으로, 가장 단순한 구조의 아미노산인 글리신에 세 개의 메틸기가 결합된 형태다. 약사들에게는 피로회복제에 들어있는 성분으로 익숙한 베타인은 임상적으로는 ‘메틸 공여체’라는 한 가지 키워드로 정리할 수 있다. 베타인은 체내 메틸화 대사에 직접 관여하며, 이 기능을 통해 혈관, 간, 근육 대사 전반에 영향을 미친다.
2. 베타인의 역할
(1) 호모시스테인 농도 조절
베타인의 대표적인 역할은 혈중 호모시스테인 농도 조절이다. 호모시스테인은 농도가 높아질수록 심혈관 질환, 뇌졸중, 인지기능 저하, 대사질환 위험과 연관되는 것으로 알려져 있다.
베타인은 간에서 BHMT 효소 경로를 통해 호모시스테인을 메티오닌으로 전환시키며, 이 과정은 엽산·비타민B12 경로와 독립적으로 작동한다. 즉 기존 B군 영양소 섭취가 충분하지 않은 경우에도 대안적인 조절 경로가 될 수 있다는 점에서 의미가 있다.
(2) 간기능 개선
간 기능 개선 역시 베타인의 중요한 작용 중 하나다. 베타인은 간세포 내에서 삼투조절 인자로 작용하며, 지방 축적을 억제하고 세포 손상을 완화하는 데 기여한다.
연구에서는 비알코올성 지방간, 알코올성 지방간, 당뇨성 지방간 모두에서 베타인 섭취가 간 효소 수치 및 지방 대사 개선과 연관된 결과를 보였다. 이는 미토콘드리아 지방산 산화 촉진, 산화 스트레스 감소, 염증 반응 완화 등 복합적인 기전에 따른 것으로 해석된다.
(3) 혈중 지질 개선 효과
혈중 지질 개선 효과도 주목할 부분이다. 베타인은 LDL 콜레스테롤과 중성지방, 산화된 LDL 수치를 낮추는 데 도움을 주며, 이는 단순한 수치 개선을 넘어 혈관 내피 기능과 혈류 환경 개선으로 이어진다. 이 같은 혈관 환경의 변화는 이후 설명할 운동 퍼포먼스 향상과도 자연스럽게 연결된다.
3. 스포츠의 관점에서의 베타인
이러한 대사적 기반 위에서 베타인은 운동하는 사람에게 특히 의미 있는 영양소로 작용한다. 혈관 기능과 혈류가 개선되면 근육으로의 산소와 영양 공급이 원활해지고, 이는 근력과 지구력 유지에 직접적인 영향을 준다. 실제로 베타인은 운동 중 근육의 에너지 효율을 높여 운동 지속 시간을 늘리는 데 도움을 줄 수 있는 성분으로 평가된다.
(1) 근육성장
근육 성장과 회복 측면에서도 베타인의 역할은 분명하다. 베타인은 IGF-1 수용체 발현을 증가시켜 근육 단백 합성 환경을 개선하며, 동시에 크레아틴 합성 경로에 관여해 근육의 에너지 저장과 활용을 돕는다. 이는 베타인이 단순한 자극제가 아니라, 운동으로 손상된 근육의 회복과 발달을 뒷받침하는 대사 조절 인자임을 의미한다.
(2) 호르몬 균형
호르몬 균형에 대한 영향도 흥미롭다. 운동 퍼포먼스는 테스토스테론과 코르티솔의 절대 수치보다 두 호르몬의 비율이 중요하다. 베타인 섭취는 테스토스테론 대비 코르티솔 비율을 개선해 폭발적인 힘을 유지하는 동시에, 운동 후 과도한 스트레스 반응을 완화하는 데 기여하는 것으로 보고되고 있다. 실제로 청소년 프로 축구 선수를 대상으로 한 연구에서는 베타인 섭취군에서 무산소 최대 파워와 반복 스프린트 능력이 유의미하게 향상된 결과가 확인됐다.
시즌 전(P1)·시즌 중(P2)·시즌 종료(P3) 시점에 따른 베타인 섭취군(BG)과 위약군(PG)의 체력 변화 비교. 베타인 섭취군은 시즌 진행에 따라 최대산소섭취량(VO2max), 점프력(CMJ), 스프린트 및 방향 전환 능력, 무산소 파워 지표(RAST)에서 유의한 향상을 보였다(p<0.05). 출처=Effects of chronic betaine supplementation on performance in professional young soccer players during a competitive season: a double blind, randomized, placebo-controlled trial
4. 적절한 베타인 섭취량
섭취량과 관련해서는 하루 2~2.5g이 가장 많이 연구된 용량이다. 14일간 하루 2.5g을 섭취한 연구에서 고강도 저항 운동 후 상·하체 근육 지구력과 내분비 기능 지표가 개선됐으며, 단기간 연구에서도 비교적 일관된 효과가 보고되고 있다. 현재까지 보고된 범위 내에서는 안전성도 양호한 편으로 평가된다.
베타인은 레드비트, 시금치, 사탕수수, 조개류 등 다양한 식품에 함유되어 있지만, 가열 조리 시 손실이 크다는 한계가 있다. 따라서 운동 퍼포먼스 향상이나 집중적인 대사 관리가 목적이라면 보충제 형태가 현실적인 선택이 될 수 있다. 특히 시트룰린, 아르기닌, 질산염, 사과산, 카페인 등과 병용할 경우 혈류 개선과 퍼포먼스 측면에서 상승 효과를 기대할 수 있다.
정리하면 베타인은 단순히 ‘운동 보충제’로 분류하기에는 범위가 넓은 영양 성분이다. 대사질환, 지방간, 혈관 건강이라는 임상적 기반 위에서 운동 퍼포먼스와 근육 회복까지 연결되는 구조를 갖고 있으며, 약사 입장에서는 생활습관병 관리와 운동 상담을 동시에 고려할 수 있는 흥미로운 선택지라 할 수 있다.
참고문헌
1) Craig, S. A. S. Betaine in human nutrition. American Journal of Clinical Nutrition. 2004;80(3):539-549.
2) Arazi, H., Aboutalebi, S., Taati, B., Cholewa, J. M., & Candow, D. G. Effects of short-term betaine supplementation on muscle endurance and indices of endocrine function following acute high-intensity resistance exercise in young athletes. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2022;19(1):1-16.
3) Zhao, G., Etherton, T. D., Martin, K. R., et al. Betaine in Inflammation: Mechanistic Aspects and Functional Potential. Frontiers in Immunology. 2018;9:1070.
4) Dobrijević, D., et al. Betaine as a Functional Ingredient: Metabolism, Health-Promoting Attributes, Food Sources and Analysis Methods. PMC (open access). 2023.
5) Yang, M.-T., Lin, H.-W., Chuang, C.-Y., et al. Effects of 6-Week Betaine Supplementation on Muscular Performance in Male Collegiate Athletes. Biology. 2022;11(8):1140.
출처 : 약사공론(https://www.kpanews.co.kr)