[영양과 도핑] 운동 60~90분 전, 단기 보다는 장기 투여아르기닌은 정말 운동능력 향상 효과가 있을까?

[한방생약]

[영양과 도핑] 운동 60~90분 전, 단기 보다는 장기 투여아르기닌은 정말 운동능력 향상 효과가 있을까?

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1. 성분 개요

아르기닌은 체내 여러가지 항상성 유지와 대사 조절에 사용되는 아미노산이다. 아르기닌은 운동생리학적으로는 산화질소 생성에 따른 혈류 증가로 인한 대사 활성화 및 근육 내 젖산 농도 감소에 기여한다는 점과 요소 회로의 핵심적인 인자로서 운동 후 생성되는 암모니아 제거에 기여한다는 점에서 주목받고 있다. 

출처=L-Citrulline in Neonates: From Bench to Bed Side. Children. 2024

위의 그림은 아르기닌을 중심으로 요소회로와 산화질소 회로를 나타낸 그림이다. 요소회로는 간에서 일어나며, 암모니아는 시트룰린과 아르기닌을 거쳐 요소로 전환되어 배출된다.

산회질소 회로는 혈관 내피에서 일어나며, 아르기닌은 NO synthase의 활성으로 시트룰린과 산화질소로 변환된다. 생성된 산화질소는 혈관 평활근으로 이동하여 cGMP생성을 촉진하여 혈관 평활근을 확장시킨다.

이는 운동 중 근육으로 혈류 공급을 극대화 하고, ATP 생성 효율을 높이며 대사 부산물을 신속히 제거함으로써 운동 퍼포먼스를 개선한다.

2. 기능성 내용

앞서 언급한 아르기닌의 효능은 전문가를 비롯한 여러 스포츠 인구가 주목하고 있지만, 이러한 효과의 일관성 대해서는 논란의 여지가 있다. 2020년 보고된 메타분석 연구에서 단거리 달리기, 벤치프레스와 같은 무산소 근력운동의 경우 아르기닌의 섭취는 유산소 운동 퍼포먼스 지표를 약하게 향상시켰으며 SMD=0.24로, 통계적으로 약하지만 유의한 연관성이 있음을 보고했다.

출처=Effects of arginine supplementation on athletic performance based on energy metabolism: A systematic review and meta-analysis. Nutrients, 12(5), 1300.

동일한 연구에서 10km, 60분 산소 섭취량 검사 등 유산소성 운동의 경우 아르기닌 섭취는 유산소 운동 퍼포먼스 지표를 유의하게 향상시켰으며, SMD=0.84로, 무산소 운동의 경우와 비교해 강한 연관성을 보였다.

위와 같은 연구에도 불구하고 저자는 아르기닌이 유산소와 무산소 운동 퍼포먼스 향상에 미치는 영향에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다고 주장했다. 그 이유는 아르기닌 섭취 프로토콜에 따라 연구 결과가 일관적이지 않기 때문이며, 크게 아래와 같은 항목이 연구 결과의 변동을 유발한다.

❶ 섭취 용량과 섭취 기간 ❷ 운동의 종류 ❸ 피험자의 훈련 여부

아르기닌의 운동 퍼포먼스 향상 효과는 섭취 용량과 섭취 기간에 영향을 받는 것으로 보인다. 단회 투여의 경우 아르기닌의 용량이 하루 10g 이상일 때 제한적으로 퍼포먼스 향상을 보인 반면, 7일 이상의 투여에서는 그보다 낮은 2g/일의 용량 에서도 일부 퍼포먼스 향상을 보였다. 일부 연구에서는 아르기닌의 효과를 보이기 위해서는 적어도 28일 이상 섭취해야 함을 권고한다.

또한 위의 연구에서와 마찬가지로 무산소성 운동 보다는 유산소성 운동에서 더 효과적인 것으로 보이며, 훈련된 사람 보다는 아마추어나 훈련되지 않은 사람에게서 아르기닌에 의한 운동 퍼포먼스 향상 효과가 더욱 뚜렷한 것으로 나타났다. 

3. 언제, 어떻게 사용하나요?(용량, 복용법, 어떤 운동 수행 시 등)

아르기닌은 섭취 후 60~90분 후 혈중 최고농도를 나타내므로 운동 60~90분 전에 투여함이 바람직하며, 단기간 보다는 장기간 투여 프로토콜을 따르는 것이 좋다. 용량은 적극적인 운동 퍼포먼스 향상을 도모해야 하는 경우 10g 내외의 고용량이 바람직하며, 아마추어나 생활 스포츠인의 경우 2~4g 장기간 투여도 충분할 것으로 보인다.

또한 아르기닌은 무산소 운동에서 보다 유산소 운동에서의 경우 더 적극적으로 고려해 볼만하다.

4. 우려 및 고려사항

아르기닌 10g 이상의 고용량 단회 투여의 경우 설사, 복통과 같은 위장장애나 두통 등의 부작용을 유발할 수 있다. 또한 바이러스 감염상태인 경우 아르기닌 섭취가 바이러스성 질환의 회복에 악영향을 줄 수 있으니 이런 경우 약사의 적절한 상담과 중재가 필요하다. 

일부 연구에서는 시트룰린 섭취가 아르기닌 섭취 대비 혈중 아르기닌 농도를 1.6~2배 더 상승시킨다고 밝혔다. 이는 아르기닌 대비 시트룰린의 높은 체내 흡수율, 그리고 초회통과 효과를 회피하여 발생하는 우위라고 설명한다. 시트룰린 역시 아르기닌과 마찬가지로 반복적인 운동 퍼포먼스 향상 효과가 보고되고 있으니 아르기닌 단독요법으로 충분한 효과를 보지 못한 경우 시트룰린 단독요법이나 아르기닌+시트룰린 병용 요법을 고려할 수 있다.

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참고자료

1) Mascarenhas, D., Mohammadi, A., Higazy, R., Ivanovska, J., Gauda, E., & Jasani, B. (2024). L-Citrulline in Neonates: From Bench to Bed Side. Children, 12(1), 42.

2) Nyawose, S., Naidoo, R., Naumovski, N., & McKune, A. J. (2022). The effects of consuming amino acids L-arginine, L-Citrulline (and their combination) as a beverage or powder, on athletic and physical performance: a systematic review. Beverages, 8(3), 48.

3) Viribay, A., Burgos, J., Fernández-Landa, J., Seco-Calvo, J., & Mielgo-Ayuso, J. (2020). Effects of arginine supplementation on athletic performance based on energy metabolism: A systematic review and meta-analysis. Nutrients, 12(5), 1300.

4) Huerta Ojeda, Á., Domínguez de Hanna, A., & Barahona-Fuentes, G. (2019). Efecto de la suplementación de L-arginina y L-citrulina sobre el rendimiento físico: una revisión sistemática. Nutrición Hospitalaria, 36(6), 1389-1402.