라이신(Lysine)[아미노산]의 기능성

[무정묵향]

라이신 (Lysine) - Herpes Fighter

1. 생화학적 고찰

1. 정  의 : 화학식은 H₂N(CH₂)₄(NH₂)COOH이다. 분해온도는 224.5 ℃로 물에는 잘 녹고 알코올, 에테르에는 잘 녹지 않는다. L-라이신은 거의 모든 단백질에 포함되어 있는데, 특히 히스톤, 알부민, 근육단백질 등에 많다. 사람에서는 필수아미노산으로 체내에서는 합성되지 않는다. 미생물에서는 아스파라긴산으로부터, 효모에서는 아세틸 CoA(조효소)와 α-케토글루타르산으로부터 합성된다.

2. 설  명 : 라이신은 인체가 자체적으로 생성 할 수 없는 8가지 필수 아미노산의 하나이지만 거의 모든 사람들은 필요로 하는 라이신을 전부 섭취하고 있다. 붉은 고기, 닭, 칠면조, 그리고 기타 동물성 단백질에 충분히 함유되어 있다. 그러나 채식주의자(vegetarian) 및 저지방 식이를 하는 사람들(low-fat dieters)은 충분히 섭취 못할 수도 있다. 제분과정(milling)은 곡물로부터 라이신을 빼앗아 밀가루나 기타 정제 제품들에는 소량의 라이신이 들어 있다. 단백질 식품을 설탕으로 조리 하는 것도 라이신을 파괴한다. 디저트나 정크 식품(junk food)이 단백질 결핍의 위험도를 높이는 이유 중의 하나이다. 8가지 필수 아미노산 중에서 한가지라도 부족하면, 인체는 근육조직을 보존하는데 충분한 단백질을 효과적으로 만들 수 없다. 또, 라이신의 말단기인 아미노기는 당과 반응하기 쉬워 식품을 갈색으로 변화시키기 때문에 식품의 가공에도 이용된다. 그러나 라이신이 다른 화합물과 결합하면 영양상 효과가 없어지기 때문에 비유효성 라이신이라고도 한다.

3. 급  원 : 라이신은 곡류 및 식물단백질에는 약 2 - 5% 정도로 많이 포함되어 있지 않다. 그러나 동물 단백질을 구성하고 있는 아미노산중 대체적으로 6% 정도가 라이신이다. 따라서, 곡물 섭취량이 많은 동양인에게 부족하기 쉬운 아미노산이다. 그러므로 빵의 원료가 되는 밀가루에 강화하여 영양가의 향상을 높이고 있는 나라도 있다. 식품 100g당 함유량은 볶은 콩가루 2200mg, 닭가슴살 2200mg, 효모 4262mg, 맥주효모 4000mg 등이다.

4. 비  고 : 현재 라이신은 전세계적으로 MSG다음으로 많이 생산되고 있다. 라이신은 자연적으로 선별된 균주에서 생산되는 것이 아니고 인간에의하여 돌연변이를 통하여 조작된 미생물에의하여 생산되는 아미노산이다. 라이신을 과량 생산하는 미생물을 얻기 위하여 glutamic acid를 생산하는 C. glutamicum을 돌연변이 시켜 각종 아미노산에 대한 영양요구주를 조사한결과 Homoserine 영양 요구주가 과량의 라이신을 생산한다는 것이 밝혀졌다.  

   2. 기능성

1. 성장홀몬에 관여 : 모든 단백질 구성의 필수 재료이며, 어린이들의 성장과 뼈의 생성에 직접 관여한다.

2. 골다공증 개선 : 성인의 칼슘 흡수 촉진, 질소의 평형유지작용을 관장한다. 미네랄을 뼈로 운반하기 위해서 라이신을 필요로하므로 라이신이 부족하면 소변으로 칼슘이 배설된다. 모든 폐경기 후의 여성들은 하루에 최소한 500mg을 섭취하여야 하며, 동물성 단백질이 낮은 식사를 할 때는 더 많이 섭취해야 한다.

3. 헤르페스바이러스 억제작용 : 감기로 인한 입가의 발진(Cold Sores)을 억제한다. 아르기닌은 바이러스가 좋아하는 영양분이다. 라이신이 효과를 나타내는 이유는 바이러스의 영양분인 아르기닌의 흡수를 방해하기 때문이다. 1일 약 1-3그램 투여하면 생식기(genitals) 주위에 나타나는 물집등과 같은 증상을 약화한다.

4. 면역능 증강 : 라이신과 아르기닌이 흡수에서는 경쟁을 하지만 같이 면역능을 증강한다. 호중구의 수와 기능을 강화하므로 만성 피로를 유발하는 Epstein barr virus, 간염 또는 HIV에 대한 억제제로 라이신을 투여한다.

5. 백내장 (Cataracts) 완화 : 당뇨로 인해 고혈당이 수정체를 손상시킬 때, 혈당의 수정체 손상을 억제하여 백내장증상을 완화한다.

6. 중성지방을 저하시켜 심장 질환 (Heart Disease)예방 : 다른 아미노산인 프롤린(proline)과 비타민C와 함께 라이신이 지질단백질(lipoprotein)의 동맥혈전 형성을 억제하여 관상동맥질환을 예방한다.

7. 항체, 효소, 홀몬의 생성에 관여하며, 콜라겐 형성에 관여한다. 근육의 소실을 억제하고 수술후와 외상으로 인한 조직 손상을 빨리 수복한다.

   3. 사용량

1. 헤르페스 바이러스 감염시 : 1일 1-2그램. 무설탕 식단 및 비타민A, 비타민C, bioflavonoids 및 bromelain제제와 같이 병용하여 효과를 증강시킨다.

2. 감기 바이러스, 간염바이러스등 기타바이러스 : 1일 1-3그램의 라이신과 아르기닌을 함께 섭취하면 모든 바이러스에 대한 면역능이 증강된다.

3. 결핍되면 빈혈, 피로, 식욕부진, 성장지연, 눈충혈, 효소불균형, 탈모, 집중력부족, 성장지연, 체중감소 등의 현상이 발생한다.

   4. 라이신의 대사

   동물에서 lysine 분해는 mitochondria 내에서 일어나며 주된 대사경로를 그림에 나타내었다. Lysine은 주로 saccharopine dehydrogenase의 작용으로 saccharopine이 된 다음 최종적으로 acetoacetyl-CoA가 되는 분해대사 경로를 거친다.

   Saccharopine dehydrogenase의 반응에는 α-ketoglutarate와 NADPH를 필요로 하며 이 효소가 결핍되면 혈장, 요, 뇌척수액의 lysine 농도 상승, 부경로에 의한 pipecolate 배설이 증가하는 지속성 과라이신혈증(hyperlysinemia)을 일으킨다. 증상이 없는 경우도 있지만 정신이상이 나타나는 경우도 있다.

   

   (그림. Lysine의 주된 대사경로)

     또 간에서 lysine은 lysine dehydrogenase의 작용으로 1,2-didehydropiperidine-2-carboxylate가 된 다음 대사되는 분해경로를 거치기도 한다. Lysine dehydrogenase가 결핍되면 고암모니아혈증을 동반하는 주기성 과라이신혈증을 일으키며 혈중 및 요중의 lysine 농도 상승과 단백질 부하시에 lysine, arginine, 암모니아의 혈장농도가 증가한다. 임상적으로 구토, 경련, 혼수상태, 뇌파이상 등 고암모니아혈증의 증상이 나타난다.