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단백질은 회복력과 치유력의 근원  

표준체중의 사람 몸의 약 60%는 수분이고, 단백질이 약 20%, 지방이 약 10%, 무기질과 당분을 합쳐서 10% 정도라고 합니다. 지방과 당류는 주로 몸을 움직이는 에너지원이 되지만, 단백질은 근육과 내장, 혈액 등의 세포를 만들고, 생명활동에 필요한 효소나 호르몬, 성장인자 등을 만들고 있습니다.

단백질은 세포 안이나 혈관 내에 존재하는 것으로 세포와 체내의 삼투압을 유지하고 있습니다. 삼투압이 일정하게 유지되지 않으면, 수분과 미네랄이 마음대로 딴곳으로 이동해서 생명을 유지할 수 없습니다. 이러한 단백질은 생명유지와 체내의 신진대사를 원활하게 행하기 위해 없어서는 안되는 영양소이기 때문에 생명의 근원이라고 합니다.

 단백질은 아미노산이라는 기본적인 물질이 다수 결합하여 만들어집니다. 아미노산은 20종류가 있고, 유전정보에 따라 다양한 조합으로 다른 단백질을 만듭니다. 우리 몸에서 매일 약 200분의 1의 세포가 파손되어, 새로운 세포에 의해 대체되고 있습니다. 세포 속에서도 단백질은 끊임없이 파손되고, 그 수명은 몇 분에서 길게는 몇 개월로 새 것으로 바뀝니다. 조직이나 장기를 구성하는 세포도 세포 내 단백질도 동적 평형상태를 유지하면서 신진대사를 행하고 있습니다.

파손된 세포나 단백질은 세포 내에서 아미노산으로 분해되고, 일부는 새로운 단백질의 합성에 재사용됩니다. 그러나 피부의 각질세포(keratinocyte)와 모발, 소화관 점막 상피세포에서는 사멸하면 체외로 배설됩니다. 또한 아미노산은 대사되어 다양한 생리활성성분의 합성에 사용되거나, 간에서 포도당신생과정(당신생, gluconeogenesis)에 사용됩니다. 또한 TCA회로에서 에너지원이 되거나, 케톤체의 합성에도 이용됩니다.

케톤체는 일부 아미노산으로도 생산됩니다. 단백질은 아미노산으로 분해된 후 대사되지만, 아미노산마다 대사경로가 다릅니다. 아미노산 중, 탈아미노를 받은 후, 그 탄소골격 부분이 지질대사경로에서 유래되어 주로 지방산과 케톤체 합성에 이용되는 것을 케토원성 아미노산(ketogenic amino acid)이라고 부르며, ??한편, TCA회로에 들어가 포도당신생과정에 이용되는 것을 당생성 아미노산(glucogenic amino acid)이라고 합니다.  

케토원성 아미노산은 류신(leucine), 라이신(lysine), 트레오닌(threonine), 이소류신(isoleucine), 타이로신(tyrosine), 페닐알라닌(phenylalanine), 트립토판(tryptophan)이 포함되고, 당생성 아미노산은 아스파라긴(asparagine), 아스파르트산(aspartic acid), 알라닌(alanine), 아르기닌(arginine), 이소류신(isoleucine), 글리신(glycine), 글루타민(glutamine), 글루탐산(glutamic acid), 시스테인(cysteine), 세린(serine), 타이로신(tyrosine), 트립토판(tryptophan), 트레오닌(threonine), 발린(valine), 페닐알라닌(phenylalanine), 프롤린(proline), 메티오닌(methionine)이 있습니다.

아미노산은 세포 내에서 단백질 합성의 재료로서뿐만 아니라, 포도당과 지방산이 부족하여 에너지원이 없어지면, 단백질도 아미노산으로 분해되어, 포도당과 케톤체로 변환되어 에너지원이 되고, 결국 이산화탄소와 물로 됩니다. 식물과 미생물은 필요한 아미노산을 모두 체내에서 만들 수 있지만, 인간을 포함한 동물은 어떤 아미노산도 스스로 합성할 수 없습니다.

이러한 아미노산을 필수 아미노산이라고 하며, 우리는 음식으로부터 섭취해야 합니다. 즉, 세포를 새롭게 만들고, 생명활동을 행하기 위해서는 식사에서 아미노산의 섭취가 항상 필요합니다. 식사에서 단백질이 부족하면 세포를 새로 만들 수 없기 때문에 면역력이 저하되고, 손상된 세포의 복구도 할 수 없게 됩니다.     

단백질은 아미노산으로 분해되어 흡수된다

단백질은 아미노산이 염주모양으로 이어져, 그것이 나선형이나 접힌 형태의 입체구조를 하고 있습니다. 식품 중의 단백질은 위액 속의 위산에 의해 입체구조가 부서지고, 소화효소가 작용하기 쉬워지고, 위액 속의 펩신(pepsin)에 의해 폴리펩타이드(polypeptide, 아미노산이 몇 개에서 수십 개가 연결된 것)까지 분해됩니다.

그 후, 십이지장과 소장에서 췌액 속의 트립신(trypsin), 키모트립신(chymotrypsin), 펩티다아제(peptidase)류 등 강력한 단백질 분해효소에 의해 아미노산까지 분해됩니다. 아미노산은 소장 상피점막에서 흡수되어, 혈액을 통해 간으로 운반되어, 간세포 내에서 몸에 필요한 자기 부담의 단백질로 합성됩니다. 

단백질은 육류, 어패류, 계란, 유제품, 콩제품 등 비교적 많은 식품에 널리 함유되어 있습니다. 이것들을 균형 있게 먹으면 부족하지 않습니다. 하루에 필요한 단백질은 보통의 경우 체중 1kg 당 1.0g 정도입니다. 그러나 암 치료 중 등 조직이나 장기의 손상이 크고, 단백질 이화(분해)이 일어나고 있을 때는 더 많이 단백질이 필요하며, 치료 상황이나 영양상태에 따라 체중 1kg 당 1~3g 정도를 기준으로 합니다. 단, 단백질을 대사하는 신장과 간의 기능이 저하되어있는 경우에는 단백질을 제한해야 합니다.

그러나 단백질의 과잉 섭취는 암세포의 증식을 촉진하는 효과도 있기 때문에, 암 예방과 치료의 경우에는 필요 이상의 섭취는 권장하지 않습니다. 또한 단백질 과다 섭취는 요산 수치의 상승이나 소변의 산성화를 초래하고, 요산 결석을 일으키기 쉬우므로 주의가 필요합니다. 혈액검사에서 요산 수치가 높으면 소변을 알칼리화하는 약물을 이용하는 것도 유용합니다. 

고기와 생선은 100g 당 15~25g 정도의 단백질이 함유되어 있습니다. 우유 100cc에 3.0g, 낫토 100g에 16.6g, 두부 100g에 6.8g, 달걀 1 개에 6.2g의 단백질을 섭취할 수 있습니다. 여러 가지 음식을 균형 있게 먹는 것이 기본이지만, 붉은 살코기의 육류와 동물성 포화지방산은 암을 촉진하는 작용이 있으므로, 붉은 살코기(쇠고기 등)과 동물성 지방은 최대한 줄입니다.

기름기가 많은 육류는 가능한 한 줄입니다. 닭고기도 껍질 부분에 지방이 많이 함유되어 있습니다(표 1). 햄이나 베이컨 등 가공 육류도 삼가야 합니다. 발암작용을 하는 성분이 함유되어 있습니다. 우유 및 유제품에 함유된 단백질은 암세포의 증식을 자극할 가능성이 지적되었습니다(후술). 따라서 단백질 원으로는 해산물과 닭고기, 콩 제품, 달걀 등을 중심으로 합니다(표 2).  

육류와는 반대로, 어류는 지방질이 많은 것이 암의 케톤식이요법 치료에는 유효합니다. 생선기름에 함유된 ω3계 불포화지방산(도코사헥사엔산 및 에이코사펜타엔산)에는 항암작용이 있기 때문입니다. 단, 고온에서 가열은 불포화지방산을 산화시키기 때문에 굽거나 튀기는 조리하지 피해야 합니다. 날 것(생선회) 또는 조림이 권장됩니다. 단, 암 치료 중에는 위장의 소화기능과 감염방어기구가 저하되어있는 경우가 많기 때문에, 고기나 어패류는 가능한 한 가열하여 부드럽게 하는 조리법을 궁리합니다.

필수 아미노산과 아미노산 스코어 

식품으로 섭취한 단백질은 20종류의 아미노산으로 분해되어, 몸 속에서 다시 단백질로 재조합됩니다. 인간의 신체를 만들고 있는 20종류의 아미노산 중 11종류는 체내에서 합성할 수 있는 아미노산(비 필수아미노산)이고, 9종류는 체내에서 합성할 수 없는 필수아미노산입니다. 필수아미노산은 이소류신, 류신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린, 히스티딘 9종류입니다. 비필수아미노산은 타이로신, 시스테인, 아스파르트산, 아스파라긴, 세린, 글루타민산, 글루타민, 프롤린, 글리신, 알라닌, 아르기닌의 11종류입니다.

식품 중의 단백질을 동물성과 식물성으로 나눈 경우, 일반적으로 동물성 단백질에는 필수아미노산이 갖추어져 함유되어 있습니다만, 식물성에는 필수아미노산이 충분히 함유되어 있지 않은 경우가 많기 때문에, 동물성 식품을 먹지 않으면 필수아미노산이 부족한 경우도 있으므로 주의가 필요합니다.  

식품 중의 단백질의 품질을 평가하는 지수로서 아미노산스코어(amino acid score)가 있습니다. 9종류의 필수아미노산 함유량의 균형을 점수화한 것입니다. 필수아미노산의 이상적인 균형이 정해져 있으며, 이 아미노산 패턴을 기준으로 가장 적은 비율만을 포함한 아미노산(가장 비율이 적은 아미노산)을 제한 아미노산(limiting amino acid)이라고 합니다.

제한 아미노산의 비율(제한 아미노산이 함유된 량 ÷ 제한 아미노산 아미노산 패턴량)을, 아미노산 스코어(아미노산가)라고 합니다. 9종류의 필수아미노산 중 1가지라도 부족하면 다른 아미노산도 유효하게 활용되지 않기 때문에 아미노산 스코어는 0이됩니다. 즉, 필수아미노산 중 하나라도 부족하면 그 적은 아미노산의 양에 따른 단백질 밖에 될 수 없다라고 하는 것입니다.  

돼지 고기, 쇠고기, 계란, 우유, 가다랑어, 참치, 콩 등은 아미노산스코어는 100으로 모든 필수아미노산이 균형 있게 함유되어 있습니다. 밀과 옥수수 등의 식물성 단백질의 아미노산스코어는 낮은 것으로 알려져 있습니다. 

암 식이요법에는 다양한 의견이 있고, 어패류와 유제품이나 계란 등을 금지하는 식이요법으로 이루어져 있습니다. 그러나 어패류와 지방이 적은 유제품과 계란은 양질의 단백질 공급원이며, 적당량이면 문제 없습니다. 동물성 지방을 포함하기 때문에, 저지방 또는 무지방제품이 더 좋다고 생각합니다. 그러나 우유 단백질은 인슐린과 인슐린유사성장인자의 분비를 높이는 작용이 보고되어 있으므로 과다 섭취는 권장되지 않습니다. (후술).

너무 극단적인 채식주의는 다른 영양소의 부족을 야기할 가능성이 있습니다. 영양소의 부족은 치유력과 면역력의 저하를 일으켜서, 암의 진행을 촉진할 수도 있습니다. 저단백질은 악액질을 악화시키는 것으로 보고되었습니다. 동물성 식품을 전혀 섭취하지 않으면 일부 영양소의 부족을 일으키고, 면역력과 회복력, 치유력이 저하될 수 있습니다. 특히 항암제 치료 등 몸을 소모하는 치료를 받고 있을 때 완전한 채식주의는 위험합니다.    

우유 및 유제품의 과다 섭취는

암세포의 증식을 자극할 가능성이 있다 

암 발생에 있어서 우유 및 유제품의 영향은 암의 종류에 따라 다릅니다. 역학연구에서 우유와 유제품이 대장암이나 유방암의 발생을 예방한다는 보고가 있습니다. 한편, 우유가 전립선암의 발생과 진행을 촉진하는 것으로 보고되었습니다. 대장암의 예방효과에 관해서는 우유 속의 칼슘이 대장 발암을 촉진하는 2차 담즙산(담즙산이 장내세균으로 대사된 것)이나 이온화된 지방산과 결합하여 대장 점막상피세포의 발암 및 세포증식작용을 막기 때문이라고 생각합니다.

칼슘이 대장점막 상피세포의 증식 활성을 억제하는 것으로 보고되었습니다. 칼슘 이외에도, 유제품 중 락토페린과 발효 유제품 중 유산균, 비타민D, 부티르산(butyric acid) 등이 암 예방효과에 관여하고 있을 가능성도 시사되었습니다. 그러나 지방이 많으면 담즙산의 분비를 늘리기 때문에 2차 담즙산도 증가하고, 또한 치즈와 크림 같은 몇 가지 유제품은 대장암의 발생을 촉진할 가능성이 지적되었습니다.

한편, 전립선암에 대해서는 많은 역학연구에서 우유 및 유제품이 암 발생이나 진전을 촉진하는 것으로 보고되었습니다. 그 이유는 우유에 함유된 단백질(카제인과 유청단백질(whey protein))은 인슐린과 인슐린유사성장인자의 분비를 높이는 효과가 있기 때문입니다.

우유는 양질의 단백질과 비타민, 미네랄 등 영양소가 풍부합니다. 송아지를 키우기 위해 필요한 영양소뿐만 아니라 성장을 촉진하는 성분과 생체방어에 관여하는 성분 등이 함유되어 있습니다. 밀크(우유와 인간의 모유 등)라는 것은 태어나서 얼마 되지 않은 시기에 주어지는 식사이며, 그 안에는 성장을 촉진하는 성분이나 요소가 함유되어 있다는 점에 주의할 필요가 있습니다.  

우유를 마시면 인슐린과 인슐린유사성장인자-1(Insulin-like Growth Factor-1: IGF-1)의 생산량이 늘어날 것으로 다수의 임상시험에서 확인되었습니다. 성장호르몬은 IGF-1의 작용에 의해 몸의 성장과 발육을 촉진합니다. 우유를 많이 마시면?? 체격이 좋아지는 것은 잘 알려져 있지만, 그 작용기전으로 우유 단백질이 인슐린과 IGF-1의 분비를 높이기 때문입니다. 그러나 인슐린도 IGF-1도 암세포의 증식을 촉진합니다.

우유에 함유된 단백질의 대부분은 유청단백질(whey protein, 20%)과 카제인(casein,약 80%)입니다. 이러한 단백질은 인슐린과 인슐린유사성장인자의 생산을 자극하도록 아미노산 조성으로 되어있는 것이 보고되었습니다. 그 이유는 우유에는 송아지의 성장을 촉진할 필요가 있기 때문입니다. 고기의 단백질에도 이러한 아미노산이 함유되어 있습니다만, 그 조성은 우유 단백질에 비하면 인슐린과 인슐린유사성장인자의 생산을 자극하는 작용은 약한 것으로 보고되었습니다. 우유 단백질 중 유청단백질은 인슐린의 분비자극이 강하고, 카제인은 인슐린유사성장인자의 분비 자극이 강한 것으로 보고되었습니다(표3).

 

표3: 우유 단백질은 인슐린과 인슐린유사성장인자-1(IGF-1)의 분비를 증가 때문에 암 세포의 증식을 촉진할 가능성이 있다.

포도당 이외 인슐린의 분비를 높이는 기전으로는 인크레틴(incretin)이라는 소화관 호르몬의 관여가 생각될 수 있습니다. 음식이 위장에 들어온 것을 감지하여 호르몬을 분비하는 세포가 소화관에 존재합니다. 인크레틴은 장에 음식이 들어 오거나 흡수되는 것을 감지하여 장에서 분비되고, 여러 장기에 지령을 내립니다. 췌장에 작용하여 인슐린의 분비를 촉진하거나, 뇌에 작용하여 식욕을 억제하거나, 위장에 작용하여 위로부터 장에 음식의 배출을 억제하거나 해서 혈당을 낮추는 효과를 나타냅니다. 우유 단백질의 아미노산 조성이 인크레틴의 분비를 촉진하고, 인슐린의 분비를 자극하는 것이 밝혀졌습니다.  

단백질도 과다 섭취하면 암을 촉진하지만, 그 종류도 중요합니다. 류신(로이신), 이소류신, 발린의 분지사슬 아미노산(branched chain amino acid)이 풍부한 우유 및 유제품은 암세포의 증식을 자극하는 작용이 강하다고 말할 수 있습니다. 

암 세포는 아미노산 수송체의 발현량이 증가하고 있다 

암세포는 증식활성이 높기 때문에, 영양소의 필요량도 높은 것은 당연합니다. 암세포는 포도당(글루코스)과 아미노산의 흡수가 항진하고 있다는 것은 잘 알려져 있습니다. 포도당과 아미노산은 각각의 수송체를 사용하여 세포막을 통과합니다. 포도당과 아미노산은 수용성이므로 세포막을 그대로 통과할 수 없기 때문입니다. 

암세포는 포도당을 흡수하는 포도당수송체(glucose transporter)의 발현량이 증가하고, 대량의 포도당을 흡수하여 에너지 생산과 물질합성의 재료로 사용하고 있습니다. 또한 암세포는 많은 필수 아미노산의 흡수를 담당하는 중성 아미노산 수송체 LAT1(L-type amino acid transporter)의 발현이 높아지고 있습니다.

LAT1은 류신(leucine), 이소류신, 발린, 페닐알라닌, 티로신, 트립토판, 메티오닌, 히스티딘 등 대형 측쇄(side chain)를 갖는 중성 아미노산을 수송하고 많은 암세포에서 LAT1의 발현이 항진하고 있습니다. LAT1의 발현은 암 특이성이 높기 때문에, LAT1에 선택적으로 흡수되는 화합물에 방사성 동위원소를 표지하면 암 조직을 검출할 수 있고, 그 특이성과 민감도는 PET 검사보다 높은 것으로 알려져 있습니다. 또한 LAT1의 발현량이 많은 암세포는 증식속도가 빠르고, 예후(생존기간)가 나쁘다는 연 결과도 보고되었습니다. 

암세포에 많이 흡수되는 아미노산 중 류신이 암세포의 증식촉진에 중요한 역할을 담당하고 있는 것으로 알려져 있습니다. 류신은 필수 아미노산의 하나로, 이소류신, 발린과 함께 그 분자구조에서 분지사슬 아미노산(Branched Chain Amino Acid : BCAA)으로 분류되고, 1일 필요량이 필수 아미노산 9종 중에서는 최대의 아미노산입니다. 류신은 인슐린 분비촉진작용이 있어 근육의 성장, 복구, 강화를 돕는 효과가 있습니다. 운동선수에 자주 이용되는 아미노산입니다. 그러나 인슐린은 암세포의 증식을 촉진합니다일반적으로 인슐린은 혈당의 상승에 따라 분비되고, 탄수화물 이외는 인슐린 분비를 높이지 않는 것으로 알려져 있습니다만, 류신 등 일부 아미노산은 인슐린의 분비를 자극하고, 암세포의 증식에 중요한 신호전달체계를 활성화합니다. 

우유의 주요 단백질인 유청단백질(whey protein)은 류신이 14%, 카제인에는 10% 함유되어 있습니다. 유청단백질은 운동선수가 근육을 점화하기 위하여 서플리먼트로 하는 증거가 있습니다. 우유 단백질은 체력증강에 유용할 수 있겠지만 암이 있는 경우, 암세포의 증식을 촉진할 가능성이 높기 때문에 과다 섭취는 주의가 필요합니다.

신호의 크기는 양이 아니라 속도(농도의 차이)라고 합니다. 류신을 많이 섭취해도 흡수가 천천히 된다면 인슐린 분비를 촉진하는 작용은 높지 않습니다. 양이 적더라도 빠르게 상승하면 인슐린을 분비하는 반응이 높아집니다. 우유의 유청단백질은 류신의 함량이 많고 소화관 내에서 간단히 가수분해되어 섭취 후 혈중 류신 농도는 급격히 상승하기 때문에 인슐린 분비를 자극합니다. 이러한 이유로 우유에 비하면 고기나 생선의 단백질은 암세포의 증식을 자극하는 작용이 약한 것으로 알려져 있습니다. 

【류신의 mTORC1 활성화 작용】 

mTOR(mammalian target of rapamycin : 포유류 라파마이신 표적 단백질)은 라파마이신의 표적분자로 동정된 세린 트레오닌 키나아제(serine threonine kinase)로 세포분열과 생존 등의 조절에 중심적인 역할을 하고 있다고 생각하고 있습니다. 처음, 효모의 라파마이신 표적 단백질이 발견되어 TOR(target of rapamycin)로 명명된 후에 포유류의 상동체(homolog)가 발견되어 mTOR라고 명명되었습니다. mTOR에는 mTOR 복합체1((mammalian target of rapamycin complex 1 : mTORC1)과 mTOR 복합체2((mammalian target of rapamycin complex 2 : mTOR2)의 2종류가 있습니다. 

mTORC1은 성장인자와 당과 아미노산 등 영양소의 센서로 기능하고, mTORC2는 세포골격이나 신호전달의 제어를 하고있습니다. 인슐린과 인슐린유사성장인자, 류신이 자극하는 것은 mTORC1입니다. mTORC1은 당과 아미노산 등의 영양소의 상황, 에너지 상태, 성장인자(증식인자) 등에 의한 정보를 통합하고 에너지 생산, 세포분열과 생존 등을 조절하고 있습니다. 즉, 세포의 영양과 에너지 환경의 변화에?? 의해 활성이 조절되고, 신호 전달의 하류에 존재하는 다양한 키나아제(단백질 인산화효소) 등을 통해, 단백질의 합성과 에너지 생산, 세포증식 등 다양한 세포 내 반응에 관여하고 있습니다.  

mTORC1을 활성화하는 신호전달경로의 대표는 인슐린과 인슐린유사성장인자 등의 성장인자 수용체에서 야기되는 PI3K-AKT 신호전달계입니다. 즉, 세포가 증식인자 등으로 자극을 받으면 PI3 키나아제(Phosphoinositide 3-kinase: PI3K)라는 인산화효소가 활성화되고, 이것이 Akt라는 세린 트레오닌 인산화효소를 인산화하여 활성화합니다. 활성화된 Akt는 세포 내 신호전달에 관여하는 다양한 단백질의 활성을 조절함으로써 세포의 증식과 생존(사멸)의 조절을 행합니다. 이 Akt 표적의 하나가 mTORC1입니다. Akt에 의해 인산화(활성화)된 mTORC1은 단백질과 지방의 합성, 세포분열과 세포사멸, 혈관신생과 에너지 생산 등에 작용하여 암세포의 증식을 촉진합니다.

이 경로를 PI3K/Akt/mTORC1 경로라고 하며, 암세포와 육종세포의 증식을 촉진하는 메커니즘으로 매우 중요하다 것으로 알려져 있습니다. 즉, PI3K/Akt/mTORC1 경로의 억제는 암세포와 육종세포의 증식을 억제하고, 세포사멸(아포토시스)을 유도할 수 있기 때문에 암 치료의 표적으로 주목 받고 있습니다. PI3K/Akt/mTORC1 경로의 억제는, 항암제나 방사선 치료의 효능을 높이는 효과도 보고되었습니다. mTORC1 억제제는 면역억제라고 하는 단점이 있지만 암세포와 육종세포의 대부분에서 mTORC1이 활성화되어 있기 때문에, 항암제로 효과가 높고, 이미 몇 개의 mTORC1 억제제가 개발되어 항암제로 사용되고 있습니다. 

mTORC1를 활성화하는 다른 루트가 아미노산 류신입니다. 류신은 인슐린의 분비를 촉진하는 작용이 알려져 있으며, 근육을 늘리는 효과가 있습니다. 따라서 운동선수가 근육을 늘리기 위한 서플리먼트로도 이용되고 있습니다. 또한 최근의 연구에서 류신이 직접 mTORC1을 활성화하는 기전이 보고되었습니다. 즉, 아미노산의 공급이 늘어 나면, 세포가 성장하고 분열을 자극한다는 것입니다. 단백질의 과다 섭취가 암을 촉진한다는 이유와도 관련이 있습니다.  

우유에 함유된 단백질은 류신이 많고, 우유의 단백질은 육류 단백질에 비해 mTORC1을 활성화하는 작용이 강하다는 연구보고가 있습니다. 우유가 mTORC1을 활성화하는 것은 유아기의 성장을 빠르게 할 목적으로는 유용하지만, 사춘기 이후에도 계속 복용하면 우유에 의한 mTORC1의 활성화는 발암촉진으로 연결될 수 있습니다.  

우유 과용이 전립선암과 사춘기 여드름을 증가시키는 것은 mTORC1의 활성화가 관여하고 있다는 논문이 있습니다. 배양세포를 사용한 실험에서는 우유의 단백질을 시험 관내에서 아미노산까지 소화하여 첨가하면 증식속도가 30% 증가했다는 연구도 있습니다. 우유 단백질의 아미노산 조성은 세포증식을 촉진하는 작용이 있다는 것입니다. 이러한 증식촉진 작용은 고기는 약한 것으로 알려져 있습니다.

세포는 영양이 충분한 상태를 감지하면, 단백질 합성과 세포분열을 일으키려고 합니다. mTORC1은 세포 내 영양소의 공급상황이나 에너지 량을 종합적으로 판단하는 센서입니다. 따라서 필수 아미노산으로 가장 필요량이 많은 분지사슬 아미노산인 류신에 mTORC1을 직접 활성화하는 작용이 있는 것은 합리적이라고 할 수 있습니다. 

【포도당 부하(혈당 부하) + 유제품은 암을 촉진한다】 

포도당 부하가 높은 음식은 인슐린 분비를 높이고, 그 결과 PI3K/Akt/mTORC1 신호전달경로를 활성화합니다. 그러나 아미노산이 부족하면 인슐린은 mTORC1을 충분히 활성화할 수 없습니다. 즉, 인슐린과 아미노산(류신)의 두 신호(포도당과 아미노산이 충분하다는 신호)가 없으면, mTORC1은 충분히 활성화할 수 없습니다. 따라서 암 예방과 치료의 관점에서 포도당 부하 + 우유 단백질의 조합은 암을 촉진할 가능성이 높다고 할 수 있습니다. 

이러한 식사로는 콘플레이크와 우유, 빵과 우유, 피자, 치즈버거 등이 대표적입니다. 정제도가 높은 곡물과 유제품의 조합은 농경이 시작하기까지 없었던 식사패턴입니다. 신석기 시대에 농경이 시작되고 나서 암이 늘었다는 생각도 mTORC1의 활성화라는 관점에서는 다소 근거가 있을지도 모릅니다. 우유라는 것은 단순히 에너지와 영양소를 공급할 뿐만 아니라 몸과 세포에 작용하여 증식을 촉진하는 어떤 특징이 있는 것 같습니다. 

우유 속에는 각종 호르몬과 성장인자가 함유되어있는 것도 그 하나입니다. 그리고 우유에 특징적인 단백질(카제인과 유청단백질)은 mTORC1계를 활성화하는 아미노산 성분을 가지고 있는 것 같습니다. 상술한 바와 같이 고기와 식물성 단백질에 비해서 우유 단백질이 가장 인슐린과 IGF-1의 혈중농도를 높이는 것이 밝혀졌습니다. 인슐린과 IGF-1은 PI3K/Akt를 통해 mTORC1을 활성화합니다. 아미노산인 류신은 mTORC1를 직접 활성화합니다. 

모든 포유류의 우유에는 단백질 1g당 0.1g의 류신이 함유되어 있습니다. 그러나 우유의 단백질 함량에는 차이가 있고, 우유의 단백질 함량(따라서 류신의 양)이 많은 동물은 신생시기의 성장이 빠른 것으로 알려져 있습니다. 류신의 함량은 쥐의 밀크가 11g/L, 고양이의 밀크는 8.9g/L, 우유가 3.3g/L, 인간의 모유에는 0.9g/L입니다. 한편, 신생시기에 출생 시 체중이 2배가 될 때까지의 기간은 쥐가 4일, 고양이는 10일, 소는 40일, 인간은 180일입니다. 송아지가 태어난 후 첫 1년간의 체중증가는 하루 0.7~0.8kg, 인간의 경우 하루에 0.02kg으로 가축의 40분의 1 정도라고 합니다. (Nutr Metab(Lond) 2012; 9 : 74.) 인간의 밀크(모유)는 우유에 비하면 류신(로이신)에 의한 mTORC1의 활성화 비율은 낮은 것으로 알려져 있습니다. 

실제로 인간의 경우 모유보다 우유를 베이스로 한 우유가, 포유 후의 혈중 류신, 인슐린, IGF-1의 농도가 높은 것으로 알려져 있습니다. 인간의 경우 뇌의 발육에 시간이 걸리기 때문에 몸의 성장을 억제하도록 모유의 mTORC1 활성화 작용이 약화되어 있는지도 모릅니다. 

고기의 단백질에는 이러한 증식을 자극하는 작용은 약합니다만, 붉은 살코기는 다른 기전(산화 스트레스를 높인다)으로 암을 촉진하기 때문에 권장하지 않습니다. 단백질 원으로 암 예방과 치료의 관점에서 적합한 것은, 대두(콩), 견과류(호두 등), 어패류, 계란, 닭고기(지방이 적은 부분??)이라는 것으로 됩니다. 채소에도 어느 정도(100g 당 1 ~ 수g)의 단백질이 함유되어 있습니다. 

종합적이고 이론적으로는 우유 및 유제품은 암에 좋지 않다고 생각해 두는 것이 타당하다고 생각합니다. 소량이라면 문제가 없지만 암이 존재하는 상황이나 재발 위험이 높은 상황에서는 우유 및 유제품(치즈 등)는 줄이는 것이 좋다고 생각합니다.  

포유류의 밀크라는 것은 원래 유아의 성장을 촉진하기 위해 합목적적으로 인슐린의 생산과 mTORC1을 활성화하는 작용이 있다고 말할 수 있습니다. 인슐린 분비의 자극과 mTORC1 경로의 활성화는 암 예방과 치료의 관점에서 마이너스라고 합니다.

牛乳のインスリンやインスリン?成長因子の分泌刺激作用は、がんを促進するという作用を重視する必要があると思います。 우유의 인슐린과 인슐린유사성장인자의 분비자극 작용은 암을 촉진하는 작용을 중시할 필요가 있다고 생각합니다. 유아의 발육촉진에 효과가 높은 식품을 성인기에 많이 섭취하는 것은 역시 부자연하다고 말할 수 있습니다.  

암 치료에 케톤식이요법의 경우 단백질 원으로는 붉은 살코기, 우유 및 유제품을 줄이는 것이 중요합니다. 유제품을 줄이기 때문에, 칼슘의 부족으로 되지 않도록 다른 식품이나 서플리먼트로 칼슘 보충에도 주의가 필요합니다. (콩과 채소를 충분히 섭취하면 칼슘 부족이 되지 않습니다)  

류신과 이소류신은 케토원성 아미노산으로 체내에 마지막으로 지방산과 케톤체로 전환될 수 있는 아미노산입니다. 따라서 탄수화물을 제한해두면, 류신은 간에서 케톤체 생산에 사용됩니다. 그러나 LAT1의 발현이 항진하고 있는 암세포에도 적극적으로 흡수되기 때문에, 암세포 내에서 mTORC1의 활성을 억제하는 수단이 필요합니다. 이를 위해서는, AMPK를 활성화하는 메트포르민(metformin), 牛蒡子의 악티게닌(arctigenin), 黃連과 黃柏에 함유된 베르베린(berberine)이 유효합니다. 또한 mTORC1을 억제하는 작용이 있는 천연성분(디인돌리메탄(diindolymethan, DIM), 레스베라트롤(resveratrol), 에피갈로카테킨 갈레이트(Epigallocatechin Gallate, EGCG), 커큐민, 카페인) 및 이들을 이용한 한약재 등의 병용이 유효하다고 생각합니다. 

영양을 많이 섭취하면 그 영양이 암세포에 있어서 오히려 암세포의 증식을 촉진한다는 것이 알려져 있습니다. 그것은 뚜렷한 근거도 증거도 없습니다만, 포도당과 단백질을 많이 섭취하여 영양상태가 좋아지면 인슐린유사성장인자와 류신의 작용으로 mTORC1가 활성화된다는 관점에서는, 이 생각도 있을 수 있는 것으로 생각됩니다.  

체력과 면역력, 치유력을 높이기 위해서는 영양섭취가 중요하지만, 이러한 영양일 때는 혈당과 인슐린, 인슐린유사성장인자를 높이지 않는 것, 류신을 과잉 섭취하지 않는 것, mTORC1의 활성을 억제하기 위해 폴리페놀과 레스베라트롤, 디인돌리메탄 등의 서플리먼트 및 이들을 많이 함유한 채소와 콩류를 많이 섭취하고, AMPK를 적극적으로 활성화하기 위해는 경구 당뇨병약인 메트포르민(metformin)과 악티게닌(우방자에 함유된)과 베르베린(黃連과 黃柏에 함유)을 섭취하는 것은 효과적일지도 모릅니다.  

알래스카 원주민인 이누이트 사람들은 전립선암이 거의 보이지 않는 것으로 알려져 있으며, 그 이유는 이누이트 사람들은 생선의 DHA(도코사헥사엔산)와 EPA(에이코사펜다엔산)이 많기 때문이라든지, 곡물(탄수화물)을 거의 먹지 않는다고 알려져 있지만, 유제품을 전혀 섭취하지 않기 때문이라는 의견도 있습니다. 실제로, 이러한 모든 것의 시너지효과라고 생각하는 것이 합리적이다.  

그림: mTORC1(mammalian target of rapamycin complex-1 : 포유류 라파마이신 표적 단백질 복합체-1)은 성장인자(인슐린, 인슐린유사성장인자 등)나 포도당과 아미노산(특히 류신)에 의해 활성화된다. 활성화된 mTORC1은 신호의 하류에 존재하는 다양한 키나아제(단백질 인산화효소) 등을 통해 단백질 합성과 세포분열을 촉진하고 그 결과 암세포의 증식을 촉진한다.

따라서 혈당부하(포도당부하)의 고탄수화물식이나 우유, 유제품(특히 우유 단백질)과 육류는 최종적으로 mTORC1을 통한 신호전달체계를 자극하여 암 발생과 진전을 촉진한다. 암세포는 포도당수송체 및 아미노산수송체 등과 다양한 성장인자 수용체의 발현량이 증가하고 있고, 이러한 식품에 의한 증식촉진 작용을 받기 쉽다. 이러한 음식을 줄이고 또한 mTORC1의 활성을 억제하는 방법을 병용하면 암세포의 증식을 억제할 수 있다.

 AMP 활성화 단백질 키나아제(AMPK)를 활성화하면 mTORC1의 활성화를 억제할 수 있다. AMPK의 활성화나 mTORC1 억제에 도움 성분으로 당뇨병 치료제인 메트포르민 외에 베르베린, 악티게닌 디인돌리메탄, 레스베라트롤, 커큐민, 카페인, 에피갈로카테킨 길레이트(EGCG) 등의 천연성분이 알려져 있다. 탄수화물 제한이나 칼로리 제한, 케톤식이요법도 mTORC1의 활성 억제에 효과적이다.

【암 치료 중에는 단백질의 수요가 증가한다】

암 예방과 치료를 위한 식이요법으로 동물성 식품을 엄격히 제한하는 현미채식과 거슨요법을 권장하는 의견이 많습니다. 암 재발예방 단계라면 식물성 식품을 주체로 하고 동물성 식품을 줄이는 것이 유용하다고 생각합니다. 그러나 항암제나 방사선 치료 등의 침습적 치료를 실시하는 경우는 손상된 정상세포의 회복을 촉진하기 위해서도 단백질은 보통의 1.5배 정도는 필요하다고 되어 있습니다 . 또한 지방산이 연소할 때 필요한 L-카르니틴은 곡물과 채소에 거의 함유되지 않고, 고기와 유제품에만 함유되어 있습니다. L-카르니틴은 체내에서 합성되지만, 카르니틴의 합성에는 2개의 필수 아미노산(리신(lysine), 메티오닌), 3개의 비타민(나이아신, 비타민B6), 환원형 철이온이 필요하며, 이러한 영양소의 하나라도 부족하면 카르니틴은 부족하게 됩니다. 식물성 단백질에는 라이신과 메티오닌이 적은 특징이 있습니다.

말기 암이나 항암제 치료중에 발생하는 불안감과 우울증의 원인으로 L-카르니틴의 부족이 지적되었습니다. 항암제 치료 중에도 엄격한 현미 채식과 거슨요법을 하는 환자를 많이 볼 수 있지만, 체력과 영양상태의 악화로 인해 치료를 중단하거나 부작용이 강하게 나오는 것이 많습니다.

많은 연구에서 동물성 식품에서도 붉은 살코기 이외의 고기(닭고기 등)이나 알이 암을 촉진한다는 증거는 없습니다. 암 치료 중에는 콩으로 만든 식품과 견과류와 어패류 외에도 닭고기와 계란도 적당량을 섭취하고 양질의 단백질을 많이 섭취하는 것이 회복력과 면역력을 높이는 효과가 있습니다. 또한 탄수화물은 주로 암세포의 에너지 원이 되므로 탄수화물을 줄이고, 줄어든 칼로리를 중간사슬 지방산 트리글리세라이드(중성지방)과 올리브 오일, 아마씨유(flaxseed oil)과 자소유(들기름), 생선 기름으로 보충하는 것이 암의 악화를 방지하고 악액질의 개선에도 효과적이라는 증거가 있습니다.

【요산치나 소변의 산성화에 주의】

신장기능에 문제가 없으면, 체중 1kg 당 1~2g 정도의 단백질을 목표로 합니다. 탄수화물을 제한하는 조건에서는 지방과 단백질을 많이 섭취해도 암을 촉진하는 것은 아닙니다. (단, 단백질의 과잉 섭취는 암세포의 증식을 자극하는 작용이 있습니다)  

단백질을 많이 섭취하여 문제가 되는 것은 요산 수치가 올라가는 것입니다. 요산은 핵산성분의 푸린체(purine bodies)의 대사산물로 혈중농도가 증가하면 통풍이라는 병을 일으킵니다. 푸린체는 고기와 간(liver), 생선 등에 많이 함유되어 있습니다. 요산 자체는 매우 강력한 항산화 물질로 어느 정도 높여도 문제는 없지만, 통풍의 원인이 되는 만큼 높아지는 경우는 푸린체가 많은 음식을 줄여야 합니다. 따라서 케톤식이요법 치료 중 혈액검사의 측정항목에 요산 수치를 넣어 둡니다.  

동물성 단백질(육류, 생선, 계란, 우유 등)을 많이 섭취하면 장내에서 암모니아, 황화수소, 인돌, 메탄가스, 히스타민, 니트로 소아민(nitrosoamine) 등의 독성물질과 활성산소가 생성됩니다. 이러한 독성물질과 활성산소는 간과 신장에 부담을 주어, 몸의 해독능력을 저하시켜 암을 촉진하는 작용도 있습니다.  

단백질을 많이 섭취하면 아미노산의 분해에서 발생하는 질소를 간의 요소회로에서 처리하거나 신장에서 배설하기 때문에, 간과 신장에 부담이 있습니다. 단백질 섭취가 많으면 혈액이 산성으로 기울고, 중화하기 위해 칼슘이 뼈(와 치아)에서 동원되어, 칼슘이 소변을 통해 배설되어 골다공증 등을 초래하는 것으로 알려져 있습니다. 또한 소변이 산성화되고 요로결석의 위험이 높아집니다. 혈액과 소변의 산성화를 방지하기 위해서는 채소를 많이 섭취하고 칼슘의 부족에도 주의합니다   

자료출처: 福田　一典 / 銀座東京クリニック