식품 화학 | 단백질

단백질의 필요량

인체내의 단백질로부터 확인된 22가지 아미노산중 8개가 필수 아미노산이며 이것들은 인체내에서 합성할 수 없고 음식물을 섭취하여 얻을 수 있다.

 

단백질 소요량은 환경과 나이 등에 따라 차이가 있다. 추운 환경에서는 다량의 단백질이 요구되나, 더운 지방에서는 단백질의 과도한 섭취가 신장에 부담이 되므로 좋지 못하다. 또 발육기 어린이에게는 어른보다 세배의 단백질이 필요하다고 한다. 임신, 수유기의 여성에게도 많은 단백질이 필요하지만 신장 기능이 약한 노인들에게는 단백질의 과량 섭취는 이롭지 못하다. 즉 신장 기능이 약한 사람이 단백질을 과하게 섭취할 경우에는 요소 과다증으로 인해 신경 장애, 위장 장애 등을 일으키게 되는데, 심할 경우 치명적일 수도 있다.

 

단백질은 식사로 얻을 수 있는 질소의 유일한 공급원이다. 성인 남자의 몸에는 약 10kg의 단백질이 상존하고 있는데 이중 약 300g의 단백질이 매일 교체된다. 300g의 분량은 재순환되고 그 분량만큼 음식을 섭취하여 공급받는다. 여러 가지 연구 결과에 의하면 1인당 하루에 평균 25～38g의 고단백질(고기, 계란, 우유 등)이나 32～42g의 저단백질(옥수수, 밀 등)이 건강한 성인 체내의 질소 평형을 유지하기 위해 필요하다고 한다.

 

미국의 영양 연구 위원회에서 설정한 평균 단백질 요구량은 1인당 하루에 40～55g이다. 그리고 총 단백질 중 25～30g은 육류, 우유, 계란 등 품질이 좋은 단백질을 먹도록 하고 나머지는 쌀, 옥수수, 빵 등을 먹어도 좋다고 한다.

 

단백질의 필요량은 성인보다 어린이가 체중 1kg당 약 3배나 더 필요하다. 일반적으로 성인의 경우 체중 kg당 1g의 단백질이 필요하다. 즉 체중 70kg의 성인의 경우 하루에 필요로 하는 단백질은 70g이다. 한국 사람의 경우 단백질의 섭취량은 양적으로 볼 때에는 문제가 없어 보이나, 질적인 면으로 볼 때는 아직까지도 만족할 수 있는 수준이 아니다. 물론 평소에 고기나 우유, 계란 등을 많이 먹는 사람들은 단백질의 섭취량에 관해서는 별다른 신경을 쓰지 않아도 좋을 것이다.

 

단백질은 아미노산의 중합체이므로 소화 흡수되려면 먼저 아미노산으로 가수 분해되어야 하므로 아미노산을 직접 섭취해도 좋을 것이다. 그러므로 식품의 단백질 가치는 단백질의 양보다는 아미노산 구성의 균형에 의해 결정되고 특히 필수 아미노산이 골고루 다량 들어 있어야 이상적이다. 인체가 필요로 하는 필수 아미노산량은 [표 2]와 같다.

 

 

근육을 기르는 운동선수는 하루 250에서 300g의 단백질을 먹는다. 물론 근육이란 것은 운동에 의해 발달되는 것이지 단백질 섭취만으로 가능한 것은 아니다. 넬슨의 연구에 의하면 인체 내에서 단백질이 과량 소비되는 것은 좋은 현상이 아니며 오히려 위험할 수 있다고 경고하고 있다.

 

 

단백질의 성질과 영양

단백질은 모두 아미노산으로 구성되어 있고 이 아미노산의 종류와 이들이 결합하는 방식에 따라 단백질의 종류가 달라진다. 생물의 생성과 재생, 증식에는 반드시 단백질이 존재하고 있다. 즉 증식은 세포핵으로부터 시작되며 세포핵은 단백질을 함유하고 있다.

 

일반적으로 식물성 단백질은 쉽게 결정을 이루는 반면에 동물성 단백질은 결정이 잘 이루어지지 않는다. 단백질은 가열하면 굳어지며 소화되기 쉬운 상태로 변한다. 또 단백질은 가열 외에 자외선, 방사선, 초음파, 탈수, 얼림, 진한 산이나, 알칼리, 유기 약품, 중금속 등에 의해서도 응고, 변성된다.

 

단백질은 분자량이 크므로 물에 섞여 있을 때는 아교와 같은 상태로 존재한다. 그리고 단백질은 종류에 따라 물, 염류, 알콜, 알칼리 등에 대한 용해도가 다르며 단백질 100g은 물을 20～50g 정도 흡착시킬 수 있다. 또 단백질은 소량의 중성염, 중금속, 염류, 알카로이드시약 등의 여러 침전제에 의해서 침전된다. 이 현상을 이용하여 염화칼슘으로 콩의 단백질을 침전시켜 두부를 만든다.

 

단백질은 동물의 세포원형질, 근육, 피부, 모발, 손톱, 혈액, 뇌, 신경, 내장 등을 구성하는데 필요한 절대적인 성분이다. 또 인체 생리와 대사를 지배하는 효소와 호르몬도 모두 단백질로 구성되어 있다. 단백질은 무게로 따졌을 때 수분을 제거한 인체의 54%를 차지하고 있으며 인체의 세포조직과 세포기능을 지배하고 있다. 단백질은 탄수화물이나 지방질과 달리 질소를 함유하고 있기 때문에 단백질이 소모되면 외부로부터 섭취해야 한다. 단백질은 영양소로서 1g당 4.1kcal의 열량을 낼 수 있다. 혈장 단백질은 인체의 체액 이동에 중요한 역할을 한다. 즉 체액의 pH 평형 유지를 돕고 있다.

 

사람에게는 많은 양의 단백질이 필요하다. 대부분의 단백질은 신체 조직의 구성을 위해 쓰인다. 그런데 신체 조직은 계속 분해되고 교체되는 과정을 반복하므로 늘 새로운 단백질이 공급되어야 한다. 또 탄수화물과 지방이 부족할 때는 단백질이 에너지의 공급원이 되고 과잉의 단백질은 지방으로 축적된다.

 

단백질은 소화액의 작용에 의하여 아미노산으로 분해되고 소장에서 흡수된다. 흡수된 아미노산은 혈액 속의 혈장과 결합하여 혈장 단백질로 신체 각 조직으로 운반된다. 단백질은 항체나 인터페론 등 감염에 대한 자위 수단으로도 이용된다. 즉 단백질이 부족하면 세균이나 바이러스 등에 대한 방어력이 약해진다. 신진대사에는 단백질 이외에 탄수화물, 지질도 필요하다. 이들 모두가 효소를 요구한다고 생각할 때, 효소를 만드는 단백질이 부족하면 이들 대사가 잘 진행되지 않는다.

 

 

 

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