인체 신진대사는 여러 영양소가 조화를 이룰 때 제대로 작용한다. 특정 영양소가 과잉 혹은 결핍되면 톱니바퀴 빠지듯 신진대사에 이상이 생기고 몸에 각종 이상 증세가 나타난다. 단백질만큼 과잉 섭취 또는 결핍에 따른 증상이 다이나믹하게 나타나는 영양소는 찾아보기 힘들다. 단백질이 부족하면 탈모, 어지럼증 등이 나타나는 반면 지나치게 섭취량이 많을 경우 내부장기, 특히 신장에 치명타를 준다. 최근엔 다이어트에 고단백 식이요법이 효과적인 것으로 알려지면서 단백질을 제대로 섭취하는 방법에 관심이 모아지고 있다.
단백질은 많은 수의 아미노산이 결합해 만들어진 유기물로 체내에서 생성할 수 있는 비(非)필수아미노산과 체내에서 합성이 불가능해 식품으로 섭취해야 하는 필수아미노산으로 구분된다. 성인의 경우 체내에서 약 11가지 비필수아미노산이 생성된다.
단백질 종류는 20종의 아미노산이 어떤 순서로 몇 개씩 연결되는지에 따라 달라지게 된다. 단백질 구조는 1·2·3·4차로 나뉘며 셀 수 없이 많은 펩티드의 결합으로 구성된다.
흔히 단백질을 근육을 구성하는 물질로만 생각하기 쉽지만 피부의 탄력을 유지해주는 콜라겐, 세균이나 바이러스 같은 외부 침입물에 맞서 싸우는 면역시스템에서 중추적 역할을 하는 항체, 몸 곳곳에 산소를 운반하는 적혈구의 혈색소 등도 단백질의 일종이다.
세포 내의 각종 화학반응의 촉매 역할을 담당하는 물질도 단백질이다. 이를 효소라고 부르며 현재 2200종 이상의 효소가 알려져 있다.
단백질의 영어명인 ‘protein’은 그리스어의 ‘proteios(중요한 것)’에서 유래됐으며 한자 표기인 ‘蛋白質’ 은 독일어 ‘Eiweiβ’를 번역한 것으로 알을 구성하는 흰 부분이라는 의미를 갖는다.
육류·우유·달걀·생선 등에 들어 있는 동물성 단백질은 인체에 필요한 단백질을 모두 갖춘 완전단백질인 반면 곡류·채소 등 식물성 단백질은 필수아미노산이 한 가지 이상 결여돼 있거나 양이 불충분한 불완전단백질이다. 그래서 동물성 단백질을 질 좋은 단백질이라고 한다. 보통 식물성 단백질이 동물성 단백질보다 몸에 좋은 것으로 인식되지만 사실과 다르다. 식물성 단백질은 필수아미노산이 부족하다. 반면에 동물성 단백질에는 9가지의 필수아미노산이 고루 함유돼 있다. 동물성 단백질은 식물성 단백질에 비해 조리 과정에서 잘 파괴되지 않아 체내흡수율이 높다. 즉 어떤 식품군으로 섭취하느냐에 따라 단백질의 질이 차이나는 셈이다.
한국인의 단백질 섭취량은 어느정도일까. 흔히 한국인은 쌀밥을 주식으로 하고 서양인에 비해 고기 섭취량이 적어 단백질이 부족한 경우가 많다고 생각되지만 사실은 정반대다. 한국영양학회의 단백질의 섭취 권고량은 19~49세 남성을 기준으로 하루 55g, 50세 이상은 50g이다. 여성 19~29세는 50g, 30세 이상은 45g이다. 하지만 2013년 국민건강영양조사에 따르면 한국인의 하루 단백질 섭취량은 70세 이상 여성을 제외한 전 연령대에서 권고량을 웃도는 것으로 나타났다.
단백질을 과잉섭취할 경우 가장 먼저 타격을 받는 부위는 콩팥(신장)이다. 이계호 충남대 생리학과 교수는 “단백질을 초과 섭취했을 때 우리 몸 어딘가에 저장했다가 내일 빼서 쓰면 좋겠지만 실제로는 단백질 중 일부가 지방으로 바뀌면서 간에서 분해된 뒤 콩팥을 거쳐 요소라는 성분으로 배출된다”며 “단백질을 과하게 먹은 날은 입은 즐겁지만 간과 콩팥을 쓸데없이 고생을 시킨 날”이라고 설명했다.
보통 단백질이 몸에 들어가면 질소 부산물이 나오고, 콩팥은 이를 혈액에서 걸러내는 작용을 한다. 단백질을 적당량 먹으면 콩팥을 거쳐 소변으로 빠져 나오지만 과잉섭취할 경우 콩팥에 부담이 가중되고 이런 상황이 반복되면 제 기능을 하지 못할 정도로 망가진다. 또 질소성 노폐물이 축적돼 식욕부진, 메스꺼움 등 요독증이 동반된다.
특히 고단백 식이는 반대급부로 탄수화물 섭취를 과도하게 줄여 각종 문제를 야기한다. 고기 등 단백질을 다량 섭취하면 상대적으로 탄수화물 섭취량은 줄어든다. 고깃집에서 고기로 배를 채우기 위해 밥은 최대한 적게 먹는 상황을 예로 들 수 있다.
실제로 고단백 다이어트(황제다이어트 또는 덴마크다이어트)를 할 때에는 육류를 최대한 많이 먹는 대신 탄수화물 섭취를 최소화한다. 단백질은 부피에 비해 칼로리가 낮아 상대적으로 더 오랫동안 포만감을 느낄 수 있어 다이어트에 일정 부분 효과적이다.
하지만 단백질 섭취를 늘리느라 탄수화물이 부족해지면 신진대사 과정에서 연료로 탄수화물 대신 지방을 태우게 된다. 이런 경우 아세톤 냄세를 유발하는 케톤의 분비량이 늘어 입에서 고약한 냄새를 풍긴다. 이같은 냄새는 신체 내부에서 나기 때문에 양치질을 해도 없어지지 않는다.
이처럼 케톤 분비량이 증가하는 상태를 케톤증(ketosis)이라 하며, 심한 경우 뇌기능장애나 혼수상태로 이어질 수 있다.
뼈 건강에도 부정적인 영향을 미친다. 이동걸 부천하이병원장은 “육류 등을 통해 동물성 단백질을 과잉섭취할 경우 칼슘을 분해해 소변으로 배출하는 과정이 촉진돼 골다공증 위험이 높아진다”고 설명했다.
몸짱이 되기 위해 단백질보충제를 찾는 사람이 많은데, 일부 보충제에 들어 있는 스테로이드 성분은 무정자증·탈모·간손상·발기부전·전립선비대·배뇨장애 등 부작용을 일으킬 수 있다. 최근에는 단백질 과다 섭취가 여성의 골밀도를 낮추거나 자궁암의 위험을 높인다는 연구결과도 보고됐다.
일반적으로 육류와 생선, 콩 등을 적게 먹으면 단백질 섭취를 줄일 수 있다고 생각한다. 하지만 육류나 유제품, 생선은 물론 밥과 빵 등의 섭취도 적극적으로 줄이지 않으면 권장량을 지키기 어렵다. 김성권 서울K내과 원장(전 서울대병원 신장내과 교수)은 “쌀은 단백질 함량이 높은 편이 아니지만 한국인의 경우 쌀밥은 주식이기 때문에 섭취량을 조절하기가 쉽지않다”며 “콩팥병 환자라면 밥 양을 70~80%선으로 줄이고 부족한 칼로리는 사탕, 꿀, 물엿, 설탕과 같은 당분을 섭취하거나 들기름, 올리브유, 콩기름 등 지방 섭취를 늘려 보충해야 한다”고 설명했다.
흰쌀밥 한 공기(210g)엔 단백질이 약 6g 들어있다. 이는 계란 한 개, 우유 한 팩(200㎖), 두부 8분의 1모 속에 든 단백질 양과 비슷하다. 50세 남성이 쌀밥 한 공기씩을 총 세끼 먹으면 밥(18g)만으로도 하루 단백질 섭취 권고량(50g)의 36%나 된다.
하지만 무조건 단백질 섭취를 줄이는 것도 문제를 야기할 수 있다. 단백질을 섭취량을 과도하게 줄이면 금세 피로를 느끼고 감기에 잘 걸리며 종종 어지럽거나 빈혈증상이 나타난다. 아울러 신경이 예민해지고 손발톱, 머리카락, 피부가 푸석푸석해진다.
한국인의 단백질 섭취량이 권장량을 초과한다고 해서 무조건 고기를 많이 먹는다고는 단정짓기 어렵다. 실제로 한국인 고기 섭취량은 전문가들이 권장하는 양보다 부족한 상황이다.
한국영양교육평가원이 2010~2012년 국민건강영양조사 대상자 1만7460명(남성 7355명, 여성 1만105명)의 자료를 분석한 결과 1만2682명(72.6%)이 육류를 하루 섭취권장량보다 적게 섭취하는 것으로 확인됐다. 특히 65세 이상 여성의 경우 하루 육류 섭취권장량(51.4g) 이상 섭취하는 비율이 8.8%에 불과했다. 전문가들이 권장하는 연령별 육류 하루 권장섭취량은 △10∼11세 남 94.1g, 10∼11세 여 96.2g △12∼18세 남 216.4g, 12∼18세 여 138.1g △19∼64세 남 137.3g, 19∼64세 여 101.6g △65세 이상 남 93.4g, 65세 이상 여 51.4g 등이다.
오상우 동국대 일산병원 가정의학과 교수는 “육식 섭취를 지나치게 줄이면 영양소 섭취의 균형이 깨져 오히려 건강에 손해”이며 “인간이 다른 동물과 달리 찬란한 문명을 꽃 피울 수 있었던 것은 고기에 풍부한 단백질 공급이 두뇌 발달로 이어졌기 때문”이라고 말했다.
단백질 부족을 알리는 징후로 먼저 단 것을 찾게 된다. 단백질의 가장 중요한 기능 중 하나는 혈당을 안정적으로 유지시키는 것이다. 따라서 단백질이 모자랄 때에는 혈당을 빨리 높이기 위해 캔디 같은 단 음식을 찾는다.
머리도 몽롱해진다. 단백질이 부족해 혈당 수치가 오르락내리락 하면 머리가 몽롱해져 일에 진지하게 전념할 수 없게 된다. 뇌에 연료를 공급하는 단백질이 꾸준한 흐름을 보여주지 못하기 때문이다.
머리카락이 빠지면서 탈모 증상도 생긴다. 단백질은 모낭을 비롯해 모든 세포 내의 각종 화학반응의 촉매 물질로서 중요한 역할을 한다. 단백질이 만성적으로 부족하면 머리카락이 얇아지고 결국 탈모가 일어날 수 있다.
65세 이상 노인이나 체지방이 많은 중년 여성은 단백질 결핍을 유의해야 한다. 콜레스테롤 수치가 높다고 해서 동물성 단백질을 기피하는 경향이 있는데 과체중인 경우 탄수화물 비율이 높고 필요한 단백질 비율이 떨어지는 경우가 많다. 빵이나 떡 같은 단순당질 대신 껍질째 먹는 과일, 현미, 통밀, 호밀빵 등 섬유질과 미네랄이 풍부한 음식으로 대체가 필요하다. 혈압 조절이 잘 되지 않는 고혈압 환자도 단백질을 잘 섭취해야 한다.
단백질과 궁합이 잘 맞는 음식으로는 콜라겐을 합성하는 키위·파인애플·브로콜리, 근육을 만들 때 중요한 성분인 니아신을 함유한 견과류, 케라틴 합성에 도움을 주고 혈관벽을 튼튼하게 해주는 토마토·깻잎·다시마 등이 있다.