단백질(영양소)

Protein (nutrient)
아미노산은 단백질의 구성 요소이다.
아미노산은 필요한 영양소입니다.모든 세포에 존재하는 그것들은 또한 핵산, 보조효소, 호르몬, 면역 반응, 복구 및 생명에 필수적인 다른 분자들의 전구체이다.

단백질[1]인체필수적인 영양소이다.그것들은 신체 조직의 구성 요소 중 하나이며 연료원으로도 사용될 수 있습니다.연료로서 단백질은 탄수화물만큼 많은 에너지 밀도를 제공한다: 그램 4 kcal (17 kJ); 반면에, 지질은 그램 당 9 kcal (37 kJ)를 제공한다.영양학적 관점에서 단백질의 가장 중요한 측면과 특징을 정의하는 것은 아미노산 [2]조성이다.

단백질펩타이드 결합에 의해 함께 연결된 아미노산으로 만들어진 고분자 사슬이다.인간의 소화 기간 동안, 단백질은 염산과 단백질 분해 효소 작용을 통해 위에서 더 작은 폴리펩타이드 체인으로 분해됩니다.이는 [3]체내에서 생합성할 수 없는 필수 아미노산흡수에 매우 중요하다.

단백질-에너지 영양실조와 그로 인한 죽음을 예방하기 위해 인간이 식단에서 섭취해야 하는 9가지 필수 아미노산이 있다.페닐알라닌, 발린, 트레오닌, 트립토판, 메티오닌, 류신, 이소류신, 리신히스티딘입니다.[2][4]필수 아미노산이 [5]8개인지 9개인지에 대한 논란이 있었다.히스티딘은 [6]성인에게서 합성되지 않기 때문에 공감대는 9로 기울어 있는 것으로 보인다.인간이 체내에서 합성할 수 있는 아미노산은 5가지가 있다.이 다섯 가지는 알라닌, 아스파라긴, 글루탐산, 세린이다.유아 또는 심각한 이화성 고통에 있는 개인의 미성숙과 같은 특별한 병태생리학 조건 하에서 합성이 제한될 수 있는 조건상 필수 아미노산이 6개 있다.이 여섯 가지는 아르기닌, 시스테인, 글리신,[2] 글루타민, 프롤린, 티로신이다.단백질의 식이 공급원은 고기, 유제품, 생선, 달걀, 곡물, 콩류,[7] [8]견과류, 씨앗,[7] [7]콩류, 식용 곤충, 그리고 [9]미역을 포함한다.

인체의 단백질 기능

단백질은 성장과 유지를 위해 인체에 필요한 영양소이다.물을 제외하고, 단백질은 신체에서 가장 풍부한 종류의 분자이다.단백질은 신체의 모든 세포에서 발견될 수 있고 신체의 모든 세포, 특히 근육의 주요 구조적 구성요소이다.이것은 또한 신체 장기, 머리카락, 피부도 포함한다.단백질은 당단백질과 같은 막에도 사용된다.아미노산으로 분해될 때, 그것들은 핵산, 보조효소, 호르몬, 면역 반응, 세포 복구, 그리고 생명에 필수적인 다른 분자들의 전구체로 사용된다.게다가, 단백질은 [1][2]혈구를 형성하기 위해 필요하다.

원천

동물성 단백질의 일부 공급원
농업 전반에[10] 대한 동물성 제품의 영양가 및 환경 영향
분류 축산물의 기여도 [%]
칼로리
18
단백질
37
토지 이용
83
온실 가스
58
수질 오염
57
대기 오염
56
담수 회수
33

단백질은 다양한 [11][12]음식에서 발생합니다.전세계적으로 식물성 단백질 식품은 1인당 단백질 공급량의 60% 이상을 차지한다.북미에서는 동물 유래 식품이 단백질 [12]공급원의 약 70%를 차지한다.곤충은 세계 [13]많은 지역에서 단백질의 원천이다.아프리카의 일부 지역에서는 식단백질의 50%가 [13]곤충에서 유래한다.매일 [14]20억 명 이상의 사람들이 곤충을 먹는 것으로 추정된다.

고기, 유제품, 달걀, , 생선, 곡물, 그리고 곡물들은 단백질의 공급원입니다.[11]각각 7% 이상의 농도를 가진 주요 식품과 단백질의 곡물 공급원의 예로는 메밀, 귀리, 호밀, 기장, 옥수수(옥수수), 쌀, 밀, 수수, 아마란스,[12] 퀴노아가 있다.몇몇 연구는 사냥용 고기를 단백질 [15]공급원으로 강조한다.

단백질의 비건 공급원은 콩류, 견과류, 씨앗 그리고 과일을 포함합니다.단백질 농도가 7% 이상인 비건 식품은 콩, 렌즈콩, 강낭콩, 흰콩, 녹두, 병아리콩, 카우피스, 리마콩, 비둘기콩, 루핀, 날개콩, 아몬드, 브라질 견과류, 캐슈, 피칸, 호두, 목화씨, 호박씨, 삼베씨, 참깨,[12] 해바라기씨 등이다.

태양광 발전으로 움직이는 미생물 단백질 생산은 태양 전지판의 전기와 공기 중의 이산화탄소를 사용하여 미생물을 위한 연료를 만들고, 미생물은 바이오 리액터 통에서 배양된 후 건조 단백질 가루로 가공됩니다.이 과정은 토지, 물, [16][17]비료의 매우 효율적인 사용을 가능하게 한다.

식물의 단백질 공급원.

균형 잡힌 식사를 하는 사람들은 단백질 [8][12][18]보충제가 필요하지 않다.

아래 표는 단백질 공급원으로서 식품군을 제시한다.

식품원 리신 트레오닌 트립토판 유황 함유된
아미노산
콩과 64 38 12 25
곡물 통곡물 31 32 12 37
견과류씨앗 45 36 17 46
과일들 45 29 11 27
동물 85 44 12 38

색상 키:

각 아미노산의 밀도가 가장 높은 단백질원.
각 아미노산의 밀도가 가장 낮은 단백질원.
단백질 분말(가운데)과 우유(왼쪽)로 만든 단백질 밀크셰이크는 일반적인 보디빌딩 보충제입니다.

카제인, 유청, 달걀, , , 크리켓 가루와 같은 단백질 분말은 단백질의 [19]가공 및 제조원이다.

식품에서의 테스트

음식에서 단백질 농도를 측정하는 대표적인 방법은 켈달법뒤마법이다.이러한 검정은 표본의 총 질소를 결정합니다.대부분의 식품에서 질소를 함유하는 유일한 주요 성분은 단백질이다. (지방, 탄수화물, 식이섬유는 질소를 포함하지 않는다.)식품에 예상되는 단백질의 종류에 따라 질소량을 곱하면 총단백질을 구할 수 있다.이 값은 "크루드 단백질" 함량으로 알려져 있습니다.단백질의 평균 질소 함량이 약 16%이기 때문에 식품 라벨에 단백질은 질소에 6.25를 곱한 값으로 주어집니다.Kjeldahl 테스트는 일반적으로 AOAC International이 채택한 방법이기 때문에 전 세계 많은 식품 표준 기관에서 사용되지만, Dumas 방법은 일부 표준 [20]기관에서도 승인되었습니다.

조단백질 함량 측정을 부풀리는 비단백질 질소원에 의한 단백질 식사의 우발적인 오염과 의도적인 불순물은 식품 산업에서 수십 년 동안 발생하는 것으로 알려져 왔다.식품의 품질을 보장하기 위해 단백질 식품을 구매하는 사람들은 요소 [21]질산암모늄과 같은 가장 일반적인 비단백질 질소 오염 물질을 검출하도록 설계된 품질 관리 테스트를 정기적으로 실시합니다.

식품업계의 적어도 한 부문, 낙농업, 일부 국가(적어도 미국, 호주, 프랑스, 헝가리)에서는 조단백질 측정이 아닌 "진정한 단백질" 측정을 지불 및 테스트의 표준으로 채택하고 있다: "진정한 단백질은 우유의 단백질만을 측정하는 반면 조단백질"은 우유의 단백질만을 측정하는 것이다.모든 질소 공급원 및 비단백질 질소를 포함하며, 이는 인간에게 음식 가치가 없는 요소이다.현재의 우유 검사 장비는 진정한 [22]단백질의 직접 측정인 펩타이드 결합을 측정합니다."곡물의 펩타이드 결합 측정은 적외선 분광법의 일종인 근적외선 반사율(NIR) 기술이 [23]사용되는 캐나다, 영국, 호주, 러시아, 아르헨티나 등 여러 나라에서도 시행되고 있다.유엔식량농업기구(FAO)는 특히 영아용 조제분유와 같은 유일한 영양 공급원으로 사용되는 식품의 단백질을 결정하기 위해 아미노산 분석만을 사용할 것을 권고하고 있다.jeldahl(AOAC, 2000) 또는 유사한 방법...허용 [24]가능한 것으로 간주됩니다."

육우 사료 단백질 검사법은 전후 수년간 과학으로 발전했다.미국의 표준 문서인 육우의 영양 요구는 적어도 70년 [25]이상 8판을 거쳤다.1996년 제6판은 제5판의 조단백질인 "대사성 단백질" 개념을 대체했다. 이 개념은 2000년 경에 "미생물 단백질과 분해되지 않은 섭취 [26]단백질에 의해 공급되는 장에 의해 흡수되는 진정한 단백질"로 정의되었다.

Kjeldahl 방법의 한계는 2007년 중국 단백질 수출 오염과 2008년 중국 우유 파문의 핵심이었다. 이 파문에서는 측정된 "단백질"[27][28]을 증가시키기 위해 우유 또는 글루텐에 공업용 화학 물질 멜라민이 첨가되었다.

단백질 품질

영양학적 관점에서 단백질의 가장 중요한 측면과 특징을 정의하는 것은 아미노산 [2]조성이다.단백질의 유용성을 아미노산의 상대적 비율과 일부 시스템에서는 단백질 공급원의 소화성에 기초하여 유기체에 대한 단백질의 유용성을 평가하는 여러 시스템이 있습니다.여기에는 생물학적 가치, 순단백질 이용률, 단백질 효율비(PER) 방식의 수정으로 FDA가 개발한 PDCAAS(Protein Digestability Corrected Amino Acids Score) 등이 포함된다.PDCAAS 등급은 1993년 미국 식품의약국(FDA)과 유엔/세계보건기구(FAO/WHO)의 식품농업기구(FAO/WHO)가 단백질 품질을 결정하기 위해 "우선되는 '최고' 방법"으로 채택했다.이 단체들은 단백질의 품질을 평가하는 다른 방법들이 [29]열악하다고 제안해왔다.2013년 FAO는 소화가능 필수 아미노산 점수로 변경할 것을 제안했다.

소화

대부분의 단백질은 소화관에서 [30]소화에 의해 단일 아미노산으로 분해된다.

소화는 염산의 작용에 의해 펩시노겐이 펩신으로 전환될 때 일반적으로 위에서 시작되고 소장에서 [30]트립신키모트립신에 의해 지속된다.소장에서 흡수되기 전에 대부분의 단백질은 이미 단일 아미노산 또는 여러 아미노산의 펩타이드로 환원된다.아미노산 4개보다 긴 대부분의 펩타이드는 흡수되지 않는다.장내 흡수 세포로의 흡수가 끝이 아니다.그곳에서, 대부분의 펩타이드는 단일 아미노산으로 분해된다.

식이단백질이 분해된 아미노산 및 그 유도체의 흡수는 위장관에 의해 이루어진다.개별 아미노산의 흡수율은 단백질 공급원에 따라 크게 좌우됩니다. 예를 들어, 인간의 많은 아미노산의 소화성, 콩과[31] 우유 단백질의 차이, 그리고 개별 우유 단백질, 베타-락토글로불린[32]카제인입니다.우유 단백질은 섭취 단백질의 약 50%가 위와 제주넘 사이에서 흡수되고 90%는 소화 식품이 [33]회장에 도달할 때까지 흡수된다.생물학적 가치(BV)는 음식에서 흡수된 단백질의 비율을 측정하는 것으로, 생물체의 단백질에 통합된다.

신생아

포유류의 신생아는 소장에서 온전한 단백질을 흡수할 수 있다는 점에서 단백질 소화 및 동화에 탁월하다.이것은 수동 면역, 즉 모유를 [34]통해 산모에서 신생아에게 면역 글로불린이 전달되는 것을 가능하게 한다.

식사의 필요량

미국 농무부가 약 100년 전에 시작한 교육 캠페인으로, 고기 대신 저비용 단백질 대체물로 코티지 치즈를 사용하고 있습니다.

단백질 섭취를 [35][36]둘러싼 이슈에 관해 상당한 논쟁이 벌어졌다.사람의 식단에 필요한 단백질의 양은 대체로 전체적인 에너지 섭취, 질소와 필수 아미노산의 필요성, 체중과 구성, 개인의 성장 속도, 신체 활동 수준, 개인의 에너지와 탄수화물 섭취, 그리고 질병이나 [3][19]부상의 유무에 의해 결정된다.신체활동과 운동뿐만 아니라 강화된 근육량은 단백질의 필요성을 증가시킨다.성장 및 발육, 임신 중, 아기에게 영양을 공급하기 위해 모유 수유를 할 때, 영양실조나 외상으로부터 회복해야 할 때 또는 [37]수술 후에 요구 사항이 더 크다.

권장 식단

미국과 캐나다의 식단 참조 섭취 지침에 따르면, 19-70세의 여성은 하루에 46그램의 단백질을 섭취해야 하는 반면, 19-70세의 남성은 결핍 위험을 최소화하기 위해 56그램의 단백질을 섭취해야 한다.이러한 권장 식사 허용량(RDA)은 체중 1kg당 단백질 0.8g과 평균 체중 57kg(126파운드)과 70kg(154파운드)을 기준으로 계산되었습니다.[2]단, 이 권장사항은 구조적 요건에 기초하지만 에너지 [35]대사에 단백질 사용을 무시한다.이 요구사항은 정상적인 앉아서 일하는 [38]사람을 위한 것이다.미국에서는 평균 단백질 소비가 RDA보다 높다.국민건강영양조사(NHANES 2013–2014) 결과에 따르면,[39] 20세 이상 여성의 평균 단백질 소비량은 69.8그램, 남성의 경우 98.3그램/일이었다.

활동적인 사람

여러 연구에서 활동적인 사람과 운동선수는 근육량의 증가와 땀 손실, 그리고 신체 복구와 에너지원의 [35][36]필요성으로 인해 (0.8g/kg에 비해) 단백질 섭취가 증가할 수 있다는 결론을 내렸다.지구력 운동을 하는 사람들의 경우 권장되는 양은 1.2~1.4g/kg에서 강도 [36][38]운동을 위해 1.6~1.8g/kg까지 다양하며, 일일 최대 단백질 섭취량은 에너지 요구량의 약 25% 즉, 약 2~2.5g/kg이다.[35]그러나 [36]아직 해결해야 할 문제들이 많이 남아 있다.

또한 일부에서는 체중 감량을 위해 제한된 열량 식단을 사용하는 운동선수가 살코기 [40]근육량의 손실을 방지하기 위해 단백질 소비량을 1.8–2.0g/kg까지 더 늘려야 한다고 제안했다.

단백질 요구 유산소 운동

지구력 운동선수는 지구력 운동선수가 [citation needed]체력을 기르는 선수만큼 운동으로부터 근육량을 만들지 않는다는 점에서 체력을 기르는 선수들과 다르다.연구에 따르면 지구력 운동을 하는 사람들은 앉아서 하는 사람들보다 더 많은 단백질을 섭취해야 지구력 운동을 하는 동안 망가진 근육이 [41]회복될 수 있다.비록 운동선수에 대한 단백질 요구 사항은 여전히 논란이 있지만(예: Lamont, Nutrition Research Reviews, 142 - 149, 2012 페이지 참조), 지구력 운동선수가 단백질 대사 경로를 여전히 바꾸기 때문에 지구력 운동선수가 단백질 섭취를 늘리는 것으로부터 이익을 얻을 수 있다는 것이 연구 결과이다.지구력을 단련받은 [41]운동선수들의 아미노산 산화 때문에 전반적인 단백질 요구량이 증가한다.장기간(훈련 세션당 2-5시간) 운동하는 지구력 운동선수는 총 에너지 소비량의 5~10%를 단백질로 사용한다.따라서, 단백질 섭취의 약간의 증가는 에너지 소비로 손실된 단백질과 근육 회복으로 손실된 단백질을 대체함으로써 지구력 운동 선수들에게 이로울 수 있다.한 리뷰는 지구력 운동선수가 체중 [19]1kg당 최대 1.2–1.4g까지 단백질 섭취를 증가시킬 수 있다는 결론을 내렸다.

단백질이 필요한 혐기성 운동

연구는 또한 근력 단련 활동을 수행하는 사람들이 앉아서 하는 사람들보다 더 많은 단백질을 필요로 한다는 것을 보여준다.근력 단련 운동선수는 근육 단백질 합성을 강화하거나 운동 중 아미노산 산화의 손실을 보충하기 위해 일일 단백질 섭취량을 kg당 최대 1.4–1.8g까지 늘릴 수 있다.많은 운동선수들이 훈련의 일환으로 고단백 식단을 유지한다.사실, 혐기성 운동을 전문으로 하는 몇몇 운동선수들은 매우 높은 수준의 단백질 섭취가 필요하다고 믿고, 그래서 고단백질 식사와 단백질 [3][19][41][42]보충제를 소비합니다.

특수 모집단

단백질 알레르기

음식 알레르기는 음식 속의 단백질에 대한 면역 반응이다.증상 및 증상은 가벼운 것부터 심각한 것까지 다양합니다.가려움증, 혀의 붓기, 구토, 설사, 두드러기, 호흡곤란, 저혈압 등이 있을 수 있습니다.이러한 증상은 일반적으로 노출 후 몇 분에서 1시간 이내에 발생합니다.증상이 심할 때는 무지외반증이라고 합니다.소젖, 달걀, , 조개류, 생선, 땅콩, 견과류, 콩 [43] 8가지 식품이 알레르기 반응의 약 90%를 일으킨다.

만성 신장병

고단백질 식단이 만성 신장 질환을 일으킬 수 있다는 결정적인 증거는 없지만, 이 병을 가진 사람들은 단백질 소비를 줄여야 한다는 공감대가 형성되어 있다.2018년에 업데이트된 한 2009년 리뷰에 따르면, 단백질 소비를 줄인 만성 신장 질환이 있는 사람들은 말기 [44][45]신장 질환으로 진행될 가능성이 낮다.또한, 저단백질 식단(0.6g/kg/d - 0.8g/kg/d)을 사용하는 동안 이 병에 걸린 사람들은 비록 일부 사람들에게서 영양실조[45]발생할 수 있지만 신장 기능을 보존하는 대사 보상을 받을 수 있다.

페닐케톤뇨증

페닐케톤뇨증(PKU)이 있는 사람은 정신 장애와 다른 대사 합병증을 예방하기 위해 필수 아미노산인 페닐알라닌의 섭취를 극도로 낮게 유지해야 한다.페닐알라닌은 인공 감미료 아스파탐의 성분이기 때문에 PKU를 가진 사람들은 저칼로리 음료와 이 성분이 [46]함유된 음식을 피해야 한다.

과잉 소비

미국과 캐나다의 단백질에 대한 식단 기준 섭취 검토는 허용 가능한 상한 섭취 수준, 즉 단백질을 안전하게 [2]섭취할 수 있는 상한치를 설정하기에 충분한 증거가 없다고 결론지었다.

아미노산이 필요량을 초과하면, 간은 아미노산을 흡수하여 아미노산에서 암모니아로 질소를 변환하고, 요소 회로를 통해 간에서 요소로 다시 가공되는 과정인 아미노산을 탈아미노화한다.요소의 배설은 신장을 통해 일어난다.아미노산 분자의 다른 부분은 포도당으로 전환되어 [38][47][48]연료로 사용될 수 있다.음식 단백질 섭취가 주기적으로 높거나 낮을 때, 몸은 단백질 섭취의 매일의 변화를 보상하기 위해 "가연성 단백질 저장량"을 사용하여 단백질 수치를 평형 상태로 유지하려고 합니다.그러나 미래의 열량 수요를 위한 비축물로서의 체지방과는 달리, 미래의 [2]수요를 위한 단백질 저장소는 없다.

과도한 단백질 섭취는 황 아미노산 산화로 인한 pH 불균형을 보상하기 위해 소변에서 칼슘 배설을 증가시킬 수 있습니다.이것은 신장 순환계의 [2]칼슘으로 인해 신장 결석이 형성될 위험이 더 높을 수 있습니다.한 메타분석에 따르면 고단백질 섭취가 [49]골밀도에 미치는 악영향은 없는 것으로 나타났다.또 다른 메타 분석에서는 동물과 식물성 [50]단백질 사이에 차이가 없이 단백질이 더 많이 함유된 식단과 함께 수축기 혈압과 확장기 혈압의 작은 감소를 보고했습니다.

고단백질 식단은 메타 [51]분석에서 기준 단백질 식단에 비해 3개월 동안 1.21kg의 추가 체중 감소를 초래하는 것으로 나타났다.HDL 콜레스테롤뿐만 아니라 체질량 지수 감소의 이점은 높은 단백질 섭취가 총 에너지 [51]섭취의 45%로 분류된 연구들에서 더 강하게 관찰되었다.6개월 이하의 단기 다이어트에서는 심혈관 활동에 대한 해로운 영향이 관찰되지 않았다.장기 고단백질 식단의 건강한 개인에게 잠재적으로 해로운 영향에 대한 공감대는 거의 없으며, 체중 [51][45][52]감량의 한 형태로 고단백질 섭취를 사용하는 것에 대한 주의 권고를 이끌어낸다.

2015-2020 미국인 식생활 지침(DGA)은 남성과 10대 소년이 과일, 채소 및 기타 과소 소비 식품의 소비를 증가시키고 이를 위한 방법은 단백질 [53]식품의 전반적인 섭취를 감소시키는 것이라고 권고하고 있다.2015 - 2020 DGA 보고서는 적색육과 가공육의 권장 섭취 제한을 설정하지 않았다.보고서는 빨간색과 가공육의 낮은 섭취가 성인의 심혈관 질환의 위험 감소와 관련이 있다는 것을 보여주는 연구를 인정하지만, 또한 이러한 고기로부터 제공되는 영양소의 가치에 주목하고 있다.육류나 단백질 섭취를 제한하는 것이 아니라 특정 고기와 단백질 섭취로 증가할 수 있는 나트륨(이하 2300mg), 포화지방(하루에 총 열량의 10% 미만), 첨가당(하루에 총 열량의 10% 미만)을 일일 제한 범위 내에서 모니터링하고 유지하는 것이 권장된다.2015년 DGA 보고서는 적색육과 가공육의 소비량을 줄일 것을 권고하고 있지만, 2015-2020년 DGA의 주요 권장사항은 채식 및 비채식 [54]단백질 공급원을 모두 포함한 다양한 단백질 식품을 섭취할 것을 권고하고 있다.

단백질 결핍

콰시오르코르비아프라 전쟁 중 나이지리아에서 발생한 한 아동. 개발도상국 [55]어린이 1000만 명 이상의 단백질 에너지 영양실조 질환 3가지 중 하나입니다.

단백질 결핍과 영양실조는 지적 장애[56]콰시오커포함한 다양한 질병으로 이어질 수 있다.콰시오커의 증상으로는 무감각, 설사, 무활동, 성장 실패, 박리성 피부, 지방간, 배와 다리의 부종이 있다.이 부종은 아라키돈산에 대한 리폭시게나아제의 작용으로 류코트리엔을 형성하고 단백질의 유체 균형 및 리포단백질 [57]수송의 정상적인 기능에 의해 설명된다.

PEM은 전 세계적으로 어린이와 성인 모두에게 꽤 흔하며 매년 6백만 명의 사망자가 발생한다.산업화된 세계에서 PEM은 주로 병원에서 볼 수 있고 질병과 관련이 있거나 [2]노인들에게서 종종 발견된다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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