퍼포먼스와 운동 에너지의 관계! 지방을 에너지원으로 사용해 운동 피로를 지연시키는 “시스틴”
일상에서 신체를 움직이게 하는 에너지 그리고 운동에 필요한 에너지는 우리가 음식을 통해 섭취하는 탄수화물과 지방, 단백질을 재료로 만들어집니다. 세포 내 미토콘드리아는 이 3가지 영양소로 에너지를 만들어 낼 때에 중요한 역할을 담당하죠. 운동에 필요한 에너지를 충분히 만들려면 미토콘드리아의 기능을 높이는 것이 무엇보다 중요합니다. 이때 도우미 역할을 하는 것이 아미노산 “시스틴”입니다. 운동으로 인해 발생하는 문제를 예방하고 미토콘드리아의 기능을 활성화시키는 것이죠. 그리고 운동으로 인한 피로를 줄여 그 기능을 촉진합니다. 이처럼 체내 에너지 생성량을 늘리는 “시스틴”의 역할에 대해 알아보겠습니다.
1．운동에 사용되는 에너지의 체내 메커니즘을 알아보자!
우리가 매일 먹는 음식에는 탄수화물, 지방, 그리고 단백질(아미노산) 등 다양한 영양소가 들어 있습니다. 그리고 이들 영양소는 우리 몸이 필요로 하는 에너지를 만드는 데에 쓰입니다(그림 1).
영양소가 에너지원으로 쓰이기는 하지만 그대로 사용되지는 않으며 ATP(아데노신3인산)라 불리는 물질로 전환되어야 합니다.
그림1
우리 몸 속 세포에 있는 ‘미토콘드리아’는 영양소를 원료로 ATP를 만들어 내는 공장과 같은 곳입니다. 그래서 미토콘드리아의 기능에 따라 생성되는 에너지 양도 달라지죠.
운동 중에는 주요 에너지원으로 탄수화물과 지방이 쓰이며, 특히 지구력이 필요한 스포츠는 많은 에너지를 소비하게 됩니다. 따라서 이 두 가지 에너지원을 효과적으로 사용하는 것이 퍼포먼스 향상에 중요합니다. 운동 중에는 지방이 분해되어 생성되는 지방산을 에너지원으로 더 많이 사용하므로, 몸 속 글리코겐(간과 근육에 저장된 탄수화물)의 절약에 도움이 됩니다.
다시 말해 쓸 수 있는 에너지원이 늘어나게 되어 지구력 향상에 도움이 된다는 것입니다. 그래서 ATP를 생성하는 미토콘드리아의 기능을 높이면, 운동능력 향상에 도움을 줄 수 있습니다.
2．운동으로 인한 스트레스가 에너지 생성을 감소시킨다?
미토콘드리아는 ATP를 만들어 내는 공장인데요, 지속적인 운동은 ATP의 생성량을 늘리고 미토콘드리아의 기능을 높이기도 합니다. 근육 세포 안에 있는 미토콘드리아의 기능이 향상되면 ATP 생성량도 증가합니다. 다시 말해 미토콘드리아의 기능이 좋아지면 지구력도 향상되는 거죠(그림 2).
그림2
하지만 이런 미토콘드리아에도 천적은 있습니다. 바로 운동으로 인한 ‘스트레스’입니다. 미토콘드리아가 스트레스를 받으면 그 기능도 떨어지게 됩니다. 그 결과, 미토콘드리아에서 생성되는 ATP 양도 감소합니다. “시스틴”은 이러한 문제를 최소한으로 줄여줄 수 있는 아미노산입니다.
3．“시스틴”이 운동으로 인한 산화 스트레스를 막아준다?
“시스틴”은 우리 몸을 구성하는 20종류의 아미노산 중 하나인 ‘시스테인’이 2개 결합한 것입니다. 닭고기 등과 같은 식품에 많이 들어 있는 아미노산으로, 여러 스트레스로부터 보호해줍니다(그림 3).
그림3
“시스틴”은 우리 몸을 스트레스로부터 보호해주는 글루타티온이라는 물질을 만드는데요, 이 글루타티온이 미토콘드리아의 기능을 보호해주기 때문에, 지방질이 에너지원으로 사용되어 운동 중의 피로를 완화한다고 보고되고 있습니다.
이에 근육에서 생성되는 에너지에 “시스틴”이 어떠한 효과가 있는지를 조사했습니다. 그 결과, 그림과 같이 “시스틴”은 산화 스트레스로 인한 글루타티온의 감소를 억제했으며 에너지 생성량이 증가하는 것도 확인할 수 있었습니다.
4．“시스틴”을 이용하면 지방을 에너지원으로 더 많이 사용할 수 있다!
건강한 일반 남성을 대상으로 시스틴이 운동 중의 지방산 이용에 어떠한 효과가 있는지를 조사했습니다(그림 4). 그 결과, “시스틴”을 섭취한 그룹은 “시스틴”을 섭취하지 않은 그룹과 비교해 운동 후 혈액 속의 지방산 농도가 낮았습니다.
이는 “시스틴”이 지방산의 이용을 촉진해 더 많은 지방산이 에너지원으로 사용되었기 때문입니다. 즉 “시스틴”은 운동 중 지방 이용을 촉진하는 효과가 있다고 보입니다.
그림4
5．“시스틴”을 섭취하면 운동 중 피로가 줄어든다!
“시스틴” 섭취로 인하여 지방산을 더 많이 사용하게 될 때 운동 중 피로감이 어느 정도 변화하는지를 조사했습니다.
건강한 일반 남성을 대상으로 약 1시간 동안 운동 중 “운동이 얼마나 힘들게 느껴지는지”를 물었습니다.
그림5
그림 5와 같이, 플라시보 그룹은 운동 시작 직후부터 피로를 느끼기 시작해 운동 시간이 길어질수록 피로감이 증가했습니다. 그러나 “시스틴”을 섭취한 그룹은 섭취하지 않은 그룹과 비교해, 운동 시작 후 25분부터 피로감이 감소했습니다.
이처럼 “시스틴”을 섭취하면, 운동 중 피로감이 감소하여 운동 퍼포먼스를 유지할 수 있습니다.
6．체내 에너지원 생성 증가에 도움을 주는 “시스틴”!
어떤 운동이든 원하는 목표를 달성하기 위해서는 에너지가 꼭 필요합니다. 음식을 통해 섭취하는 영양소를 에너지원으로 쓰기 위해서 세포 속 미토콘드리아는 ATP를 만들어 냅니다. 하지만 운동 중 우리 몸이 받는 스트레스는 ATP 생성을 저하시킵니다. 아미노산 “시스틴”은 이러한 스트레스를 억제해 미토콘드리아의 기능을 높여 쓸 수 있는 에너지원을 증가시킵니다. 그 결과, 운동 중 피로가 감소하게 됩니다.
지구력 향상은 운동선수에게 중요한 과제 중 하나이며 퍼포먼스 향상을 위해서는 운동시 “시스틴” 섭취를 하는 것이 도움이 됩니다.
