【건강다이제스트?|?정현초?영양생리학?박사】
오랜만에 동창생들을 만나면 그들의 인생살이가 얼굴에 나타나 있다. 비교적 여유 있고 순탄하게 살아온 친구들은 밝고 젊어 보인다. 그러나 어렵거나 지병으로 고생하는 친구들의 얼굴은 어딘가 모르게 어둡고 더 나이 들어 보인다. 특히 당뇨병으로 고생하는 친구들은 훨씬 더 늙어 보인다. 왜 그럴까? 그 비밀을 쥐고 있는 ‘당화반응’에 대해 알아보자.?
당화반응이 뭐길래?
우리 몸에서 포도당은 양날의 칼과도 같다. 한편으로 포도당은 가장 중요한 세포의 에너지원으로 사용된다. 그러나 다른 한편으로 포도당이 유발하는 해로운 부산물이 몸속에 쌓이면 매우 섬세한 세포의 구조를 파괴하게 된다. 이 작용을 ‘당화반응(glycation)’이라고 한다.
당화반응은 포도당이 아미노산, 단백질 혹은 다른 중요한 생체분자와 결합하여 그들의 구조를 바꾸어 기능 이상을 유발하는 작용이다. 그 병리적 충격은 만성 염증, 조숙한 질병, 노화 촉진 등으로 나타난다.
당화반응으로부터 생성되는 유해한 부산물을 전문용어로 ‘최종당화산물(advanced glycation end-products: AGEs)’이라고 부른다. 최종당화산물 ‘AGEs’는 다음과 같은 방법으로 노화를 촉진한다.
● 인체 내 단백질의 정상적인 기능을 방해한다.
● 단백질들을 교차 결합하여 조직을 뻣뻣하게 하고, 피부 주름과 심장 및 혈관장애를 야기한다.
● 만성 염증반응을 유발한다.
● 세포들이 산화 파괴에 더욱 취약하게 만든다.
노화에 미치는 당화반응 ‘충격’
모든 사람들은 노화를 촉진하는 당화반응 위험성에 노출되어 있다. 특히 당뇨병 환자들은 포도당을 제대로 컨트롤 할 수 없기 때문에 그들의 세포와 조직들은 더 빨리 노화되고 쇠퇴한다. 당뇨병 환자가 혈당을 적절히 컨트롤하지 못하면 노화 과정이 가속화되어 수명이 단축되고 삶의 질도 나빠진다.
당화반응은 당뇨병 환자뿐 아니라 정상인에게도 다음과 같은 여러 가지 질병과 증상을 유발할 수 있다.
● 신장병
● 알츠하이머병
● 파킨슨병
● 피부암
● 관절염
● 척추장애
● 실명
● 동맥경화
● 심장병
특히 당화반응은 동맥경화와 심장 근육 파괴의 중요한 요인으로 인식되고 있다. 최근 연구에 따르면 AGEs가 많이 축적되면 육체 활동이 둔화되고 반응시간이 감소되는 것으로 드러났다.
당화반응을 촉진하는 식품들
우리 몸에서 당화반응으로 인해 AGEs가 생성되지만 음식도 이 유해물질의 심각한 원인이 될 수 있다. 어떤 음식은 AGEs의 함량을 크게 증가시킨다.
일례로 너무 가공된 식품에는 AGEs가 많다. 또 단백질과 지방이 풍부한 음식을 높은 온도에서 튀기거나, 석쇠에 굽거나 볶으면 AGEs가 증가한다. 음식에 넣는 감미료와 갈변(browning)도 음식물에 당화반응 복합체를 생성한다.
음식물로부터 섭취하는 소량의 AGEs라도 혈류에 들어가 인체에 부담을 주면 노화를 촉진하고 만성질환의 원인이 될 수 있다.
미세먼지도 당화반응을?
나쁜 음식뿐만 아니라 요즈음 심각한 문제로 등장한 미세먼지와 같은 대기오염과 독성 화학물질도 당화반응을 일으킨다. 포름알데히드(formaldehyde)를 예로 들어보자. 포름알데히드는 카펫, 나무제품, 자동차, 종이제품, 심지어 노화방지 천 등의 생산에 사용되는 대표적인 독성 화학물질이다. 특히 요즈음 젊은이들이 사용하는 전자담배에도 들어 있다.
적은 양이라도 포름알데히드에 장기간 만성적으로 노출되면 심각한 건강 문제를 야기할 수 있다. 그 병리현상은 과도한 혈당과 흡사하다. 포름알데히드는 당화반응을 일으켜서(우리 몸의 단백질과 DNA와 교차 결합) 중요한 세포의 기능을 파괴하고 변질시킨다. 특히 신경전달물질과 미토콘드리아의 기능을 방해하여 치매나 우울증을 유발하기도 한다.
그러나 너무 실망할 필요는 없다. 좋은 소식이 있다. 당화반응을 예방하고 억제하여 인체에 해로운 AGEs를 최소화하여 건강을 유지할 수 있는 방법이 있다.
당화반응 예방과 억제는 이렇게~
당화반응으로 인한 파괴는 두 가지 방법으로 예방할 수 있다. 그 하나는, AGEs의 형성을 막는 것이다. 그 둘은, 우리 몸에 이미 존재하는 AGEs의 충격을 최소화하는 것이다. 이를 위해 우리가 실천해야 할 생활지침은 크게 3가지다.
첫째, 조리법을 개선한다
요리법과 음식물을 선택할 때 조금만 신경을 써도 당화반응과 AGEs를 극적으로 낮출 수 있다. 다음과 같은 방법을 실천해보자.
● 음식을 고온에 장시간 요리하지 않는다.
● 설탕과 지방이 많은 음식은 피한다.
● 고도로 정제되거나 방부제가 들어 있는 사전 포장된 음식을 피한다.
● 전자레인지 사용을 제한한다.
● 양념장에 재울 때 올리브 기름, 식초, 마늘, 겨자, 레몬 등을 첨가한다.
이런 조리법과 더불어 항산화제가 많이 들어 있는 음식을 섭취하여 당화반응을 예방하고 AGEs를 줄일 수 있다. 다양한 색깔의 과일과 채소를 골고루 먹으면 효과적이다.
둘째, 노니, 아로니아 등 항산화 식품을 섭취한다
한국에서 노니가 다시 유행한다고 들었다. 노니는 항산화 식품으로 꼽힌다. 또 농촌에서는 아로니아를 직접 재배하여 판매한다는 현수막을 많이 볼 수 있다고 한다. 아로니아 또한 항산화 식품으로 손색없다. 항산화 성분을 많이 함유한 식품을 응용하면 당화반응을 예방하는 데 도움이 된다. 노니, 망고스틴, 아로니아, 아싸이베리, 블루베리 등 다양한 식품을 활용하자.
셋째, 브로콜리의 항산화 효과도 도움 된다
앞에서 언급한 과일들도 좋은 항산화 식품들이다. 이들 식품 외에도 항산화 효과가 뛰어난 식품들이 우리 주변에는 매우 많다. 양파, 브로콜리, 버섯, 딸기, 사과 등 다양하다.
그중에서도 브로콜리 싹에 많이 들어 있는 설포라판(sulforaphane)은 매우 강력한 항산화제이다. 암을 예방 및 치유하는 효과가 있고, 치매 원인의 하나로 알려진 아밀로이드 베타(amyloid beta)와 타우(tau)라는 비정상 단백질을 제거한다. 살포라판을 응용한 노화방지 화장품과 피부병 치료 연고제도 시판되고 있다.
그 외에도 당화반응에 대항하고 AGEs의 형성을 예방하여 인체에 해로운 염증반응을 줄여주어 노화를 방지하는 항산화제는 수없이 많다. 그중에서 최근에 전문가들이 자주 추천하는 두 가지 물질과 운동까지 소개한다.
당화반응에 대항하여 싸우는 것들
① 벤포티아민(Benfotiamine): 활성 비타민 B1
티아민(thiamine)은 비타민 B1의 화학명칭으로 수용성이다. 다른 수용성 비타민(비타민 B들과 비타민 C)과 마찬가지로 비타민 B1을 복용하면 빠르게 체외로 배출되어 그 효과가 적다. 벤포티아민은 그러한 약점을 보완하기 위하여 비타민 B1을 지용성 유도체로 만들어 활성화시켜 체내에 더 오래 머물도록 한 것이다. 이글에서는 알기 쉽도록 ‘활성 B1’이라고 부른다. 활성 B1은 생체이용률이 매우 높고 임상적으로 여러 가지 이점이 있다.
활성 B1은 몇 가지 조직 파괴 메커니즘을 막아주는데, 그중의 하나가 바로 AGEs 형성 경로이다. 이 물질은 염증반응과 해로운 AGEs가 촉발하는 조직의 변질을 줄여서 AGEs의 악영향을 제한하기도 한다.
사람을 대상으로 시행한 활성 B1 연구의 대부분은 당화반응이 야기한 당뇨 합병증의 예방이나 치유에 관한 것들이다. 활성 B1을 복용한 환자들은 당뇨병성 신경병증, 신장질환, 혈관 기능 이상과 산화 스트레스가 많이 개선되었다고 한다.
②카르노신(Carnosine)
카르노신은 자연 발생적으로 생기는 아미노산 유도체로, 알라닌(alanine)과 히스티딘(histidine)이라는 두 가지 아미노산으로 구성되어 있다. 인체 내에서 소량 생산되며, 근육조직과 두뇌 및 신경시스템에서 많이 발견된다.
카르노신은 강력한 당화반응 억제 효능이 있어서 피부, 혈관과 심장 조직을 뻣뻣하게 하여 파괴하는 단백질 교차 결합을 예방한다. 카르노신을 복용하면 동맥경화 플라크를 안정화시켜서 뇌졸중이나 심장발작의 위험성을 줄일 수 있다고 한다.
단백질 교차 결합은 또한 두뇌에서 구조적 변성을 초래하여 알츠하이머병으로 발전할 수도 있다. 카르노신은 그런 교차 결합을 예방할 수 있기 때문에 노인들의 인지 저하를 막거나 늦추는 효능이 있다.
이러한 카르노신은 피부노화 예방에도 좋다. 피부의 당화반응은 외부에 깊은 주름이나 잔주름으로 나타난다. 나이 관련 피부 노화는 대개 피부 콜라겐이 당화반응으로 교차 결합하고 단백질이 변성되어 발생한다. 피부의 주름과 노화에 신경을 많이 쓰는 여성들에게 희소식이 있다. 카르노신은 단백질 파괴를 예방하고, 파괴된 단백질을 제거하는 효능이 있으니 참고하자.
어느 연구에서 카르노신을 복용하지 않은 여성과 복용한 여성을 비교한 결과 카르노신을 복용한 여성들의 피부는 더욱 매끄럽고, 탄력적이며, 잔주름이 적었다고 한다. 이 같은 피부 개선 효과는 카르노신이 콜라겐과 같은 피부 단백질의 당화반응을 예방하여 AGEs의 형성을 낮추었기 때문인 것으로 보인다.
카르노신은 또한 포름알데히드 중독과 그로 인한 노화 촉진으로부터 세포와 조직을 방어해 줄 수도 있다.
카르노신의 주공급원은 붉은 살코기이다. 하지만 육식을 많이 해도 카르노신의 수준은 매우 낮을 수 있다. 왜냐하면 카르노신은 인체 내 카르노시나제(carnosinase)라는 효소에 의해 신속하게 파괴되기 때문이다. 따라서 당화반응 예방을 하기 위해서는 더 많은 양의 카르노신을 복용하여야 한다.
③ 운동
운동은 전신적인 항산화 능력을 증강시킨다. 동물실험에서 운동은 산화 스트레스를 낮추었고, 비만 쥐의 신장에서 AGEs 수치를 줄였으며, 당뇨 모델 쥐에서 혈당을 매우 효과적으로 조절하였다고 한다. 적당한 운동은 해로운 AGEs의 형성과 AGEs 관련 노화 과정에 매우 효과적인 무기가 될 수 있다.
이 외에도 비타민 D와 마그네슘도 당화반응을 예방하는 효능이 있다고 하니 참고하자.
결론적으로…
포도당은 당화반응 복합체(AGEs)를 형성하여 지방과 단백질을 심각하게 파괴하는 원인이 될 수 있다. 당화반응은 당뇨병 환자뿐만 아니라 정상인에게도 발생하여 노화 촉진, 만성질환과 기능장애를 유발할 수 있다.
활성 비타민B1(benfotiamine)과 카르노신(carnosine)은 그러한 파괴 과정을 예방하거나 어느 정도 반전시킬 수 있으므로 적극적으로 활용하자.
정현초 박사는 캐나다 Manitoba 주립대학에서 영양생리학으로 박사 학위를 취득한 후 벤쿠버 소재 BC주립대학과 캐나다 CF연구재단에서 연구원으로 근무했다. 현재 벤쿠버에서 서양인들을 상대로 대체의학클리닉을 운영하고 있다. 관심분야는 정신, 육체요법, 생혈액분석, 영양요법, 호르몬균형요법 등이다.