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必須 아미노산

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必須 아미노산 ( 英語 : essential amino acid )은 體內 需要를 充當할 程度로 充分하고 빠르게 生物體 가 처음부터 合成할 수 없어서 飮食物 로부터 攝取해야만 하는 아미노산 이다. 모든 生物體에 共通的으로 存在하는 21가지 아미노산들 中 사람이 合成할 수 없는 9가지 아미노산은 페닐알라닌 , 발린 , 트레오닌 , 트립토판 , 메티오닌 , 류신 , 아이소류신 , 리신 , 히스티딘 이다. [1] [2]

다른 6가지 아미노산은 사람의 食單에서 條件附로 必須的인 것으로 看做되며, 이는 이들의 合成이 未熟兒 또는 深刻한 異化作用 障礙가 있는 사람과 같은 特別한 病胎生理學的 條件에서 制限될 수 있음을 의미한다. [2] 이들 6가지 아미노산은 아르기닌 , 시스테인 , 글리신 , 글루타민 , 프롤린 , 티로신 이다. 또 다른 6가지 아미노산은 人體에서 非必須 아미노산이므로 體內에서 充分한 量이 合成될 수 있다. 이들 6가지 아미노산은 알라닌 , 아스파르트산 , 아스파라긴 , 글루탐산 , 細鱗 , [2] 셀레老시스테인 (21番째 아미노산으로 看做됨)이다. 特定 微生物에만 蛋白質生成性 아미노산 피롤리신 은 사람을 包含한 大部分의 生物體에 依해 使用되지 않기 때문에 이들 生物體들에서는 非必須 아미노산이다.

制限 아미노산 ( 英語 : limiting amino acid )은 食品에서 가장 적은 量으로 發見되는 必須 아미노산이다. 이 槪念은 動物 飼料 의 아미노산을 計算할 때 重要하다.

사람에서의 必須 아미노산 [ 編輯 ]

必須 아미노산 條件附 必須 아미노산 [3] [4] 非必須 아미노산
히스티딘 (H) 아르기닌 (R) 알라닌 (A)
아이소류신 (I) 시스테인 (C) 아스파르트산 (D)
류신 (L) 글루타민 (Q) 아스파라긴 (N)
리신 (K) 글리신 (G) 글루탐산 (E)
메티오닌 (M) 프롤린 (P) 細鱗 (S)
페닐알라닌 (F) 티로신 (Y) 셀레老시스테인 (U)
트레오닌 (T)
피롤리신 * (O)
트립토판 (W)
발린 (V)

(*) 때때로 "22番째 아미노산"으로 看做되는 피롤리신 은 사람에 依해 使用되지 않는다. [5]

眞核生物 은 다른 氣質 로부터 一部 아미노산을 合成할 수 있다. 結果的으로 蛋白質 合成에 使用되는 아미노산들의 一部만이 必須 營養素 이다.

一日 勸奬 攝取量 [ 編輯 ]

必須 아미노산의 一日 要求量을 推定하는 것은 어려운 것으로 立證되었다. 이 數値들은 지난 20年 동안 相當한 修正을 거쳐왔다. 다음의 表는 標準 한 文字 略語와 함께 成人에서의 必須 아미노산에 對해 現在 使用 中인 世界保健機構 (WHO) 및 美國 의 一日 勸奬量을 나타낸 것이다. [6] [7]

아미노산 體重 1 kg當 mg
WHO 美國
히스티딘 (H) 10 14
아이소류신 (I) 20 19
류신 (L) 39 42
리신 (K) 30 38
메티오닌 (M)
+ 시스테인 (C)
10.4 + 4.1
(銃 14.5)
總 19
페닐알라닌 (F)
+ 티로신 (Y)
總 25 總 33
트레오닌 (T) 15 20
트립토판 (W) 4 5
발린 (V) 26 24

3歲 以上의 어린이의 一日 勸奬 攝取量은 成人보다 10~20% 더 높으며 嬰幼兒는 生後 첫 해에 最大 150% 더 높을 수 있다. 시스테인 (또는 黃 含有 아미노산), 티로신 (또는 芳香族 아미노산) 및 아르기닌 은 幼兒와 成長期 어린이에게 恒常 必要하다. [6] [8]

蛋白質 供給源의 相對的인 아미노산 造成 [ 編輯 ]

낮은 比率의 必須 아미노산을 含有하고 있는 食品은 身體가 얻은 아미노산을 脫아미노화 하여 蛋白質 脂肪 炭水化物 로 전환시키는 傾向이 있기 때문에 蛋白質 等價物의 劣惡한 供給源이다. 따라서 蛋白質로 轉換된 아미노산 臺 供給된 아미노산의 質量比人 純蛋白質 利用率 을 높이기 위해서는 必須 아미노산의 均衡이 必要하다. [9]

完全 蛋白質 은 사람을 위한 均衡 잡힌 必須 아미노산 세트를 包含하고 있다. 天然 動物 供給源은 모든 必須 아미노산을 提供한다. [10] 거의 完全한 蛋白質은 퀴노아 와 같은 一部 植物 供給源에서도 發見된다. [11]

食品에서 純蛋白質 利用率은 制限 아미노산(該當 食品에서 가장 적은 量으로 發見되는 必須 아미노산)에 依해 크게 影響을 받으며 身體의 必須 아미노산 回收에 依해 多少 影響을 받는다. 따라서 必須 아미노산의 分布가 다른 食品들을 混合하는 것이 좋다. 이것은 脫아미노화를 통한 窒素의 損失을 制限하고 全體 純蛋白質 利用率을 增加시킨다. [9]

蛋白質 供給源 制限 아미노산
리신
리신
옥수수 리신 트립토판
콩類 메티오닌 / 시스테인 雙 및 트립토판
鷄卵 , 닭고기 , 牛乳 없음, 鷄卵은 完全 蛋白質의 基準이다.

아미노산 分布 프로필은 動物性 食品이 植物性 食品보다 最適化되어 있다. [12] [13] 그러나 合理的으로 다양한 食單이 維持되는 限 完全 蛋白質을 含有한 植物性 食品을 攝取할 必要는 없다. [14] 다양한 植物性 食品의 組合은 完全 蛋白質 프로필을 提供할 수 있다. 옥수수, 콩 또는 콩, 쌀과 같은 特定 傳統的인 食品의 組合에는 사람에게 必要한 必須 아미노산이 適當量 包含되어 있다. [15] 美國 營養 및 食餌療法 學會 의 公式 立場은 하루 中에 攝取하는 다양한 植物性 食品의 適切한 組合으로부터 얻은 蛋白質이 칼로리 要求 條件을 充足할 時 營養的으로 適切할 수 있다는 것이다. [14]

蛋白質 質 [ 編輯 ]

다양한 種類의 蛋白質의 "質" 또는 "價値"를 表現하기 위한 다양한 試圖가 있어 왔다. 測定값에는 生物價 , 純蛋白質 利用率 , 蛋白質 效率 , 蛋白質 消化率 補正 아미노산 點數 , 完全 蛋白質 과 같은 槪念이 包含된다. 動物 飼料 에 한 가지 以上의 必須 아미노산이 相對的으로 不足하면 生長과 飼料 轉換率 에 制限的인 影響을 미치기 때문에 이러한 槪念은 畜産業 에서 重要하다. 따라서 純蛋白質 利用率을 증가시키기 위해 다양한 史料를 함께 供給하거나 個別 아미노산(메티오닌, 리신, 트레오닌, 트립토판)을 史料에 添加할 수 있다.

칼로리當 蛋白質 [ 編輯 ]

食品의 蛋白質 含量은 普通 칼로리當 蛋白質이 아닌 1回 提供量當 蛋白質로 測定된다. 例를 들어 美國 농무부 는 칼로리當 84 mg의 蛋白質(銃 71 칼로리)이 아니라 큰 鷄卵 하나(1回 提供量 50 g)當 6 g의 蛋白質로 表示한다. [16] 比較를 위해 生 브로콜리 1回 提供量(100 g)에는 2.8 g의 蛋白質이 있거나 칼로리當 82 mg의 蛋白質(銃 34 칼로리)이 있다. [17] 鷄卵에는 100 g當 12.5 g의 蛋白質이 包含되어 있지만 칼로리當 4 mg 더 많은 蛋白質이 包含되어 있다. [18] 必須 아미노산의 比率(蛋白質의 質)은 考慮되지 않았다. 健康한 蛋白質 프로필을 維持하려면 實際로 하루에 3 kg의 브로콜리를 攝取해야 하고, 充分한 칼로리를 얻으려면 거의 6 kg을 攝取해야 한다. [17] 成人은 하루에 2,000 칼로리의 10~35%를 蛋白質로 攝取하는 것이 좋다. [19]

사람이 아닌 動物에서의 完全 蛋白質 [ 編輯 ]

科學者들은 20世紀 初부터 쥐가 옥수수 로부터 抽出한 제인 이라는 蛋白質 供給源만 있는 食單에서는 生存할 수 없다는 事實을 알고 있었지만, 牛乳 로부터 抽出한 카제인 을 攝取하면 回復된다는 것을 發見했다. 이것은 윌리엄 커밍 로즈 가 必須 아미노산인 트레오닌 을 發見하도록 이끌었다. [20] 쥐의 食單 造作을 통해 로즈는 10가지 아미노산( 리신 , 트립토판 , 히스티딘 , 페닐알라닌 , 류신 , 아이소류신 , 메티오닌 , 발린 , 아르기닌 , 트레오닌 )이 쥐에게 必須的이라는 것을 보여주었다. 로즈의 後期 硏究는 8가지 아미노산이 成人에게 必須的이며 히스티딘은 幼兒에게도 必須的임을 보여주었다. 長期間의 硏究에서는 히스티딘이 成人에게도 必須的인 것으로 確認되었다. [21]

互換性 [ 編輯 ]

一部 아미노산은 다른 아미노산으로부터 生成될 수 있기 때문에 必須 아미노산과 非必須 아미노산의 區分은 多少 不分明하다. 含有 아미노산인 메티오닌 호모시스테인 은 서로 轉換될 수 있지만 둘 다 사람에서 新生合成 되지 않는다. 마찬가지로 시스테인은 호모시스테인으로부터 生成될 수 있지만 自體的으로 合成할 수는 없다. 따라서 便宜上 黃 含有 아미노산은 芳香族 아미노산 쌍인 페닐알라닌 티로신 과 마찬가지로 營養學的으로 同等한 아미노산의 單一 풀로 看做되기도 한다. 마찬가지로 要素 回로 에 依해 相互轉換이 可能한 아르기닌 , 오르니틴 , 시트룰린 은 單一 풀로 看做된다.

缺乏의 影響 [ 編輯 ]

必須 아미노산들 中 하나가 必要한 量만큼 利用 可能하지 않으면 다른 아미노산의 利用 可能性에 關係없이 蛋白質 合成이 沮害된다. [2] 蛋白質 缺乏은 身體의 모든 機關과 많은 시스템에 影響을 미치는 것으로 나타났다. 例를 들어 嬰幼兒의 腦 發達에 影響을 주고, 免疫界의 維持를 抑制하여 感染의 위함을 증가시키며, 腸 粘膜 機能 및 透過性에 影響을 주어 吸收를 감소시키고 全身 疾患 에 對한 脆弱性을 증가시키고, 콩팥의 機能에 影響을 미친다. [2] 蛋白質 缺乏의 身體的 徵候로는 浮腫 , 嬰幼兒의 成長障礙 , 筋肉 組織 不良, 潤氣 없는 皮膚, 얇고 軟弱한 머리카락 等이 있다. 蛋白質 缺乏을 反映하는 生化學的 變化에는 낮은 血淸 알부민 과 낮은 血淸 트랜스페린 이 包含된다. [2]

사람의 食單에 必須的인 아미노산은 윌리엄 커밍 로즈 가 이끈 一連의 實驗들에서 確立되었다. 實驗은 健康한 男子 大學院生들을 對象으로 進行되었다. 이들의 食單은 옥수수 綠末 , 수크로스 , 蛋白質이 없는 유지방 , 옥수수 기름 , 無機鹽類 , 알려진 비타민 , 페퍼민트 기름 으로 맛을 낸 肝 抽出物로 만든 큰 褐色 "沙糖"(알려지지 않은 비타민 供給用), 高度로 精製된 個別 아미노산들의 混合物로 構成되었다. 主要 結果 測定은 窒素平衡 이었다. 로즈는 被驗者들에게 必須 아미노산이 缺乏될 때마다 神經質, 疲勞 및 眩氣症의 症狀이 多少間 發生한다고 言及했다. [22]

必須 아미노산의 缺乏은 마라스무스 또는 콰시오커 로 나타날 수 있는 蛋白質 熱量 營養障礙 와 區別되어야 한다. 콰시오커는 한때 充分한 칼로리 를 消費하는 사람의 純粹 蛋白質의 缺乏(슈가 베이비 症候群)에 起因한 것으로 여겨졌다. 그러나 이 理論은 콰시오코와 對照的으로 마라스무스가 發病하는 어린이의 食單에 差異가 없다는 發見으로 인해 挑戰을 받게 되었다. [23] 美國 농무부 에 依해 維持되는 一日 攝取 勸奬量에서 必須 아미노산 中 하나 以上이 缺乏되면 蛋白質 熱量 營養障礙 로 說明한다. [2]

같이 보기 [ 編輯 ]

各州 [ 編輯 ]

  1. Young VR (1994). “Adult amino acid requirements: the case for a major revision in current recommendations” (PDF) . 《J. Nutr.》 124 (8 Suppl): 1517S?1523S. doi : 10.1093/jn/124.suppl_8.1517S . PMID   8064412 .  
  2. Dietary Reference Intakes: The Essential Guide to Nutrient Requirements 保管됨 5 7月 2014 - 웨이백 머신 . Institute of Medicine's Food and Nutrition Board. usda.gov
  3. Furst P, Stehle P (2004年 6月 1日). “What are the essential elements needed for the determination of amino acid requirements in humans?”. 《Journal of Nutrition》 134 (6 Suppl): 1558S?1565S. doi : 10.1093/jn/134.6.1558S . PMID   15173430 .  
  4. Reeds PJ (2000年 7月 1日). “Dispensable and indispensable amino acids for humans”. 《J. Nutr.》 130 (7): 1835S?40S. doi : 10.1093/jn/130.7.1835S . PMID   10867060 .  
  5. Richard Cammack. “Newsletter 2009, Biochemical Nomenclature Committee of IUPAC and NC-IUBMB” . 2017年 9月 12日에 原本 文書 에서 保存된 文書 . 2012年 7月 16日에 確認함 .  
  6. FAO/WHO/UNU (2007). “PROTEIN AND AMINO ACID REQUIREMENTS IN HUMAN NUTRITION” (PDF) . WHO Press.   , page 150
  7. Institute of Medicine (2002). 〈Protein and Amino Acids〉 . 《Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrates, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids》. Washington, DC: The National Academies Press. 680쪽. doi : 10.17226/10490 . ISBN   978-0-309-08525-0 .  
  8. Imura K, Okada A (1998). “Amino acid metabolism in pediatric patients”. 《Nutrition》 14 (1): 143?8. doi : 10.1016/S0899-9007(97)00230-X . PMID   9437700 .  
  9. McGilvery, Robert W. Biochemistry, a Functional Approach 1979. Chapter 41, esp Page 787
  10. “Nutrition for Everyone: Basics: Protein” . Centers for Disease Control and Prevention . 2008年 5月 15日에 確認함 .  
  11. http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19940015664_1994015664.pdf 틀:Bare URL PDF
  12. Mariotti, Francois; Gardner, Christopher D. (2019年 11月 4日). “Dietary Protein and Amino Acids in Vegetarian Diets?A Review” . 《Nutrients》 11 (11): 2661. doi : 10.3390/nu11112661 . PMC   6893534 . PMID   31690027 .  
  13. Woolf, P.J.; Fu, L.L.; Basu, A. (2011). Haslam, Niall James, 編輯. “VProtein: Identifying Optimal Amino Acid Complements from Plant-Based Foods” . 《PLOS ONE》 6 (4): e18836. Bibcode : 2011PLoSO...618836W . doi : 10.1371/journal.pone.0018836 . PMC   3081312 . PMID   21526128 .  
  14. Melina, Vesanto; Craig, Winston; Levin, Susan (2016年 12月 1日). “Position of the Academy of Nutrition and Dietetics: Vegetarian Diets” . 《Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics》 (英語) 116 (12): 1971. doi : 10.1016/j.jand.2016.09.025 . ISSN   2212-2672 . PMID   27886704 .  
  15. Essential Amino Acids . phy-astr.gsu.edu: "a number of popular ethnic foods involve such a combination so that in a single dish, one might hope to get the ten essential amino acids. Mexican corn and beans, Japanese rice and soybeans, and Cajun red beans and rice are examples of such fortuitous combinations."
  16. 《SDA National Nutrient Database for Standard Reference》 Release 21板. U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. 2008.  
  17. Vanovschi, Vitalii. “Broccoli, raw: nutritional value and analysis” . 《www.nutritionvalue.org》 . 2019年 11月 4日에 確認함 .  
  18. Vanovschi, Vitalii. “Egg, poached, cooked, whole: nutritional value and analysis” . 《www.nutritionvalue.org》 . 2019年 11月 4日에 確認함 .  
  19. “Web MD Protein: Are You Getting Enough?” . webmd.com. 2014年 9月 5日 . 2015年 3月 31日에 確認함 .  
  20. Rose WC, Haines WJ, Warner DT, Johnson JE (1951). “The amino acid requirements of man. II. The role of threonine and histidine”. 《The Journal of Biological Chemistry》 188 (1): 49?58. doi : 10.1016/S0021-9258(18)56144-5 . PMID   14814112 .  
  21. Kopple JD, Swendseid ME (May 1975). “Evidence that histidine is an essential amino acid in normal and chronically uremic man.” . 《J Clin Invest》 55 (5): 881?891. doi : 10.1172/JCI108016 . PMC   301830 . PMID   1123426 .  
  22. Rose, WC; Haines, WJ; Warner, DT (1951). “The amino acid requirements of man. III. The role of isoleucine; additional evidence concerning histidine” (PDF) . 《J Biol Chem》 193 (2): 605?612. doi : 10.1016/S0021-9258(18)50916-9 . PMID   14907749 . 2012年 12月 15日에 確認함 .  
  23. Ahmed T, Rahman S, Cravioto A (2009). “Oedematous malnutrition”. 《The Indian Journal of Medical Research》 130 (5): 651?4. PMID   20090122 .  

外部 링크 [ 編輯 ]