베타-알라닌

3. 생화학적 기능

β-알라닌은 주요 단백질이나 효소에서 발견되지 않는다. β-알라닌은 자연적으로 생성되는 펩타이드인 카르노신과 안세린의 구성 성분이며, 조효소 A의 구성 요소인 판토텐산(비타민 B₅)의 구성 성분이기도 하다. 정상 상태에서 β-알라닌은 아세트산으로 대사된다.^[6]

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β-알라닌은 천연에 존재하는 β-아미노산 중 하나로, 디히드로우라실이나 카르노신의 분해로 얻어진다. 생체 내에서는 유리 아미노산으로 존재하는 외에, 카르노신이나 안세린 등 일부 펩타이드의 구성 분자이기도 하다. 하지만 단백질의 구성 분자는 아니다. 따라서 카르노신이나 안세린 등을 많이 포함하는 근육 중에 많이 존재한다. 이 외에, 조효소 A를 구성하는 판토텐산(비타민 B₅)의 구성 분자이기도 하다.

3. 1. 카르노신의 전구체

3. 2. 수용체

4. α-알라닌과 β-알라닌의 비교

β-알라닌은 아미노산의 일종인 α-알라닌의 구조 이성질체이며, 카복시기에서 β위에 아미노기를 갖는다는 점에서 α 위치에 아미노기를 갖는 α-알라닌과 다르다. α-알라닌은 키랄 중심을 갖는 반면, β-알라닌은 키랄 중심을 갖지 않는다.

5. 운동 능력 향상

β-알라닌 보충은 운동 및 인지 능력을 향상시킬 수 있다는 증거가 있다.^{[36][37][38][39]} β-알라닌은 근육 세포 내에서 카르노신으로 전환되어 고강도 운동 중 생성되는 젖산의 완충제 역할을 하며, 신경근 피로의 시작을 지연시키는 데 도움이 된다.^[15][18]

β-알라닌은 카르노신의 속도 제한 전구체인데, 이는 카르노신 수치가 히스티딘이 아닌 사용 가능한 β-알라닌의 양에 의해 제한된다는 것을 의미한다.^[30][6] β-알라닌 보충은 근육 내 카르노신 농도를 증가시키고, 운동선수의 피로를 감소시키며, 수행된 총 근육 운동량을 증가시키는 것으로 나타났다.^{[31][32][7][8]} 카르노신을 경구로 섭취하면 소화 과정에서 히스티딘과 β-알라닌으로 분해되기 때문에, 단순히 카르노신을 보충하는 것은 β-알라닌만 보충하는 것만큼 효과적이지 않다. 따라서 무게로 볼 때, 복용량의 약 40%만 β-알라닌으로 이용 가능하다.^[30][6]

β-알라닌 섭취는 저림을 유발할 수 있으며, 섭취 용량에 따라 얼얼한 느낌으로 나타난다고 보고되었다.^[39][19] β-알라닌 과다 섭취는 전신 가려움을 유발하는데, 이를 '''β-알라닌 플러시'''라고 부른다. 이 가려움은 침해성 열 자극 및 침해성 기계 자극에 대응하는 MRGPRD^영어 (Mas 관련 G 단백질 결합 수용체 멤버 D)의 활성화가 원인이며, 히스타민 비의존적이다.^[23][24]

이 외에 β-알라닌의 중요한 부작용은 보고되지 않았지만, 장기간 사용의 영향이나 다른 보충제와의 병용 안전성에 대한 정보도 없으므로 사용에 주의해야 한다.^[13][14]

6. 생리 활성

카르노신은 β-알라닌과 히스티딘이 아미드 결합을 한 구조를 가진 디펩타이드이다. β-알라닌을 섭취하면 체내에서 β-알라닌과 히스티딘으로부터 카르노신을 생합성하는 카르노신 합성 효소의 반응이 활발해져 카르노신이 증가한다. 또한, 동물 실험 결과에 따르면, β-알라닌은 혈액뇌관문을 통과할 수 있으며, 대뇌피질 및 시상하부의 뇌 카르노신도 증가시킨다.^[21][22] 이 외에도 스트레스 시에도 해마에서 뇌 유래 신경 영양 인자 (BDNF)를 발현시켜 스트레스의 영향을 경감시킨다.^[22]

다만, β-알라닌의 과다 섭취는 전신 가려움을 유발한다. 이를 통칭하여 '''β-알라닌 플러시'''라고 부른다. 이 β-알라닌 과다 섭취에 의한 가려움은, 침해성 열 자극 및 침해성 기계 자극에 대응하는 Mas 관련 G 단백질 결합 수용체 멤버 D (MRGPRD|Mas 관련 G 단백질 결합 수용체 멤버 D^영어)의 활성화가 원인이며,^[23][24] 이 수용체는 히스타민 비의존적이다.^[23]

7. 물질대사

β-알라닌은 피루브산과 전이반응을 거쳐 말론산 세미알데하이드와 L-알라닌을 형성할 수 있다. 말론산 세미알데하이드는 말론산 세미알데히드 탈수소 효소를 통해 말론산으로 전환될 수 있다. 말론산은 이후 말로닐-CoA로 전환되어 지방산 생합성 경로로 들어간다.^[40]

또는 β-알라닌은 판토텐산과 조효소 A 생합성에 사용될 수 있다.^[40]

참조

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