식물성 단백질
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1. 개요
식물성 단백질은 콩류, 견과류, 콩 가공 식품 등 식물에서 얻을 수 있는 단백질을 의미한다. 동물성 단백질에 비해 포화지방이 적고 식이섬유가 풍부하며, 필수 아미노산을 포함하여 신체 조직을 구성하고 에너지를 제공하는 역할을 한다. 식물성 단백질 섭취는 심혈관계 질환 예방, 골다공증 위험 감소에 기여하며, 지구 환경 보호와 지속 가능한 식량 자원 확보에도 긍정적인 영향을 미친다. 또한, 대체 식품 개발을 통해 육류를 대체하는 식물성 단백질 식품의 활용이 증가하는 추세이다.
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| 식물성 단백질 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 분류 | 영양소 |
| 영양 정보 | |
| 주요 공급원 | 콩류 (두부, 템페, 에다마메, 렌틸콩, 병아리콩, 강낭콩) 견과류 (아몬드, 호두, 캐슈넛, 피스타치오, 땅콩) 씨앗 (치아씨, 아마씨, 해바라기씨, 호박씨) 곡물 (퀴노아, 현미, 귀리, 통밀) 채소 (브로콜리, 시금치, 아스파라거스, 버섯) |
| 특징 | 동물성 단백질에 비해 지방과 콜레스테롤 함량이 낮고 섬유질 함량이 높음. |
| 장점 | 심혈관 질환 예방 혈당 조절 체중 관리 환경 보호 |
| 단점 | 일부 필수 아미노산 부족 가능성 (라이신, 메티오닌 등) 낮은 생체 이용률 알레르기 유발 가능성 |
| 섭취 방법 | 다양한 식물성 단백질 식품을 균형 있게 섭취 부족한 아미노산은 다른 식품으로 보충 (상호 보완 작용) 필요에 따라 단백질 보충제 활용 |
| 관련 정보 | |
| 관련 용어 | 필수 아미노산 단백질 보충제 채식주의 비건 |
| 주의사항 | 특정 식물성 단백질에 알레르기가 있는 경우 섭취를 피해야 함. |
2. 함유 식품
식품을 통해 섭취한 단백질은 소화과정을 거쳐 가장 작은 구성 물질인 아미노산으로 분해된 후 흡수되어 체내 기관, 각 조직에 이용된다. 아미노산은 체내에서 합성 가능 여부에 따라 필수아미노산과 비필수 아미노산으로 구분된다. 필수아미노산(essential amino acid)은 체내에서 합성되지 않거나 충분한 양이 합성되지 않으므로 콩류(대두, 서리태, 병아리콩 등)를 비롯해 난류, 육류, 어류 등 필수 아미노산이 함유된 식품들을 통해 반드시 섭취해야 한다. 필수 아미노산이 체내 부족하면 체조직 구성이 원만하지 않고 성장발육이 제대로 이루어지지 않는다. 반면 비필수 아미노산(non-essential amino acid)은 반드시 음식으로만 섭취하지는 않아도 인체에서 합성이 가능하다.
단백질은 근육, 세포막, 피부, 결체조직, 뼈 등 신체 조직을 형성하고 성장기 어린이, 청소년 및 환자의 체조직 회복에 중요한 역할을 한다.[4][5][6] 탄수화물, 지방과 함께 1g당 4kcal의 에너지를 내며, 소화 효소, 에너지 대사에 관여하는 효소 및 호르몬 합성에 기여한다.
식물성 단백질 식품은 건강, 영양, 지구 환경, 동물 복지 측면에서 여러 이점을 제공한다.
단백질은 식물성 식품과 동물성 식품에 골고루 들어있다. 식물성 단백질을 함유한 대표적인 식품으로는 대두, 서리태, 강낭콩, 병아리콩, 렌틸콩 등 콩류와 콩을 가공, 발효한 두부, 유부, 두유, 낫또, 청국장, 된장, 콩가루, 콩비지 등의 콩식품이 있다. 땅콩, 호두, 아몬드, 잣 등의 견과류에도 단백질이 상당량 들어있다.[1]
로하스 식품교환표에서는 식품군을 12개로 분류하여 어육류군에 해당하는 식품들을 포화지방산의 급원이 되는 동물성 식품과 불포화지방산을 공급하는 식물성 식품으로 구분하였다.[2] 식물성 단백질 식품군은 동물성 단백질 식품군과 비교 시 1교환단위 중량당 단백질 함량은 유사한 수준이나 포화지방산 함량이 적고, 식이섬유 함량이 높다는 특성을 보인다.
3. 단백질과 아미노산
단백질은 영양적 질에 따라 완전단백질과 불완전단백질로도 나뉘는데 이는 오스본(Osborne)과 멘델(Mendel)[3]이 실시한 동물 성장실험을 근거로 하고 있다. 완전단백질은 체내에서 합성할 수 없는 필수아미노산을 모두 충분히 함유하고 있어 체내 단백질 합성에 적합하며 동물의 생명유지 활동, 성장을 돕는다. 대개 완전단백질은 동물성 단백질만 해당(젤라틴을 제외하고 모두 해당)되는 것으로 알고 있으나 식물성 단백질 식품인 대두의 글리시닌(glycinin)은 완전단백질로 꼽힌다. 불완전단백질은 필수 아미노산이 1개 이상 결핍된 것인데, 단백질 합성(protein synthesis)을 위해서는 필요한 조직에 모든 종류의 필수 아미노산이 충분하게 공급되어야 한다. 따라서 필수 아미노산이 부족한 단백질 식품만을 오래 섭취하면 단백질 합성이 원만히 이루어지지 못해 성장발육을 더디게 하고 근육감소를 낳게 된다. 동물성 단백질에 젤라틴(gelatin)과 식물성 단백질 중 옥수수의 제인(zein)이 해당되며 다른 단백질 식품을 함께 골고루 섭취함으로써 단백질을 보충해 이용 효율을 높일 수 있다.
4. 체내 기능
혈액 내 지단백질을 구성하여 지방 성분을 운반하고, 알부민, 글로불린 등 혈장 단백질은 영양소를 운반하며 세포막의 Na+-K+ 펌프 형성에 관여한다. 또한 면역 세포 항체의 구성 성분이 되어 체내 면역 기능을 담당하고, 포도당 신생합성을 통해 혈당 항상성을 유지한다. 알부민, 글로불린 등은 혈액의 수분 평형에 중요한 역할을 하며, 단백질 섭취가 부족하면 부종(월상안 등)이 생길 수 있다. 아미노산은 산-염기 평형에 기여하여 체내 pH를 정상 범위로 유지한다.
5. 식물성 단백질 식품의 이점
건강 및 영양: 식물성 단백질은 포화지방과 콜레스테롤 함량이 낮아 비만, 고지혈증, 동맥경화증 등 심혈관계 질환 예방에 도움이 된다. 대두, 나또, 두부 등은 식이섬유소와 피토케미컬을 함유하여 항산화 효과를 기대할 수 있다.[7] 콩은 단백질 소화 흡수율이 높고 PDCAAS 평가에서 쇠고기보다 높은 점수를 받아 질 좋은 단백질 급원으로 인정받는다.[8]
지구 환경: 식물성 단백질은 동물성 단백질에 비해 생산 과정에서 물 사용량, 탄소 배출량, 토지 사용량이 적다. 소고기 1kg 생산에 사용되는 물은 콩 1kg 생산에 사용되는 물의 20배에 달하며, 탄소 배출량도 더 적다.[11]
동물 복지: 식물성 단백질 식품은 공장식 축산 환경에서 생산되는 동물성 단백질 식품에 대한 대안으로, 동물 복지(Animal welfare) 및 케이지 프리(Cage free) 운동 확산에 기여한다.
5. 1. 건강과 영양
식물성 단백질 식품은 현대인에게 많은 만성 질환을 예방하고 관리하는 데 도움이 된다. 동물성 단백질 식품에는 포화지방과 콜레스테롤이 많이 들어 있어 비만, 고지혈증, 동맥경화증, 심근경색, 뇌경색 등 심뇌혈관계 질환과 위, 대장 등 소화기계 질환의 위험을 높인다. 또한 동물성 단백질은 대사 과정에서 산성 대사산물을 많이 생성하여 뼈 건강을 악화시켜 골다공증 발병 위험을 높인다. 반면, 대두, 나또, 두부 등 식물성 단백질 식품은 콜레스테롤 과잉 섭취 걱정이 없고 포화지방산이 적으며, 필수지방산을 포함한 불포화지방산을 충분히 함유하고 있다. 또한 식이섬유소와 피토케미컬(phytochemical) 물질인 이소플라본(isoflavone)을 함유하여 비만, 혈관계 질환을 관리하고 정장 활동을 도우며, 항암, 면역 등 항산화 효과를 기대할 수 있다. 더불어 성장호르몬, 항생제 등 축산에 사용되는 유해 약제로부터 안심할 수 있다는 장점이 있다.[7]
콩은 대표적인 식물성 단백질 식품으로, 단백질 소화 흡수율이 높고 PDCAAS 평가에서 쇠고기(0.92)보다 높은 1.0을 기록하여 질 좋은 단백질 급원으로 인정받는다.[8] PDCAAS는 단백질의 아미노산가를 100으로 나누고 소화 흡수율을 곱한 값으로, 0과 1 사이의 값으로 표현된다.
PDCAAS = (아미노산가/100) X 단백질 소화흡수율(%)
5. 2. 지구 환경
식물성 단백질 식품은 동물성 단백질 식품에 비해 생산 과정에서 물 사용량, 탄소 배출량, 토지 사용량이 적어 지속 가능한(sustainable) 식품으로 주목받고 있다. 스톡홀름 국제물연구소(SIWI)는 물 사용량의 70%가 농축산업에 쓰이며 대부분이 육류 생산에 소비된다고 지적했다.[9] 국제연합식량농업기구(UNFAO)는 축산업에 사용되는 토지, 가축을 먹일 곡물사료에 사용되는 경작지가 계속적으로 늘어나고 있으며 가축사육, 축산으로 인한 탄소 배출과 메탄, 이산화질소 등의 온실가스 배출 증가를 경고하고 있다.[10] 소고기 1kg 생산에 사용되는 물의 양은 약 40000L로 콩 1kg 생산에 사용되는 물의 양에 20배에 달하며, 탄소 배출 등 지구온난화 영향도 더 낮다. 따라서 단백질 급원 식품으로서 동물성 식품보다 식물성 식품을 이용하는 것은 지구 환경 측면에서 가치가 있다.[11]
식물성 단백질 식품은 공장식 축산 환경에서 생산되는 대부분의 동물성 단백질 식품에 대한 대체로 주목받고 있다. 세계적으로 동물보호 운동단체, 시민 단체, 다양한 협회에서 캠페인, 보고를 통해 동물 복지(Animal welfare), 케이지 프리(Cage free)가 확대되고 있다.
참조
[1]
서적
당뇨병 식품교환표 활용지침
대한당뇨병학회
2020
[2]
논문
영양균형식단 작성을 위한 식품교환표와 식사구성안 개발
2018
[3]
서적
Food Reform: Our Desperate Need
Heidelberg Publishers
1975
[4]
서적
영양소대사의 이해를 돕는 고급영양학
교문사
2016
[5]
서적
21세기 영양학
교문사
2011
[6]
서적
21세기 영양학원리
교문사
2011
[7]
문서
단백질 질평가 방법에 하나인 소화율을 고려한 아미노산가(Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score, PDCAAS)는 소화율 및 체내이용률의 보완을 위해 FAO/WHO에서 제시한 것으로 식품의 아미노산 조성과 단백질의 소화율을 반영한다
[8]
논문
Protein - Which is Best?
2014
[9]
뉴스
DEVELOPMENT: Food Security Requires New Approach to Water
Inter Press Service(IPS) news
2008-05-23
[10]
간행물
기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC) 제5차 평가 종합보고서
UN Food and Agriculture Organization(UNFAO)
2014
[11]
서적
식사혁명 - 더 나은 밥상, 세상을 바꾸다
MID
2019
[12]
웹사이트
Impossible Foods
https://impossiblefo[...]
Impossible Foods
2011
[13]
웹사이트
New Wave Foods
https://www.newwavef[...]
New Wave Foods
2015
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