[mdtoday = 박세용 의학전문기자] 근력 운동 후 탄수화물 섭취량이 과도하면 근육량 향상에 도움이 되지 못한다는 연구 결과가 나왔다.

운동 후 탄수화물 과다 섭취 및 단백질 기질 구조가 하지 골격근의 동화 작용에 미치는 장기적 영향을 정밀 추적한 연구가 영양학 분야의 세계 최고 권위 학술지 '미국임상영양학저널(American Journal of Clinical Nutrition, AJCN)'에 실렸다.

스포츠의학 영역에서 운동 직후의 영양 섭취는 근육 미세 손상을 회복하고 근육을 강하게 만드는 중요한 과정이다.

최근 채식주의(Vegan) 열풍과 함께 자연식품을 통한 식물성 단백질 섭취의 중요성이 대두되어 왔으나, 식물성 식품 고유의 섬유질 기질(Fiber matrix) 구조가 단백질의 체내 흡수율을 높여줄 수 있는지, 그리고 필수 아미노산 조성을 맞춘 인공 쉐이크와 차이가 있는지 인간 대상의 데이터가 부족했다.

미국 일리노이 대학교(University of Illinois) 건강·운동과학과 니콜라스 버드(Nicholas Burd) 교수 연구팀은 20대의 건강한 성인 11명을 대상으로 일주일 간격의 무작위 교차 임상시험(Randomized controlled trial)을 진행했다.

피험자들은 레그 프레스와 레그 익스텐션 등 강도 높은 하지 근력 운동을 수행한 후, 한 번은 쌀과 콩으로 구성된 자연식품 식단을, 다른 한 번은 이와 단백질(20g), 섬유질, 지방, 탄수화물(114g) 함량을 완벽히 동일하게 설계한 자유 아미노산 쉐이크를 섭취했다.

연구팀은 지속적인 표지 아미노산 트레이서(Tracer) 주입 및 반복적인 하지 근육 생검(Muscle biopsy)과 혈액 스크리닝을 통해 실시간 근육 단백질 합성(MPS) 속도를 정밀 대조했다.

실시간 대사 경로 분석 결과, 식물성 자연식품인 쌀·콩 식단과 이를 모방한 영양소 격리 쉐이크 간에 근육 단백질 합성률의 통계적 격차는 확인되지 않았다.

이는 식물성 세포벽의 섬유질 기질 구조가 운동 후 단백질 흡수율이나 근육 성장 촉진 예후를 개선하는 데 아무런 기여를 하지 못함을 시사한다.

가장 결정적인 반전은 이전 연구 데이터들과 비교했을 때 나타났다.

두 식물성 식단 모두 섭취 후 수 시간 동안 혈중 아미노산 농도 상승 흐름이 극히 미미했으며, 동일한 단백질 20g을 공급했음에도 불구하고 살코기 돼지고기(Lean pork)를 먹었을 때와 비교해 근육 단백질 합성 능력이 현저하게 낮았다.

심지어 단백질 없이 오직 '탄수화물 단독 식단'만을 섭취했을 때의 근육 합성률과 비교해도 통계적으로 아무런 우위를 점하지 못하는 결과를 보였다.

연구팀은 단백질 20g이라는 동일한 조건 속에서 이처럼 근육 합성 정도가 처참하게 갈린 원인으로, 식물성 전체식품을 통해 목표 단백질량에 도달하는 과정에서 동반 섭취된 114g의 과도한 탄수화물을 지목했다.

일반적으로 운동 후 50~60g 수준의 탄수화물은 글리코겐 재합성을 위해 사용되지만, 이를 심각하게 초과하는 대량의 탄수화물 동시 유입은 위 배출 속도(Gastric emptying)를 대폭 지연시킨다.

결과적으로 아미노산이 혈류로 방출되어 하지의 오금동맥 등을 거쳐 근육 조직으로 도달하는 시간당 가용성을 제한하게 되는 '대사성 병목 현상'이 발생하는 것이다.

반면 동물성 식품은 훨씬 더 적은 총 에너지와 탄수화물 섭취만으로도 고품질의 필수 아미노산을 신속하게 공급할 수 있어 대사 효율성 측면에서 압도적인 우위를 나타냈다.

연구진은 이러한 임상 및 생검 근거를 바탕으로 운동 직후 과도한 탄수화물과 결합된 식물성 단백질 섭취가 돼지고기 등 동물성 식단과 독립적으로 근육 단백질 합성 효율을 저하시키는 강력한 제한 인자이며, 현행 스포츠 영양학 가이드라인에 탄수화물 대사 간섭을 배제한 표적 분리 단백질 섭취 수칙을 통합하는 것이 운동의학 및 대사학계의 새로운 이정표가 될 것이라고 결론지었다.