노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

피부노화 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

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50대에 접어들면 부쩍 피부의 탄력이 떨어지고 기미, 주름이 늘면서 노화를 실감하는 경우가 많다.

이러한 노화 현상의 주범으로 자주 화제에 오르는 것이 당화(糖化: glycation)다. 당질(탄수화물)의 과다섭취가 당화에 영향을 주는 것으로 알려져 있지만 실은 술과도 밀접한 관계가 있다고 한다.

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안티에이징 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

술 전문기자가 도시샤(同志社)대학의 당화스트레스연구센터를 방문하여 취재한 내용을 소개한다.

50세가 넘으면 유독 신경이 쓰이는 것이 피부탄력과 기미, 주름이다. 40대까지는 어떻게든 중력에 견뎌왔는데 50대에 접어들면 확연히 차이가 난다.

나이를 이길 수 있는 사람은 없다. 하지만 같은 50대라도 놀라울 정도로 젊어 보이는 사람이 있는 반면, 실제 나이보다 10살 이상 나이가 들어 보이는 사람도 있다. 왜 이렇게까지 외모에 차이가 ​​나는 것일까.

노화란 시간이 지남에 따라 몸을 구성하는 세포의 수가 감소되며 세포 기능이 떨어지는 과정이다.

당(糖)은 우리 몸의 에너지 공급원이다. 특히 우리 뇌는 에너지 공급원으로 포도당만을 사용한다. 몸 안에 사용하고 남은 당은 간과 근육에 글리코겐으로 저장되고 과다한 것은 지방조직에 저장돼 비만으로 나타난다. 당이 우리 몸의 단백질, 지방, DNA에 효소(enzyme)에 의해 붙는 과정을 ‘당화(Glycosylation)’라고 하고, 이렇게 새로 만들어진 물질들은 세포간의 의사소통과 정보교환 등 중요한 역할을 한다. 한글로는 같은 당화이지만 ‘glycation’은 효소를 이용하는 ‘glycosylation’과 다르게 당이 화학적인 공유결합(covalent bonding)으로 단백질이나 지방에 직접 붙는 것을 말한다. 이렇게 만들어진 부산물은 단백질이나 지방의 고유한 역할을 방해하는 위험물질이 될 수 있다.

인체 노화 과정을 요약하면, 산화(酸化)와 당화(糖化) 과정이다. 산화는 전자를 빼앗아 활성산소를 만들어내는 과정이고, 당화는 단백질이 혈관을 떠돌아 다니는 당분과 결합해 최종당화산물(AGE)로 변화하는 과정이다. 산화와 당화를 통해 만들어진 활성산소와 AGE는 생체 조직 및 세포를 공격하고, 노화를 촉진시키며 각종 만성 질환을 일으키는 원인이 된다. [메디게이트]

여분의 당(糖)이 결합되어 단백질 변성

당화작용 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

당화(糖化)는 한마디로 ‘몸속의 누룽지’다. 예를 들면, 팬케이크를 구우면 표면이 노릇노릇해지는데 이것은 팬케이크의 당이 달걀과 우유에 함유된 단백질과 결합하여 일어나는 현상이다. 이것이 바로 당화다.

이 말만 들으면 뭐가 위험하다는 건지 잘 다가오지 않는데 이 당화가 몸에서 일어나면 큰 문제가 된다.

우리 몸에서 일어나는 당화는 체내 여분의 당이 단백질과 결합하여 단백질의 변성과 열화현상을 일으킨다. 단백질은 장기, 피부, 근육, 혈관을 비롯한 몸을 구성하는 중요한 성분이다. 즉, 당화로 인해 몸을 구성하는 다양한 요소가 열화된다.

소 가죽과 뼈를 포도당 용액에 담가두면 조직이 당화되어 며칠안에 갈색으로 변하고 탄력을 잃어간다.

당화뼈 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

우골의 당화

당화가 진행되면 최종당화산물(AGEs: Advanced glycation end products)이라는 물질이 생성된다. AGEs는 다양한 경로를 통해 만들어지는데 보고된 것만 수십 종류가 있다. 실제로 100종류 이상 있다고 알려져 있으며 이 AGEs가 인체의 노화를 촉진시킨다.

당화가 진행되어 AGEs가 많이 생성되면 어떤 나쁜 영향을 미칠까?

AGEs의 나쁜 영향 중의 하나는 단백질 경화다. AGEs은 단백질을 결합시켜 악성물질을 체내에 만든다. 이 물질로 인해 단백질이 가동성과 유연성을 잃어 경화된다.

또한 체내에는 AGEs와 결합하는 수용체(receptor)가 존재하고 이 수용체가 AGEs와 결합하면 염증을 일으킨다. 이렇게 하여 신체의 여러 장기 기능이 저하되는 것이 이른바 ‘노화’다. 이것이 계속 진행되면 결국 다양한 질병을 유발한다.

피부탄력 저하, 뼈의 콜라겐 경화로 골절 위험성 증가

AGEs가 체내에 축적되면 어떤 노화현상과 질병을 유발시킬까?

외모와 관련하여 우선 피부가 탄력을 상실한다. 또한 주름, 칙칙함, 혈색 불량 등 여성에게는 달갑지 않은 작용이 피부 표면에서 일어난다. 피부 탄력의 저하 원인은 다양하지만 당화의 영향이 큰 것으로 알려져 있다. 연구소의 연구 결과도 당화 스트레스에 노출되는 당뇨병 환자의 피부 탄력이 쉽게 손실되는 것으로 나타났다.

당뇨병 피부탄력 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련제2형 당뇨병 환자는 정상인에 비해 피부 탄력성이 떨어지고 있다.

부지런히 레이저 치료를 하고 미용 화장품을 발라도 피부가 개선되지 않는 것은 이런 이유 때문이다. 또한 AGEs는 뼈에도 영향을 미친다.

AGEs의 한종류인 펜토시딘(pentosidine: Pen)이 뼈의 콜라겐 섬유에 악성물질을 만들면 경화현상이 일어나 골질이 떨어진다. 뼈는 칼슘뿐만 아니라 3%정도는 콜라겐이라는 단백질로 구성되어 있다. 콜라겐의 경화로 뼈가 탄력을 잃어버리면 비록 골량이 충분해도 부러지기 쉬워진다. 일명 골다공증이다.

골절과 콜라겐 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

사람의 뼈에 포함된 콜라겐의 가령 변화를 조사한 연구 중에 나이가 들수록 펜토시딘이 증가했다는 보고가 있다. (일본노년의학회잡지 2013년 50권 2호 P213-217). 노인은 더욱 주의가 필요하다. 또한 관절 연골의 콜라겐이 당화되면 관절염에도 영향을 미친다.

신장과 간 기능 저하, 치매에도 영향

그리고 AGEs는 심각한 내장 질병을 유발한다.

신장이나 간 등 인간의 장기는 단백질로 구성되어 있다. 이러한 장기에 AGEs가 축적되면 내장 기능 자체가 저하되어 결국 신부전 또는 간 장애 등 심각한 질병을 일으킬 수 있다.

또한 혈관을 구성하는 콜라겐이 AGEs로 인해 경화되면 유연성이 떨어져 부상을 당하기 쉬워진다. 즉 동맥 경화를 촉진시킨다. AGEs가 혈관 내피에 축적되면 지방 등으로 이루어진 걸쭉한 죽상물인 아테로마(atheroma)가 혈관 벽에 생성되고, 이것이 점차 쌓이면 심근경색, 뇌졸중을 일으킨다.

이렇게 우리 몸에 나쁜 영향을 미치는 AGEs는 알츠하이머형 치매의 발병 위험도 높인다. 치매 환자의 뇌에는 일반인에 비해 약 3배나 많은 AGEs가 축적되어 있었다는 연구 결과도 있다 (Proc. Nati. Acad . Sci. USA. 1994; 91 : 4766-4770).

당화 영향 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

술과 당화의 연관성은?

알코올과 당화는 밀접한 관계가 있다.

당이 단백질과 결합하여 AGEs가 생성된다고 설명했는데 생성 과정에서 중간 생성물로 알데히드가 만들어진다. 즉, 당에서 알데히드가 생성되고 이것이 단백질과 결합하여 AGEs를 생성하는 것이 당화과정 중의 하나다.

당화 알콜 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

AGEs의 생성 경로는 복잡 다양한데 그 과정에서 당뿐만 아니라 지방을 통해서도 AGEs가 생성되는 경로가 있다.

조금 전문적인 이야기이지만 알데히드는 알데히드기 (-CHO)라는 구조를 가지는 물질의 총칭이다. 이 알데히드기는 산소와 탄소가 이중결합된 카르보닐기(-C = O)를 가지는데 반응성이 높고 단백질과 결합하기 쉽다. 그리고 이로인해 단백질이 AGEs화 되고 변성, 열화되는 것이다.

당화 반응에 알데히드가 깊이 관여하고 있다. 술에 포함된 알코올(에탄올)은 체내에서 알콜 탈수소효소에 의해 아세트알데히드로 변환된다. 이 아세트알데히드가 단백질과 결합하여 나쁜 영향을 미치는 것이다.

알코올이 체내에서 분해되어 생긴 아세트알데히드도 단백질과 결합하여 AGEs를 생성한다. 즉, 아세트알데히드는 AGEs의 생성을 촉진하는 작용을 한다.

술을 자주 마실수록 체내에 AGEs가 축적된다.

당연히 술을 많이 마셔 체내에 아세트알데히드가 있는 사람일수록 당화가 촉진되어 AGEs가 생성되는 것이다.

실제로 도시샤 대학의 당화 스트레스 연구센터의 연구 결과, 술을 자주 마시는 사람일수록 체내에 AGEs가 많이 축적되어 있는 것으로 확인되었다.

연구센터는 일본인 244명을 대상으로 피부의 AGEs 축적과 생활습관의 연관성에 대해 분석했다. 그 결과 흡연경험, 음주습관, 수면시간이 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 음주 습관은 아래의 그래프처럼 음주 ​​빈도가 주 4일 이상의 그룹은 주 3일 이하 그룹에 비해 AGEs의 축적량이 높았다. 다만, 현시점에서 음주량과의 인과관계는 명확하게 밝혀지지 않았다.

당화 음주 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

그 중에서도 가장 주의가 필요한 사람은 술을 마시고 얼굴이 붉어지는 사람(Flasher)이다. 즉 아세트알데히드를 분해하는 ALDH2 (아세트알데히드 탈수소효소) 활성이 낮은 사람이다.

술을 마시고 얼굴이 붉어지는 사람은 아세트알데히드의 분해 능력이 낮기 때문에 체내에서 아세트알데히드에 노출되는 시간이 길어진다. 따라서 AGEs의 생성이 촉진된다. 이로 인해 체내의 단백질 변성이 진행되어 노화와 각종 질병의 위험이 증가한다.

얼굴이 붉어지지 않는 사람(Non-flasher)도 술을 많이 마시면 아세트알데히드의 영향을 받는다.

숙취가 있는 사람과 일상적으로 음주를 하는 사람도 아세트알데히드에 의한 AGEs 생성이 촉진된다. ALDH2 활성이 높은 사람은 아세트알데히드의 분해가 빠르지만 과음을 하면 아세트알데히드에 노출되는 시간이 길어지기 때문에 위험성이 높아진다. 얼굴이 붉어지지 않는다고 안심해선 안된다.

알콜대사 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

연구소의 야기교수는 알기 쉽게 이렇게 정리해 주었다.
“나이가 들수록 AGEs는 축적된다. 이것은 자연적인 현상이지만 음주를 하면 그 축적 속도가 빨라진다”

그럼 어떻게 하면 당화를 줄일 수 있을까? 음주량을 줄이는 것 말고 또다른 것은 뭐가 있을까?

당화(糖化)와 AGEs 축적을 억제하는 방법

당화를 막을 수는 없지만 음식을 비롯한 생활습관을 바꾸는 것으로 당화를 예방할 수 있다.

아침식사는 거르지 않는다. 

조식을 거르면 장시간 혈당치가 낮은 상태가 지속되기 때문에 혈당을 올리는 인슐린 길항호르몬(항인슐린 호르몬)이 대량으로 분비된다. 이런 상태에서 점심식사를 하면 식후 혈당치가 급상승하기 때문에 이번엔 혈당치를 내리는 인슐린이 췌장에서 대량으로 분비되어 일시에 혈당치가 하강한다.
마치 롤러코스터처럼 혈당과 인슐린 길항호르몬이 급격히 변동하여 당화를 촉진시키는 것이다. 또한 췌장에도 큰 부담을 주어 당뇨병 등 각종 질병 발생 가능성이 높아진다. 아침은 물론 끼니를 거르지 않고 간식도 먹지 않는 것이 항당화의 철칙이다.

또한 탄수화물이나 과자류, 청량음료 등 당질의 과잉섭취는 혈당치의 급상승을 초래한다.

천천히 먹는다.

식후에 갑자기 졸음이 쏟아지는 것은 식사를 빨리하여 인슐린이 한꺼번에 분비되기 때문이다. 천천히 잘 씹어 먹으면 혈당이 완만하게 상승하여 당화 예방에 도움이 된다. 보통 식사 시작 후 20분 정도 지나면 지방세포에서 렙틴이라는 호르몬이 분비되어 포만감을 느끼는 뇌의 중추를 자극한다. 그러나 20분 안에 먹으면 포만감을 느끼기 전에 과식을 하게 되어 탄수화물을 과다 섭취하게 되므로 주의한다.

혈당지수가 낮은 음식을 섭취한다.

식후 1시간 정도 지나면 혈당치가 급격히 상승한다. 이 때 당 흡수를 완만하게 억제하는 것이 당화예방에 도움이 된다.
기준이 되는 것이 혈당지수(GI: Glycemic index)다. 포도당(글루코스) 100을 기준으로 100에 가까울수록 혈당치가 상승하기 쉽고, 혈당지수 60미만이 바람직하다고 한다.

음식 혈당지수 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

AGEs는 야채나 생선회 등 날 것에는 적고, 돈까츠나 튀김 등 기름으로 고온조리한 동물성 지방식품에 많이 들어있다.
가열온도가 높을수록 많이 발생하므로 조리방법은 날것 – 찜 또는 삶기 – 볶음 – 굽기 순으로 권장한다. 닭백숙의 AGEs양을 1로 하면 닭꼬치는 6배, 튀김은 10배가 된다.

기름을 사용한 조리에는 비법이 있다. 구이나 튀김요리 전에 레몬즙이나 와인식초로 고기를 1시간 정도 재워두면 좋다. 신맛이 강한 액체에 담그면 당화가 억제되어 AGEs가 60%정도 감소한다.

야채를 먼저 먹는다.

식사 때 샐러드나 야채요리를 먼저 먹으면 야채의 식이섬유가 당질의 흡수속도를 억제하기 때문에 혈당의 급상승을 막아준다. 해조류, 버섯에 들어있는 식이섬유도 당질의 흡수를 느리게 하는 작용을 한다. 잘 씹어 먹는 습관도 중요하다.
특히 항당화(抗糖化) 식재료 브로콜리는 AGEs의 생성을 억제하는 성분인 설포라판(sulforaphane)이 풍부하다.

차를 마신다.

카모마일(캐모마일) 차, 삼백초 차, 서양산사나무 (모노기나 산사나무) 차, 포도잎 차, 티엔차(甜茶,잎을 달여 만든 달달한 첨차)는 노화 물질의 생성을 방지하고 당화을 지연시키는 성분이 포함되어 있기 때문에 식전이나 식사 중에 마시는 것을 추천한다.
국화과에 속하는 약용 식물 캐모마일(카밀레)에 들어있는 폴리페놀 성분인 카마멜로사이드(chamaemeloside)가 당화를 억제하여 피부노화를 방지한다.

캐모마일카밀레차 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

구연산을 섭취한다.

구연산이 많이 들어있는 식초와 감귤류도 항당화에 도움이 된다. 우리 몸의 세포는 포도당을 연소하는 시트르산 회로(TCA회로, 크렙스 회로)가 존재하는데, 구연산이 시트르산 회로의 기능을 향상시키는 작용을 한다. 샐러드를 먹을 때는 드레싱 대신 후추소금이나 레몬 즙을 살짝 뿌리거나 식사 전에 자몽 같은 과일 섭취를 추천한다. 그러나 달콤한 과일을 과잉 섭취하는 것은 삼가한다.

구연산 노화의 원인 당화(糖化), 탄수화물 외 음주와 밀접한 관련

식후 1시간 안에 워킹을 한다.

식후 1시간 안에 혈당치가 가장 많이 상승하여 당화가 일어나기 쉬우므로 식후 바로 누워서는 안된다. 식사 후에는 30분 정도(하루 1만보) 산책을 하는 습관을 들인다. 당화는 뼈에도 영향을 미치기 때문에 골밀도를 높이기 위해서는 뼈에 자극을 주는 얇은 신발(플랫슈즈)을 신고 걷는다. 외출을 못할 경우는 식후에 스쿼트 같은 가압 트레이닝도 좋은 방법이다.

6시간 이상 수면을 취한다.

우리 몸은 잠잘 때 신진대사가 가장 활발하다. 수면 부족이 지속되면 신진대사를 관장하는 멜라토닌과 성장 호르몬의 분비가 나빠져 노화물질의 대사와 배출이 잘되지 않는다. 항당화을 위해서는 6~7시간 숙면을 취하는 것이 중요하다.

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