<h1>서론</h1><p>장시간 운동 시 단백질이 에너지원으로 중요한 역할을 한다고 알려진 이후 단백질이 운동수행에 미치는 영향과 에너지원으로서의 기여뿐만 아니라 호르몬과의 반응 등을 밝히는 연구들이 진행되고 있다.</p><p>BCAA(branched chain amino acid)는 루이신(leucine), 아이소루이신(isoleucine), 발린(valine)을 지칭하는 것으로 다른 필수 아미노산들은 주로 간에서 산화되어지는 것과는 달리 골격근에서 산화되어 운동 시 수축하는 골격근에서 사용된다고 알려져 있다. 근육에서 BCAA는 운동중과 스트레스 상황 모두에서 중요한 기질로서 작용하며 다른 아미노산과 단백질 합성의 전구자로서 제공된다. 또한 장시간의 운동 시 탄수화물이 고갈되고 에너지원으로서 지방 기여가 증가되면서 근육에서 중요한 에너지기질로 작용한다.</p><p>일반적으로 운동은 에너지 소비를 증가시키고 장시간 운동시 BCAA 산화를 크게 증진시킨다. BCAA는 운동 시 에너지원으로써 에너지 대사에 관여하며 크렙스 사이클(Kreb's cycle) 중간물질의 양을 증가시키고 당신생합성작용(gluconeogenesis)을 위한 기질로써 기여한다. 실제로 MacLean 등은 운동 전 BCAA의 구강 투여가 운동 시 세포내와 혈액 내 BCAA 수치를 증가시켰고 내인성 근육 단백질 분해를 억제시켰다고 보고했다. 그러나 Van Hall 등은 BCAA를 투여한 결과 크렙스 사이클 중간물질인 a-ketoglutarate의 감소를 보고하였으며, 이와 유사하게 Wagenmakers 등 또한 BCAA의 산화율 증가가 크렙스 사이클 중간물질의 점진적인 감소를 초래함으로써 오히려 에너지 고갈을 가져올 수 있다는 상반된 결과를 보였다.</p><p>장시간 운동 시 코티솔(cortisol), 성장호르몬(growth hormone), 갑상선호르몬 \( \left(\mathrm{T}_{3,}, \mathrm{~T}_{4}\right) \)의 분비 증가는 단백질 분해를 촉진시키고 필요한 에너지 생성을 위해 작용하게 된다. 아미노산 섭취는 성장호르몬과 인슐린(insulin)의 분비를 촉진시키는데, 실제로 Shimomura 등이 인슐린과 \( \mathrm{T}_{3} \)등이 BCAA의 대사 조절 효소인 BCKADH(branched-chain a-keto acid dehydrogenase)의 활성과 억제에 관여하는 BCKADH kinase의 발현에 관련이 깊다는 결과를 발표하면서 BCAA 대사와 연관된 호르몬의 변화를 관찰하는 것이 중요하게 대두되고 있다. 그러나 BCAA 대사와 관련된 특정 호르몬의 변화에 대한 연구는 매우 부족한 실정에 있다.</p><p>한편, OKG(ornithine a-ketoglutarate)는 ornithine 2분자와 a-ketoglutarate 1분자로 형성된 염이며, 크렙스 사이클 연료원으로 글루타메이트(glutamate) 생성에 사용되며 당신생합성과정의 전구체로써 작용한다. 또한, 인슐린과 성장호르몬 같은 동화작용적 호르몬의 분비와 대사산물의 합성에 관여하며, 골격근의 알지닌(arginine)과 글루타민(glutamine)의 양을 유의하게 증가시켰다는 보고가 있다. 그러나, 아직까지 OKG의 작용기전이 완전히 알려지지는 않은 실정이다.</p><p>BCAA 투여와 운동수행과의 관계에 관한 연구들 중에는 BCAA 투여시 일어날 수 있는 크렙스 사이클 중간물질인 a-ketoglutarate의 고갈을 억체하는 측면에서 OKG를 투여한 연구도 있지만, 후속되는 연구들에 의해 실질적인 OKG 투여의 a-ketoglutarate 고갈 억제의 기전을 검증하지는 못하였다고 볼 수 있고, 다양한 실험군 시도에 의한 이론적 논점들의 상호 검증도 요구되어지고 있다. 특히, 최근 인슬린, 코티솔, 갑상선 호르몬 등이 BCAA의 대사의 조설 효소인 BCKADH의 활성과 억제에 관여하는 BCKADH kinase 활동과 발현에 깊이 연관되어 있다는 연극결과가 발표되면서 BCAA 대사와 관련되어 이들 호르몬의 변화를 관찰하는 것이 매우 중요하다고 보고 있으나, 운동과 BCAA 대사를 호르몬과 연결시켜 수행한 포괄적인 연구는 아직은 미흡한 상태이다.</p><p>따라서, 본 연구는 BCAA와 BCAA 산화시 a-ketoglutarate 고갈을 억제하기 위해 OKG와 알부민(albumin)을 가중 투여하여 장시간 운동 시 혈중 에너지 대사산물(글루코스, 유리지방산, 암모니아)과 BCAA 산화와 관련된 호르몬(성장호르몬, 인슐린, 코티솔, \( \mathrm{T}_{3}, \mathrm{~T}_{4}\))에 미치는 영향을 규명하는데 그 목적이 있다.</p>
장시간 운동시 BCAA 산화를 감소시키나?
NO