식물성 단백질과 동물성 단백질, 무엇이 다를까

안녕하세요! 달리는 사람의 기록 ‘AIRNOTE’입니다.

단백질 보충제를 고르다 보면 ‘식물성’과 ‘동물성’이라는 표현을 자주 보게 됩니다. 같은 단백질인데 왜 구분할까요? 두 단백질은 구조와 흡수 방식에서 차이가 있고, 그 차이가 우리 몸에서 어떻게 쓰이는지에 영향을 줍니다.

이 글에서는 식물성 단백질과 동물성 단백질이 무엇이 다른지, 달리는 사람이 알아야 할 선택 기준은 무엇인지 정리합니다.

단백질은 아미노산으로 쪼개진다

단백질은 우리 몸에 들어오면 아미노산이라는 작은 단위로 분해됩니다. 단백질은 아미노산으로 구성되며, 아미노산은 몸에서 합성이 가능한 ‘비필수 아미노산’과 몸에서 합성할 수 없는 ‘필수 아미노산’으로 나뉩니다.

단백질은 우리 몸에서 20가지의 아미노산으로 분해되는데, 그 중 9가지는 우리 몸에서 생성되지 않기 때문에 반드시 단백질 함유 음식을 통해 섭취해야 합니다. 이 9가지가 바로 필수 아미노산입니다.

식물성과 동물성 단백질의 가장 큰 차이는 이 필수 아미노산이 얼마나, 어떤 비율로 들어 있느냐입니다.

동물성 단백질은 필수 아미노산을 모두 포함한다

동물성 단백질에는 몸에서 합성할 수 없는 필수 아미노산이 골고루 들어있어 ‘완전 단백질’이라고 불립니다. 동물성 단백질은 육류, 가금류, 생선, 계란, 유제품 등을 통해 섭취할 수 있습니다.

반면 식물성 단백질에는 필수 아미노산이 상대적으로 적어 ‘불완전 단백질’이라고 불립니다. 곡류와 견과류에는 리신이 없고, 콩류에는 메티오닌이 부족합니다.

대부분의 식물성 단백질은 동물성 단백질에 비해 필수 아미노산 함량이 낮으며, 한 가지 이상의 특정 아미노산이 결핍될 수 있습니다. 특히 식물성 단백질은 류신, 리신, 메티오닌 같은 특정 아미노산이 부족한 경우가 많습니다.

흡수율도 다르다

같은 양의 단백질을 먹어도 몸에 흡수되는 비율은 다릅니다. 동물성 단백질은 90% 이상이 체내에서 흡수되는 반면, 식물성 단백질은 종류에 따라 70~90% 정도만 흡수됩니다.

연구팀은 단백질 수준이 거의 같은 것으로 인정되는 돼지고기 1온스(약 28g)·계란 1개·콩 1/4컵·견과류 1/2온스(약 14g)를 연구 참여자에게 제공한 뒤 필수 아미노산의 생체 이용률을 구했으며, 비교 결과 돼지고기·계란 등 동물성 단백질 식품이 식물성 단백질 식품보다 필수 아미노산의 생체 이용률이 높은 것으로 나타났습니다.

식물성 단백질을 먹는 경우 세포벽이 깨지지 않아 단백질 흡수율이 낮기 때문에 열을 가하거나, 파우더 형태를 물에 타 먹으면 흡수율도 높이고 간편하게 먹을 수 있습니다.

단백질 품질을 평가하는 방법

단백질의 질을 평가하는 대표적인 기준으로 PDCAAS(Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score)와 DIAAS(Digestible Indispensable Amino Acid Score)가 있습니다.

PDCAAS는 1989년 FAO/WHO가 권장했으며, 1993년 미국 FDA가 단백질 품질을 결정하는 ‘최선의’ 방법으로 채택했습니다. DIAAS는 FAO가 지지하는 더 정확한 방법으로, 소장에서의 아미노산 흡수를 측정하며 1.0으로 제한되지 않아 단백질 품질을 더 잘 구분할 수 있습니다.

동물성 단백질(유청, 계란, 카제인, 생선)은 일반적으로 가장 높은 점수(PDCAAS 0.92~1.0)를 받으며, 식물성 단백질은 제한 아미노산으로 인해 낮은 점수를 받습니다(예: 옥수수 0.41, 밀 0.45).

미국 식품의약청은 PDCAAS라는 평가 방법을 통해 단백질의 품질을 평가하는데, 대두 단백질의 영양가를 달걀이나 우유 등 완전 단백질로 불리는 동물성 단백질과 같은 1등급이라는 최고 수치로 평가했습니다. 대두는 식물성 단백질 중에서도 품질이 높은 편입니다.

식물성 단백질의 부족한 부분을 채우는 법

식물성 단백질의 아미노산 구성 문제는 여러 종류를 조합하면 보완할 수 있습니다. 옥수수, 대마, 현미, 콩, 완두콩 단백질은 리신 또는 메티오닌 함량이 낮지만, 옥수수, 대마, 현미 단백질(리신 낮고 메티오닌 높음)을 콩이나 완두콩 단백질(메티오닌 낮고 리신 높음)과 같은 양으로 조합하면 아미노산 프로필이 더 균형 잡힌 단백질 블렌드를 만들 수 있습니다.

한때는 매 끼니마다 보완적인 식물성 단백질을 조합하는 것이 최선이라고 여겨졌지만, 현재는 하루 전체 식단에서 아미노산 섭취를 고려하는 것이 일반적으로 받아들여지고 있습니다. 즉, 한 끼에 모든 아미노산을 다 채울 필요는 없고, 하루 동안 다양한 식물성 단백질을 먹으면 됩니다.

식물성 단백질 블렌드는 계란 흰자, 우유, 닭고기, 유청, 카제인 같은 동물성 단백질을 각각 94.2%, 98.8%, 86.4%, 92.4%, 98.0%의 유사도로 모방할 수 있습니다. 여러 식물성 단백질을 잘 조합하면 동물성 단백질에 가까운 아미노산 프로필을 만들 수 있다는 의미입니다.

근육 합성 효과는 어떻게 다를까

종전 연구 결과를 보면 동물성 단백질 음식은 식물성 단백질 음식에 비해 근육단백질의 합성에 더 큰 자극을 주며, 이는 이들 음식을 한 번 섭취한 사람에 대한 근육 생검 결과 나타났습니다. 단기적으로는 동물성 단백질이 더 효과적일 수 있다는 뜻입니다.

하지만 장기적으로는 다른 결과도 있습니다. 일리노이대 연구에 따르면 동물성 단백질과 식물성 단백질은 시간 경과에 따라 근육 단백질 합성에 미치는 영향에 이렇다할 차이가 없는 것으로 나타났으며, 해당 연구의 참가자는 체중 1kg당 하루 1.6~1.8g의 단백질을 섭취했는데, 이는 근육단백질의 합성을 최대화하고 근력 훈련으로 근육을 키우는 데 필요한 양(체중 1kg 당 1.1~1.2g의 단백질)보다 훨씬 더 많은 양입니다.

네덜란드 마스트리히트 공립대학교의 연구팀은 감자 단백질이 어떻게 근육량을 늘리는 동화작용을 일으키는지 연구한 결과, 감자 단백질이 동물성 유단백질만큼이나 휴식 그리고 운동 시에 체내 근육 합성률을 증가시킨다고 설명했습니다. 특정 식물성 단백질은 동물성 단백질과 비슷한 효과를 낼 수 있다는 연구입니다.

다만 채식주의자 그룹은 식물성 단백질의 대부분을 보충제로 섭취했으며, 이는 채식주의자들이 실제 단백질을 섭취하는 방식과 다르며 현실적으로 재현되지 않습니다. 연구 조건과 실제 식사는 다를 수 있다는 점을 염두에 둬야 합니다.

어떤 비율로 먹는 게 좋을까

동물성:식물성 단백질의 적절한 비율은 3분의 1은 동물성, 3분의 2는 식물성으로 섭취하는 것입니다. 동물성 단백질 30%, 식물성 단백질 70%의 비율로 단백질을 섭취했을 때, 동물성만을 섭취한 경우보다 단백질 효율이 높거나 비슷하다는 연구가 영양학 저널에 실렸습니다.

동물성 단백질에는 포화지방과 콜레스테롤 함량이 높아 과다 섭취 시 심혈관 질병, 당뇨병 등과 같은 질병을 유발할 수 있어 주의해야 합니다. 식물성 단백질에는 포화지방과 콜레스테롤 함량이 낮아 각종 성인병의 위험을 낮출 수 있으며, 식이섬유와 비타민, 미네랄 등이 풍부합니다.

일본 도쿄 국립암센터의 연구 결과에 따르면 동물성 단백질 섭취를 4%만 식물성으로 대체해도 전체 사망률이 34%, 심혈관질환 관련 사망률은 42% 낮출 수 있습니다. 식물성 단백질의 비중을 조금만 늘려도 건강상 이점이 있다는 뜻입니다.

달리는 사람이 확인할 것

달리는 사람에게 단백질은 근육 회복과 유지에 필요합니다. 어떤 단백질을 선택할지는 개인의 식습관, 소화 능력, 목표에 따라 달라집니다.

동물성 단백질은 필수 아미노산이 모두 들어 있고 흡수율이 높아 효율적입니다. 하지만 지방과 콜레스테롤도 함께 섭취하게 됩니다. 식물성 단백질은 아미노산 구성이 불완전하지만 여러 종류를 조합하면 보완할 수 있고, 식이섬유와 미네랄도 함께 섭취할 수 있습니다.

충분한 양을 섭취한다면 장기적으로 근육 합성 효과는 비슷하다는 연구도 있습니다. 한 가지만 고집할 필요는 없고, 두 가지를 적절히 섞어 먹는 것이 현실적인 선택입니다.

보충제를 고를 때는 성분표에서 단백질 함량뿐 아니라 아미노산 구성도 확인하세요. 식물성 단백질 제품이라면 여러 종류가 블렌딩되어 있는지 보는 것도 방법입니다.

자주 묻는 질문

식물성 단백질만 먹으면 근육이 안 생기나요?

충분한 양을 섭취하고 여러 종류를 조합하면 근육 합성 효과는 동물성과 비슷하다는 연구가 있습니다. 다만 흡수율이 낮아 더 많은 양이 필요할 수 있습니다.

동물성 단백질과 식물성 단백질을 어떤 비율로 먹어야 하나요?

동물성 30%, 식물성 70% 비율이 단백질 효율이 높다는 연구가 있습니다. 개인의 식습관과 건강 상태에 따라 조절하면 됩니다.

식물성 단백질 보충제를 고를 때 뭘 확인해야 하나요?

여러 식물성 단백질이 블렌딩되어 있는지 확인하세요. 완두콩, 현미, 대마 등이 조합되면 부족한 아미노산을 서로 보완할 수 있습니다.

콩만 먹으면 단백질이 충분한가요?

콩은 메티오닌이 부족하고, 곡류는 리신이 부족합니다. 콩과 곡류를 함께 먹으면 아미노산 구성이 보완됩니다.

운동 직후에는 동물성 단백질이 더 좋나요?

단기적으로는 동물성 단백질이 근육 합성 자극이 더 크다는 연구가 있지만, 장기적으로는 충분한 양을 섭취하면 차이가 줄어듭니다.

흡수율이 낮으면 얼마나 더 먹어야 하나요?

동물성 단백질은 90% 이상, 식물성은 70~90% 흡수됩니다. 같은 효과를 내려면 식물성 단백질을 10~30% 정도 더 섭취해야 할 수 있습니다.

PDCAAS와 DIAAS는 뭔가요?

단백질 품질을 평가하는 기준입니다. PDCAAS는 미국 FDA가 채택한 방법이고, DIAAS는 FAO가 권장하는 더 정확한 방법입니다. 높을수록 품질이 좋습니다.

참고한 자료

• (AI) 근 성장이 목표라면, 동물성 단백질 vs 식물성 단백질 – MS TODAY
• 동물성 단백질 vs 식물성 단백질… 어느 비율로 먹는 게 좋을까 < 푸드테라피 < 기사본문 – 캔서앤서(cancer answer)
• 헬린이 위한 ‘단백질 보충제’ 오해와 진실
• Plant Versus Animal-Based Proteins To Support Muscle Conditioning – Gatorade Sports Science Institute
• The Muscle Protein Synthetic Response to the Ingestion of a Plant-Derived Protein Blend Does Not Differ from an Equivalent Amount of Milk Protein in Healthy Young Males
• 동물성 단백질, 식물성 단백질보다 인체 흡수률↑ – 대한급식문
• 동물성 단백질 vs 식물성 단백질…장단점은? < 헬시라이프 < 기사본문 – 하이닥
• Protein digestibility corrected amino acid score
• PDCAAS vs DIAAS: Protein Digestibility Scores for Labeling Compliance
• 동물성 단백질과 식물성 단백질, 어떻게 다를까? < 오피니언 < 기사본문 – 미트러버뉴스
• Plant vs. Animal Protein: What’s the Difference? – Stephanie Kay Nutrition
• Combining Plant Proteins to Achieve Amino Acid Profiles Adapted to Various Nutritional Objectives—An Exploratory Analysis Using Linear Programming

위 자료로 확인된 사실을 바탕으로, 배경과 맥락을 더해 새로 작성한 글입니다.

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