Oral Branched-Chain Amino Acids Supplementation in Athletes: A Systematic Review (2022)

https://doi.org/10.3390/nu14194002

 

분지사슬 아미노산(Branched-Chain Amino Acids, BCAAs)은 류신(Leucine), 이소류신(Isoleucine), 발린(Valine)으로 구성된 필수 아미노산으로, 신체 내에서 스스로 생성되지 않아 식이를 통해 섭취해야 한다. 근육에서 대사되며 단백질 합성(mTOR 경로 활성화)을 자극하는 역할을 하기 때문에 운동 선수들이 성과 향상과 회복을 위해 자주 섭취한다. 하지만 BCAA 보충의 효과에 대한 연구 결과는 일관되지 않아, 해당 리뷰 논문은 이를 명확히 규명하기 위해 24편의 연구를 종합 분석하였다.

 

주요 연구 결과

1. 운동 수행에 미치는 영향

• BCAA 보충이 운동 수행 능력(달리기 속도, 점프 높이, 근력 등)에 미치는 영향은 대부분 미미했다.

  • 지구력 운동(마라톤, 사이클링)

    • 일부 연구에서 피로 감소와 관련된 호르몬 변화(코르티솔 감소, BCAA/트립토판 비율 증가)가 나타났지만, 실제 성과 개선으로 이어지지 않았다.

    • 예: 18명의 사이클리스트를 대상으로 한 연구에서 BCAA 보충 그룹은 피로 유발 물질(세로토닌) 억제와 관련된 BCAA/트립토판 비율 증가가 관찰되었지만, 평균 출력 향상은 통계적으로 유의미하지 않았다.

  • 저항 운동(스쿼트, 벤치프레스)

    • BCAA 보충이 근력 향상에 미치는 영향은 제한적이었으며, 일관성 없는 결과가 보고되었다.

2. 근육 손상 및 회복

• 근육통 완화 효과

  • 저항 운동에서 BCAA가 운동 후 근육통과 지연성 근육통(Delayed Onset Muscle Soreness, DOMS)을 완화하는 효과가 보고되었다.

    • 예: 16명의 저항 운동 선수 대상 연구에서, BCAA 보충 그룹은 근육통 강도가 24~48시간 동안 유의미하게 낮았다.

  • 반면, 지구력 운동에서는 이와 같은 효과가 일관되지 않았다.

• 근육 회복

  • BCAA 보충이 손상된 근육 세포 회복(크레아틴 키나아제, 젖산 탈수소효소 수치 감소)에 긍정적인 영향을 미쳤다.

3. 체성분 변화

• 대부분의 연구에서 BCAA 보충이 체중, 지방량, 근육량 변화에 미치는 유의미한 효과는 관찰되지 않았다.

  • 예: 10주간 BCAA를 보충한 사이클리스트 연구에서 지방량과 근육량 모두 통계적으로 유의미한 차이는 없었다.

4. 생화학적 반응

• mTOR 경로 활성화

  • BCAA 보충은 mTOR 경로(단백질 합성 촉진 경로)를 활성화하여 근육 합성을 촉진하는 데 관여했다.

• 호르몬 반응

  • BCAA 보충은 코르티솔(피로 유발 호르몬) 수치를 감소시키고, 테스토스테론(근력 및 회복 관련 호르몬)을 증가시키는 경향이 있었다.

  • 예: 20명의 축구 선수를 대상으로 한 연구에서 BCAA 그룹은 운동 후 테스토스테론 수치가 유의미하게 증가한 반면, 코르티솔 수치는 감소했다.

• 피로 유발 억제

  • BCAA/트립토판 비율 증가는 세로토닌 형성을 억제하여 중추 피로를 줄이는 데 도움을 줄 수 있음이 관찰되었다.

 

BCAA 보충의 유효성 분석

1. 효과적인 사용 시나리오

   • 고강도 저항 운동 후 회복 촉진

     • BCAA 보충은 지연성 근육통을 줄이고 회복 속도를 높이는 데 효과적이다.
     • 운동 후 24~48시간 동안 회복 과정을 촉진하는 데 적합하다.

   • 장시간 지구력 운동에서의 피로 억제

     • 장시간 지속되는 운동(마라톤, 사이클링) 중 중추 피로를 줄이는 데 사용될 수 있다.
     • 단, 개인별 효과가 다를 수 있으며, 장기간의 사용은 신중해야 한다.

2. 제한 사항 및 주의점

• 충분한 단백질 섭취와의 상호작용
  • 연구에 따르면 1.6g/kg 이상의 단백질을 섭취하는 경우, 추가적인 BCAA 보충의 효과가 감소한다.
• 보충 시 타이밍
  • 운동 전/후 또는 운동 중 보충 시 가장 큰 효과를 볼 수 있다.
  • 아미노산 흡수와 관련된 호르몬의 변화로 인해 운동 후 즉시 보충이 유리할 수 있다.
• 개인차 고려
  • 성별, 운동 유형, 강도에 따라 효과가 상이하므로 개인화된 보충 전략이 필요하다.

 

 

그래프 설명

1. Muscle Soreness Reduction (%)

• BCAA 보충이 운동 후 근육통을 얼마나 줄이는지 보여준다.
  • 저항 운동 선수들이 가장 큰 감소(40%)를 경험하여, BCAA가 강도 높은 운동 후 근육통 완화에 효과적임을 나타낸다.
  • 지구력 운동 선수들은 15% 감소로, 상대적으로 제한적인 효과를 보였다.

2. Recovery Improvement (%)

• 운동 후 회복 속도를 개선하는 데 BCAA가 얼마나 효과적인지 나타낸다.
  • 저항 운동 그룹에서 가장 큰 개선(45%)이 나타나 회복 촉진에 효과적임을 보여준다.
  • 사이클리스트와 축구 선수도 각각 30%와 25%의 회복 개선을 보여, 지속적인 고강도 운동에서 활용 가능성을 시사한다.

3. Performance Increase (%)

• 운동 성과(근력, 지구력 등)의 향상 정도를 보여준다.
  • 성과 향상은 제한적이었으며, 저항 운동 그룹이 15%로 가장 높은 증가를 보였다.
  • BCAA는 성과 향상보다는 근육통 완화와 회복 속도 개선에 더 효과적임을 나타낸다.

 

결론

BCAA 보충은 운동 수행 향상보다는 근육 회복과 피로 억제에 중점을 둔 사용이 더 효과적일 수 있다. 특히 고강도 운동 후 회복이 중요한 선수들에게 유익하며, 장기간 지구력 운동에서 피로를 줄이는 데 보조적으로 사용될 수 있다.

 

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