비타민 C 결핍이 운동 능력과 산화 스트레스에 미치는 영향 및 보충 효과

Low vitamin C values are linked with decreased physical performance and increased oxidative stress: reversal by vitamin C supplementation (2014)

https://doi.org/10.1007/s00394-014-0821-x

 

해당 논문은 낮은 비타민 C 수치가 신체 수행 능력과 산화 스트레스에 미치는 영향을 평가하고, 비타민 C 보충이 이를 개선할 수 있는지 조사한 연구이다. 연구는 비타민 C 수치가 낮은 그룹과 높은 그룹 간의 산화 스트레스 및 운동 수행 능력의 차이를 분석하고, 비타민 C 보충의 영향을 비교했다. 연구 결과는 비타민 C가 부족한 개인에서 보충이 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 보여준다.

 

연구 방법

1. 참가자 선정

   • 모집 규모: 100명의 건강한 남성(평균 연령 21.7세)
   • 분류 기준: 비타민 C 수치가 가장 낮은 10명(평균 35 μmol/L)과 가장 높은 10명(평균 78 μmol/L)을 각각 낮은 그룹과 높은 그룹으로 분류
   • 비타민 C 결핍(Hypovitaminosis C, 23 μmol/L 이하) 상태를 가진 참가자는 제외하여 질병과 관련된 혼란 변수를 배제

2. 연구 설계

   • 교차 설계: 30일간 비타민 C 보충 또는 위약을 섭취한 후 60일 세척 기간(washout period) 뒤 그룹을 교체
   • 보충 요법: 하루 3회 333mg의 비타민 C 정제 섭취

3. 운동 프로토콜

   • VO2max 테스트: 최대 산소 섭취량 평가를 통해 심폐 지구력 측정
   • 격렬한 자전거 운동: 최대 산소 섭취량의 70~75% 강도로 45분간 운동 후, 95% 강도로 운동을 계속하여 탈진 지점까지 수행

4. 산화 스트레스와 항산화 지표 측정

   • 산화 스트레스 지표: F2-isoprostanes(지질 산화), 단백질 카보닐(단백질 산화)
   • 항산화 지표: 글루타치온(GSH) 수치를 혈액과 소변을 통해 분석

 

연구 결과

1. 비타민 C 수치와 산화 스트레스의 관계

   • 산화 스트레스 지표: 낮은 그룹에서 F2-isoprostanes와 단백질 카보닐 농도가 높은 그룹보다 유의미하게 증가
   • 운동 후 스트레스 반응: 낮은 그룹에서 운동 후 산화 스트레스 증가 폭이 더 작음. 이는 이미 산화 스트레스가 높은 상태에서는 추가적인 반응이 제한적임을 의미

2. 비타민 C 보충 효과

   • 산화 스트레스 감소: 비타민 C 보충 후, 낮은 그룹에서 F2-isoprostanes와 단백질 카보닐 농도가 유의미하게 감소
   • 운동 성능 개선: 낮은 그룹에서 VO2max가 보충 전보다 약 14% 증가. 높은 그룹에서는 변화가 미미

3. 글루타치온 수치 변화

   • 운동 전후 변화: 글루타치온 수치는 두 그룹 모두 운동 후 감소. 비타민 C 보충이 글루타치온 농도에 미치는 영향은 제한적
   • 이는 글루타치온이 산화 스트레스 조절에 관여하지만, 비타민 C 보충만으로는 충분하지 않을 수 있음을 시사

 

 

그래프 설명

1. F2-isoprostanes Levels

• F2-isoprostanes는 산화 스트레스의 주요 지표로, 체내에서 활성 산소가 지방을 공격하여 생성된다.
  • 비타민 C 수치가 낮은 그룹은 운동 후 F2-isoprostanes 수치가 증가했지만, 보충 후에는 큰 폭으로 감소했다.
  • 비타민 C가 높은 그룹은 운동 전후 변화가 적었으며, 보충 후에도 감소폭이 상대적으로 작았다.
• 비타민 C 보충은 낮은 비타민 C 그룹에서 산화 스트레스 감소에 효과적이다.

2. Protein Carbonyls Levels

• Protein Carbonyls는 단백질이 산화 스트레스를 받아 손상된 정도를 나타내는 지표이다.
  • 비타민 C 수치가 낮은 그룹에서 운동 후 단백질 손상이 더 크게 나타났으며, 보충 후 이 수치가 유의미하게 감소했다.
  • 비타민 C가 높은 그룹은 변화가 상대적으로 적었다.
• 낮은 비타민 C 그룹에서 보충은 단백질 산화 손상을 줄이는 데 효과적이다.

3. VO2max Levels

• VO2max는 최대 산소 섭취량으로, 운동 수행 능력을 평가하는 주요 지표이다.
  • 비타민 C 수치가 낮은 그룹은 VO2max가 높지 않았으며, 보충 후 소폭 증가했다.
  • 높은 비타민 C 그룹에서는 보충 전후 VO2max의 변화가 없었다.
• 비타민 C 보충은 낮은 비타민 C 그룹의 산소 운반 능력 및 운동 수행 능력 개선에 일부 효과가 나타났다.

 

연구 결론

이 연구는 비타민 C 수치가 낮은 개인에서 산화 스트레스가 증가하고 운동 수행 능력이 감소하며, 비타민 C 보충이 이를 개선할 수 있음을 보여주었다. 그러나 비타민 C 수치가 충분한 개인에서는 보충의 효과가 미미하므로, 보충은 개인의 비타민 C 상태에 따라 맞춤형으로 적용해야 한다.

 

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