한눈에 보는 정보
- 오토파지(자가포식)는 생물학적 과정을 일컫는 말로, 이 과정에서 세포의 일부가 재활용되며, 대체물로 변경됩니다. 오토파지는 오래되고 낡은 세포 기관들이 축적되는 것을 방지하는 재활용 메커니즘입니다
- 오토파지는 영양 결핍과 에너지 손실 중에 활성화됩니다. 신체에 필수 영양소가 부족할 때마다 오토파지가 활성화되어 신체에서 영양 성분을 재활용하게 됩니다. 간헐적 단식과 규칙적인 단식을 통해 이와 유사한 결과를 얻을 수 있습니다
- 근육 형성에 관한 한, 동화 작용의 활성화가 큰 차이를 만들어 낼 수 있습니다. 근육 형성을 최적화하기 위해 단식 상태에서 격렬한 저항 훈련을 수행하고 나서, 영양 공급을 재개해 보세요. 또한, 운동 전에 소량의 단백질을 섭취함으로써 이점을 누릴 수도 있습니다
Dr. Mercola
사회 문화적 인류학자이자 기업가이며, 활발한 코치인 심 랜드(Siim Land)는 훌륭한 책 ‘대사 오토파지(Metabolic Autophagy)’의 저자이기도 합니다.
필자는 랜드를 방탄 콘퍼런스(Bulletproof Conference)로 익히 알려진 데이브 아스프리의 2019년 업그레이드 랩(Dave Asprey's 2019 Upgrade Labs)에서 만났는데, 그가 지닌 지식의 깊이에 큰 인상을 받았습니다.
‘대사 오토파지(Metabolic Autophagy)’라는 책은 다른 책 ‘케톤하는 몸’과 함께 읽으면 좋은 훌륭한 책입니다. 그렇긴 하지만, 이 책만 단독으로 읽어도 좋습니다. 이 책에서는 상당히 상세한 내용을 다루고 있으며, 여러분이 따라 할 수 있는 특정 프로토콜을 제공합니다.
중요한 것은, 이 책이 오토파지에 관한 주요 혼동 개념 중 하나를 명확히 해준다는 점입니다. 흔한 오류는 오토파지가 좋은 것이기 때문에 이를 지속적으로 활성화해야 한다는 믿음입니다. 이는 간단히 말해서 사실이 아니며, 심각한 경우 오히려 역효과를 일으킬 수 있습니다. 특히 노인의 경우 더욱 그렇습니다.
오토파지 상태를 유지할 수 있는 한 가지 방식은 단백질을 최소화하는 것이며, 만일 만성적으로 낮은 단백질 식단을 유지하고 있으시다면, 여러분은 근육 조직을 형성하는 동화 작용을 절대 활성화할 수 없게 됩니다.
랜드는 이러한 혼동 개념을 명확히 정리하고 특정 주기 프로토콜을 제공하여 여러분의 근육량을 유지할 수 있도록 해주고, 오토파지의 온전한 이점을 얻을 수 있도록 하는 중요한 역할을 합니다.
오토파지의 기본 원리
간단히 말해서 오토파지는 ‘스스로 먹는 것’으로 번역됩니다. 이는 생물학적 과정을 일컫는 것으로, 이 과정에서 세포의 일부가 재활용됩니다.
"간단히 말해서, 이는 오래되고 낡은 세포 기관들, 이를테면 분해된 미토콘드리아, 활성산소종 혹은 염증성 사이토카인 등이 축적되는 것을 방지하는 재활용 메커니즘입니다."라고 랜드는 설명합니다.
"오토파지는 신체에서 원할 때, 혹은 스스로 손상을 회복하고 치유할 필요가 있을 때 겪게 되는 과정입니다. 이는 우리가 겪는 수많은 질병에 중요한 역할을 합니다. 인슐린 저항성 및 간 질환 등은 오토파지로부터 이점을 얻을 수 있습니다.
심지어 알츠하이머병 및 심부전 등도 오토파지의 과정과 연관된 종류의 질환입니다. 불완전한 오토파지는 그러한 질환들의 원인으로 작용하며, 이러한 질환을 더욱 악화시키는 것으로 밝혀져 왔습니다.”
오토파지를 활성화하는 방법
오토파지는 영양 결핍과 에너지 부족 상태에서 활성화됩니다. 신체에서 아미노산, 단백질, 카바이드(탄화물), 포도당 혹은 탄소 등의 필수 영양분이 부족하게 될 때마다 오토파지가 활성화되어 이러한 성분들을 재활용하게 됩니다.
장수 유전자(시르투인), 세포 내 에너지 조절 센서(AMPK) 및 포크헤드 박스 단백질(FOX) 등과 같은 다른 후속 경로 또한 작용하여 이러한 회복 과정에 도움을 주게 됩니다. "이러한 과정 모두가 칼로리 제한과 운동과 같은 것에 있어서 장수의 중심적인 구성 성분이 되는 것으로 밝혀졌습니다"라고 랜드는 말합니다.
좋은 소식은 칼로리 제한이 필수가 아니라는 것입니다. 여러분은 간헐적 단식 및 규칙적인 단식을 통해 동일한 결과를 얻을 수 있습니다. 칼로리 제한은 또한 영양 불량, 허약함, 근육량 감소 및 골밀도 소실 등과 같은 단점을 나타내는데, 간헐적 단식을 하게 되면 이러한 부작용을 피할 수 있습니다.
필자처럼, 랜드는 제한된 식사 시간 주기를 활용함으로써 하루에 모든 식사를 네 시간 이내에 마치게 됩니다. 필자는 4시간에서 5시간의 식사 시간 주기를 활용합니다.
중요한 것은, 이것이 칼로리 제한과 동일한 것이 아니라는 것입니다. 섭취하는 칼로리의 양을 제한하지 않아도 되며, 단순히 먹는 시간을 제한하면 됩니다. 그렇게 함으로써 오토파지를 활성화시킬 수 있는 것입니다.
오토파지는 음식에 의해 쉽게 방해받습니다
랜드가 설명한 대로, 심지어 소량의 음식조차도 오토파지를 억제합니다. "베이글 한 조각을 먹는 것이 오토파지를 멈출 수 있습니다. 베이글은 전 세계 대부분의 사람들의 아침 식사입니다."라고 그는 말합니다. "만일 그들이 아침에 오토파지를 즉시 무너뜨리게 된다면, 칼로리 제한과 간헐적 단식의 이점이 즉시 억제되는 것입니다."
핵심은 거의 0에 가까운 칼로리 상태를 유지하여, 인슐린 수치가 높아지지 않도록 하고 동화 작용(공급된 상태)의 상태에 있도록 하는 것입니다. 즉, 단식 상태는 신체가 오토파지 상태에 머무를 수 있도록 해줍니다. 여러분이 섭취하는 영양분의 유형에 따라, 제한의 정도가 달라지긴 합니다. 랜드는 다음과 같이 설명합니다.
"영양 상태는 주요 성장 경로인 mTOR와 같은 연료 센서에 의해 지속적으로 모니터되고 있습니다. 이것의 반대 경로는 세포 내 에너지 조절 센서(AMPK)입니다. 이 두 가지 경로는 신진대사의 음양과 같습니다. 그들은 어떤 종류의 연료가 혈류를 통해 연소되고 있는지 지속적으로 모니터링을 하게 됩니다.
이 두 경로는 이러한 정보에 기반하여 그들이 성장해야 할지, 혹은 스스로를 재활용하기 위해 오토파지를 활성화할 것인지 결정하게 됩니다. 하루 종일 이러한 연료 센서들이 서로 균형을 맞추게 되며, 그들은 대부분 공존할 수 없게 됩니다.
베이글을 먹을 때마다 인슐린 수치가 높아져 mTOR이 활성화되며, 이로 인해 여러분의 상태는 음식을 섭취하는 상태로 변하여, 오토파지가 억제됩니다.
하지만, 동시에 만일 케톤 식단을 더 많이 섭취하게 되었을 때는 동화작용 반응을 상당히 낮추게 됩니다. 왜냐하면, 이것이 인슐린 수치를 높이지 않으며 추가 아미노산을 얻지 못하게 되기 때문입니다.
따라서, 확실히 오토파지의 억제 수준이 존재하며, 높은 수준의 탄수화물과 단백질은 동화 작용을 더욱 활성화하게 되고 mTOR 경로를 자극하게 됩니다. 낮은 수준의 탄수화물과 보통 수준의 단백질 및 높은 수준의 지방과 같은 것들은 세포 내 에너지 조절 센서(AMPK)를 더욱 자극하게 되어, 오토파지를 보다 오랫동안 혹은 훨씬 쉽게 유지할 수 있게 해줍니다.”
물론, 단식의 기간 또한 영향을 미칩니다. 예를 들어, 24시간 혹은 48시간의 단식 후에는 16시간의 단식 때보다 여러분의 세포 내 에너지 조절 센서(AMPK)가 훨씬 더 높아지게 되며, mTOR 경로가 훨씬 억제됩니다. 이러한 경우에, 여러분의 완충 영역은 훨씬 더 커지게 되는데, 이는 특정 음식이 오토파지에 그다지 굉장한 영향을 미치지 못한다는 것을 의미합니다.
랜드의 개인 프로그램
잘 훈련된 체조 선수와 같은 체격을 갖고 있는 랜드는 어떻게 오토파지와 동화 작용을 통한 잘 계획된 프로그램이 여러분의 신체를 변모시킬 수 있는지에 대한 훌륭한 역할 모델이 되어줍니다. 그가 자체적으로 개발한 프로그램은 대개 하루에 20시간의 단식과 4시간 이내에 모든 식사를 마치는 것으로 구성되어 있습니다.
20시간 대신, 16시간 혹은 18시간 단식을 한 후 처음으로 음식을 먹게 될 때, 그는 뼈 국물 혹은 이와 비슷한 수프를 마십니다. 이렇게 함으로써 단식을 중단하더라도 완전히 단식이 멈춰지는 것은 아니기 때문입니다.
"이러한 방식의 단식을 하게 되면 나머지 칼로리를 얻게 될 때까지 준 단식 상태를 유지할 수 있게 됩니다." 그는 또한 단식을 통해 근육량을 소실하는 것에 대한 우려를 불식시킵니다.
이화 작용과 동화 작용 모두 필요하지만, 동시에 이루어져서는 안 됩니다
여러분이 활성화할 수 있는 두 가지 분명한 대사 경로가 존재합니다. 즉, 오토파지(이화 작용, 즉, 조직을 분해하거나 회복시키는 작용) 및 mTOR 경로(동화 작용, 즉, 재형성 과정)입니다. mTOR 경로는 근본적으로 단백질을 감지하는 경로이며, 이는 단백질과 인슐린에 의해 활성화됩니다.
필자는 사실 mTOR을 활성화하는 것에 대해 과도하게 우려하곤 했습니다. 왜냐하면, mTOR은 만성 질환과 노화의 주요 동력이 되기 때문에 mTOR의 활성화를 가능한 한 피하는 것이 아마도 가장 좋다고 생각했기 때문입니다. 이는 완전히 잘못된 생각이며, 랜드는 그의 책을 통해 이 흔한 오해를 바로잡는 훌륭한 역할을 하고 있습니다.
오토파지와 마찬가지로, mTOR이 만성적으로 활성화되는 것은 좋지 않지만, 이것이 규칙적, 주기적으로는 활성화될 필요가 있습니다.
이제, 만일 여러분이 이틀 동안의 단식을 하게 된다면, 격렬한 저항 훈련을 하면 안 됩니다. 왜냐하면 이것이 동화 작용과 오토파지를 동시에 활성화하게 되기 때문입니다. 이는 마치 운전을 하는 중에 브레이크를 밟으면서 엑셀을 동시에 누르는 것과 같습니다. 그러므로, 단식을 할 때 단식을 하는 목적을 기억해 보세요. 랜드는 다음과 같이 설명합니다.
"여러분은 실제로 단식을 연장하면서 근육을 형성할 수 없습니다. 장기화된 단식을 하는 목적은 깊은 오토파지 상태로 들어가, 근본적으로 세포 청소를 하고 몸을 치유하기 위함입니다.
이러한 점에서, 필자는 격렬한 저항 훈련을 하려고 하는 것이 그 어떠한 득이 될 수 없다고 생각합니다. 왜냐하면, 우선적으로 여러분은 개인 기록에 실제로 도달할 수 있는 충분한 에너지를 갖고 있지 않기 때문입니다. 둘째로, 신체에서는 이에 대해 이롭게 반응하지 않기 때문입니다. 이는 단지 신체에 추가적인 스트레스를 더 얹어주는 상황이 될 수 있습니다.
따라서, 제가 권장하는 바는 이러한 장기화된 단식을 할 때, 바디 웨이트나 저항 밴드를 가지고 보다 쉬운 운동을 하여 근육을 자극하는 것입니다. 이를 통해, 보다 날씬한 조직(lean tissue)을 보존할 필요가 있다고 신체에 신호를 보낼 수 있습니다.
만일 필자가 격렬한 운동을 하고 그 이후 아무것도 먹지 않게 된다면, 뻔히 실망스러운 결과를 얻게 될 것입니다. 근육 이화 작용이 더 활성화되는 결과를 가져올 것이기 때문입니다.”
동화 작용의 이점 및 적절한 시기
근육 형성에 관한 한, 동화 작용의 활성화가 큰 차이를 만들어 낼 수 있습니다. 근육 형성을 최적화하기 위해 단식 상태에서 격렬한 저항 훈련을 하고 나서 즉시 영양 공급을 재개해 보세요.
랜드가 언급하듯이, 단식 상태에서 운동을 함으로써 최대 수행 능력이 약간 줄어들 수 있지만, 최대치의 강도로 운동을 하지 않더라도 힘과 근육 발달을 개선할 수 있습니다.
그렇긴 하지만, 운동 전 소량의 단백질을 섭취하는 것이 약간의 이점을 제공해 줄 수 있습니다. 랜드의 책에서 언급되는 이러한 논의 사항을 통해, 필자는 운동 전에 두 개의 생 달걀을 섭취하기 시작했습니다.
"근육 성장 및 근육 보존의 목적을 달성하기 위해, 운동을 할 때 일부 아미노산과 일부 단백질이 체내에 흡수되도록 하는 것은 분명 좋은 생각입니다.
이러한 성분들을 많이 섭취할 필요는 없습니다. 여러분은 아마도 심지어 단 10g의 단백질만으로도 그럭저럭 잘해나갈 수 있을 것입니다. 소량으로 충분하며, 이것이 인슐린 수치를 높이지는 않을 것입니다. 이것이 여러분의 단식 상태를 완전히 중단시키게 되는 것은 아닙니다."라고 랜드는 말합니다.
호르메시스의 기초
랜드는 또한 그의 책에서 호르메시스(Hormesis)를 훌륭하게 정의하고 있습니다. 이는 "사람을 죽게 만들지는 않는 그 어떤 것이든 여러분을 강하게 만들어 준다"로 요약될 수 있는 중요한 개념입니다. 이는 신체가 이를테면 칼로리 제한, 기아, 감기 혹은 열 등과 같은 환경의 스트레스 유발 요인에 적응할 수 있도록 하는 생물학적 전략입니다.
호르메시스는 또한 오토파지의 효과와 동일한 효과를 나타내기도 하는데, 왜냐하면 이것 역시 AMPK, FOXO 단백질 및 시르투인 등 비슷한 경로에 의해 자극되기 때문입니다.
예를 들어, 간헐적 단식은 호르메시스를 활성화시키는 경미한 스트레스 유발 요인입니다. 고강도 운동은 또 다른 보다 강력한 호르메시스 활성 유발자입니다.
인터뷰를 통해, 우리는 또한 오토파지에 따른 결과인 근적외선 사우나와 열 충격 단백질과 같은 것의 기타 이점들에 대해 논의하기도 했습니다.
요약하자면, 열 충격 단백질의 주요 기능은 잘못 접힌 단백질을 다시 올바르게 접는 것으로, 이는 왜 사우나 치료법이 전반적인 건강에 그렇게 이로운지에 대한 이유 중 하나입니다. 열은 또한 오토파지를 자극합니다.
나이에 따라 맞춤 전략을 짜 보세요
우리는 또한, 에너지 항상성을 포함한 생물학적 과정에 필요한 모든 세포에서 발견되는 조효소인 니코틴아미드 아데닌 디누우클레오티드(NAD+)의 중요성에 대해 논의합니다. 젊은 시절, NAD 보충은 중요한 문제가 아니지만, 나이가 들어감에 따라 NAD 수치가 감소하기 시작합니다.
NAD+ 분자를 가장 많이 필요로 하는 것은 DNA 회복 효소인 폴리 ADP 폴리머레이스(poly ADP-ribose polymerase, PARP)입니다. 필자는 현재 이 주제에 대해 연구하고 있으며, NAD 복용량을 늘리는 치료법의 효과가 나이에 따라 크게 달라지는 것처럼 보입니다.
30대 혹은 40대 미만의 사람들에게는 만성적인 건강 문제가 없는 이상, NAD 보충은 심각한 문제가 아닙니다. 하지만, 일단 40대가 되고 나면, NAD를 증강하는 것이 중요한 전략이 됩니다.
좋은 소식은 NAD를 자연스럽게 증강할 수 있는 방법이 많다는 것입니다. 예를 들어, 운동은 NAD에 대한 율속 효소, 즉 니코틴아미드 포스포리보실트랜스퍼라제(nicotinamide phosphoribosyltransferase : NAMPT)를 상당히 증가시키게 됩니다. 단식 또한 NAD를 증가시키는데, 이는 단식이 지닌 또 다른 이점이기도 합니다.
대부분의 사람들이 직면하는 문제는 그들이 나이가 듦에 따라 운동을 중단하거나 운동량을 상당히 줄인다는 것입니다. 노년의 나이와 관련된 허약함은 부분적으로는 니코틴아미드가 형성되어 NAD로 전환되지 못하는 것에 기인하기도 합니다. 니코틴아미드는 또한 장수 유전자인 시르투인을 억제하기도 합니다. 일단 여러분이 시르투인과 NAD의 이점을 누리는 것을 멈추게 된다면, 장수하기 힘들어집니다.
단백질 필요량은 나이가 들면서 증가합니다
이는 바로 랜드가 그의 책에서 자세히 설명하고 있는 중요한 점입니다. 특히, 단백질 수치는 나이가 들면서 변화하며, 근육을 유지하기 위해서는 나이에 따라 다른 전략들이 필요하게 될 것입니다. 나이가 들면서 NAD 수치가 낮아지는 것은 물론이고 성장 호르몬이 감소하게 되며, 단백질 합성 능력 및 조직 형성 능력이 떨어지게 됩니다.
랜드는 또한 섭취하게 되는 단백질의 양을 주기화하는 것을 권장합니다. 예를 들어, 단식 날에는 단백질 섭취를 낮춰도 되는데, 왜냐하면 근력 훈련을 하고 있는 동안에는 단백질을 많이 섭취하는 것이 가장 커다란 이점을 제공해 줄 수 있지만, 단식 시에는 근육 회복을 위해 단백질을 필요로 하지 않기 때문입니다.
랜드는 제지방 체중 1파운드(453g) 당 최소 0.6g, 최대 0.8g~1.0g의 단백질을 섭취할 것을 권장합니다.
제지방 체중을 계산하기 위해 체지방 비율을 확인하여 전체 체중에서 그만큼 차감해 보세요. 따라서, 만일 여러분의 체지방 비율이 20%라면, 제지방 체중은 전체 체중 가운데 80%가 될 것입니다. 이 수치에 0.8g을 곱하여 여러분의 단백질 필요량을 계산할 수 있습니다.
