방금 먹은 음식을 소화시키고 싶으세요? 그러려면 에너지가 필요합니다. 운동하고 싶으세요? 그러려면 에너지가 필요합니다. 좋아하는 TV 프로그램을 보고 싶으세요? 그럴 때도 에너지가 필요합니다. 체내의 미토콘드리아는 생명 유지에 필요한 에너지를 공급하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

‌‌‌‌미토콘드리아가 하는 일은? 

체내의 각 세포에는 핵심적인 신체 기능을 수행하는 세포소기관이라고 불리는 작은 기관들이 존재합니다. 세포를 몸속의 또 다른 작은 몸이라고 생각하면 이해가 빠를 것입니다.

미토콘드리아는 ATP, 즉 에너지를 생성하여 체내의 모든 기능이 원활히 작동하는 데 필요한 힘을 공급하는 세포소기관입니다. 

‌‌‌‌미토콘드리아의 역사

과학자들은 미토콘드리아의 기원은 20억 년 전으로 거슬러 올라가는 것으로 생각합니다. 이 소기관은 한때 독립적인 생명체였습니다. 가설에 따르면 박테리아 같은 세포가 미토콘드리아를 삼키면서 인간 체세포를 닮은 최초의 세포가 생성되었습니다. 그 후 미토콘드리아는 세포의 주요한 에너지 공급원이 되었고 진화를 거쳐 전신의 에너지 공급을 담당하는 주요 소기관이 되었습니다.1

‌‌‌‌미토콘드리아가 건강하지 않으면?

미토콘드리아 건강에 문제가 생긴 사람은 극심한 피로와 탈진감에 시달려 일상생활을 영위하기 어려워집니다.

영양이 부족한 식사를 하고 잘 자지 못하고 스트레스를 많이 받고 앉아 있는 시간이 많으면 미토콘드리아가 충분한 에너지를 생산하지 못하는 원인이 될 수 있습니다.

연구에 따르면 미토콘드리아 건강이 나쁜 경우 쉽게 피로해지고 신체 내외의 노화가 촉진될 수 있습니다.

유리기 또는 활성산소는 체내에서 음식이 정상적으로 분해될 때 만들어지는 화합물로 미토콘드리아를 손상할 수 있습니다. 활성산소는 다른 세포로부터 에너지를 훔쳐 안정된 상태가 되려는 성향이 있습니다. 활성산소가 에너지를 훔칠 때 에너지를 뺏기는 세포는 손상을 입게 됩니다. 다행히도 신체는 이러한 유해 물질을 처리하여 제거하는 기능이 있습니다.

어느 정도는 본인이 이러한 체내 과정을 직접 제어할 수도 있습니다. 활성산소 제거의 성공 여부는 미토콘드리아를 얼마나 잘 돌보는지에 달려 있습니다.

‌‌‌‌미토콘드리아 건강을 개선하는 5가지 방법

1. 탄수화물 섭취 줄이기 

혈당이 갑자기 높아지면 체중이 늘어날 뿐 아니라 염증이 증가하여 미토콘드리아에 부담을 줄 수 있습니다. 염증 수치가 높아지면 신체에서 에너지를 더 많이 요구하게 되기 때문입니다. 이에 따라 미토콘드리아는 더 열심히 일해야 하는 부담을 지게 됩니다.2

탄수화물 섭취량이 줄어들면 미토콘드리아는 지방을 태워 에너지를 얻습니다. 이는 더욱 효율적으로 건강하게 에너지를 얻는 방법입니다. 미토콘드리아가 탄수화물로 에너지를 만들 때 활성산소가 생성되는 경우가 많습니다. 활성산소는 세포를 손상할 뿐 아니라 노화를 앞당길 수도 있습니다.

슈퍼마켓의 중앙 통로에 진열되는 대부분의 제품은 설탕 함량이 높은 고도 가공식품입니다. 때로는 그러한 내용이 숨겨진 제품도 있습니다. 영양이 풍부하거나 비타민과 항산화 성분이 많은 식품을 선택하십시오. 이러한 식품에는 목초 사육 고기, 자연산 생선, 유기농 채소, 아보카도, 견과류 및 씨앗, 푸른잎채소 등이 있습니다. 또한 이 중에는 비타민B군이 풍부한 식품도 많습니다. 비타민B군은 음식을 분해하여 에너지를 생성하고 스트레스 호르몬인 코르티솔(Cortisol)의 수치를 정상으로 유지하는 데 도움이 됩니다. 

2. 단식

간헐적 단식도 유해한 활성산소를 줄일 수 있어 미토콘드리아의 기능에 도움이 될 수 있습니다. 간헐적 단식은 음식을 섭취하는 시간을 하루 8시간으로 줄여 정오부터 먹기 시작하는 식사 방법입니다.

3. 운동

고강도 인터벌 트레이닝(HIIT) 운동은 미토콘드리아의 에너지 생산을 늘리고 미토콘드리아의 손상을 방지하는 데 도움이 됩니다. 고강도 인터벌 트레이닝은 근지구력을 개선할 뿐 아니라 근지구력에 관여하는 미토콘드리아에 에너지를 공급하는 미토콘드리아의 수를 늘릴 수 있습니다.

4. 수면

연구에 따르면 잠을 푹 자는 것도 미토콘드리아를 보호하는 데 도움이 되는 것으로 나타났습니다. 잠을 자는 동안 체내에서 활성산소 같은 유해 물질이 제거됩니다. 하지만 수면의 질이 좋지 못하면 코르티솔이 늘어나 스트레스 수준이 높아질 수 있습니다.

규칙적인 명상과 마사지도 미토콘드리아 내 유해한 활성산소를 줄일 수 있습니다. 편안한 휴식 시간을 가지면 스트레스 호르몬인 코르티솔 수치를 낮추는 데 도움이 될 수 있습니다. 코르티솔은 체내 염증 수치를 높여 미토콘드리아에 해를 끼칠 수 있는 물질입니다.3

5. 햇볕

자연적으로 미토콘드리아 생산을 늘리려면 적당한 시간 동안 햇볕을 쬐십시오. 또한 몸을 춥게 만드는 것도 미토콘드리아 생산을 촉진하는 한 방법입니다. 샤워할 때 잠깐 몸에 찬물을 뿌리거나 겨울 날씨에 30초간 몸을 노출해도 미토콘드리아 생산 속도를 높일 수 있습니다.

‌‌‌‌미토콘드리아 건강을 돕는 5가지 보충제

마그네슘, 글루타치온, 알파리포산(Alpha-lipoic acid), L-카르니틴(L-carnitine), 피쉬 오일 등 미토콘드리아 건강에 도움이 되는 보충제는 많습니다.

1. 마그네슘

마그네슘은 필수 원소이며 체내에서 4번째로 많은 미네랄입니다. 마그네슘은 뼈, 근육, 혈청 등 연결조직과 세포 내에 존재합니다. 마그네슘은 300가지가 넘는 효소 반응을 포함하여 체내의 다양한 과정에 관여하는 물질입니다.

연구에 따르면 마그네슘은 에너지 생산과 같은 과정에 관여합니다. 마그네슘은 에너지 분자인 ATP를 생성하는 효소의 필수 보조인자 역할을 하는 것으로 여겨지고 있습니다. 따라서 미토콘드리아가 제 기능을 하기 위해서는 마그네슘이 꼭 필요할 수 있습니다.4

마그네슘이 함유된 식품에는 견과류와 씨앗, 통곡물, 생선, 해산물, 대두, 진한 색 푸른잎채소 등이 있습니다.

2. 글루타치온(Glutathione)

글루타치온은 시스테인(Cysteine), 글루탐산(Glutamate), 글리신(Glycine) 등의 아미노산(작은 단백질)으로 구성된 항산화 물질입니다. 이 화합물은 식물, 동물, 곰팡이, 일부 박테리아에 존재합니다. 항산화 물질은 활성산소 같은 유해 물질로부터 세포를 보호하는 데 도움이 됩니다.

글루타치온은 미토콘드리아에도 들어 있습니다. 글루타치온은 미토콘드리아에 손상이 생기면 복구하고 유해물질이 들어가지 못하도록 막는 문지기 기능을 하는 등 미토콘드리아의 건강을 지키는 중요한 역할을 수행합니다.

글루타치온은 단백질이 풍부한 다양한 식품에 함유되어 있습니다.

3. 알파리포산(ALA)

알파리포산은 모든 신체 세포에 존재하는 화합물입니다. 그런데 이 물질은 의외의 위치에서 발견됩니다. 바로 미토콘드리아입니다.

알파리포산은 영양소를 에너지로 변환하는 데 핵심적인 성분일 뿐 아니라 강력한 항산화 특성을 나타냅니다.

알파리포산은 세포가 손상되지 않도록 보호하고 건강한 신진대사를 돕는 항산화 물질입니다. 체내에서 생성될 수 있지만 만들어지는 양은 소량에 불과합니다. 그래서 식품이나 보충제를 통해 알파리포산을 보충해주는 경우가 많습니다.6

알파리포산이 들어 있는 식품은 많습니다. 간 같은 내장과 붉은 고기는 좋은 동물성 공급원입니다. 알파리포산은 식물에도 함유되어 있습니다. 좋은 식물성 공급원으로는 브로콜리, 토마토, 시금치, 방울다다기양배추(브뤼셀 스프라우트) 등이 있습니다.

4. L-카르니틴

L-카르니틴(L-carnitine)은 체내 에너지 생성에 중요한 역할을 하는 영양소로 건강보조식품으로도 출시되고 있습니다. 이 화합물은 라이신(Lysine)과 메티오닌(Methionine) 등의 아미노산으로 구성됩니다 L-카르니틴은 음식물에서 얻은 지방산을 세포의 미토콘드리아로 운반하는 역할을 합니다.7

미토콘드리아로 전달된 지방산은 에너지로 전환됩니다. L-카르니틴은 체내에서 생성할 수 있지만 충분한 양을 만들어내기 위해서는 비타민C를 충분히 섭취해야 합니다.

체내에서 만들어지는 것에 더해 육류나 생선 등의 동물성 식품을 섭취하여 소량의 L-카르니틴을 보충할 수 있습니다.

5. 피쉬오일

피쉬오일은 생선에서 얻는 필수적인 액체 지방입니다. 피쉬 오일은 모든 생선에서 얻는 것이 아니라 참치나 멸치처럼 자연 상태에서 기름이 아주 많은 생선에서 추출합니다. 피시 오일에 함유된 좋은 성분으로는 오메가3 지방산이 대표적입니다. 오메가3 지방산에는 EPA와 DHA의 두 가지 형태가 있습니다. 연구에 따르면 두 가지 형태의 지방산 모두 미토콘드리아 건강을 돕는 등 유익한 효능을 가진 것으로 밝혀졌습니다.

미토콘드리아 막 조직 또는 외막은 지방으로 이루어져 있습니다. 연구에 따르면 오메가3 지방산을 보충하면 미토콘드리아 막 구조를 유지하는 데 도움이 됩니다. 이론적으로 외부 보호막이 더 강해지기 때문에 미토콘드리아가 손상될 가능성이 줄어든다는 것입니다. 또한 오메가3 지방산은 미토콘드리아의 에너지 생산 효율을 높이는 데에도 도움이 될 수 있습니다.8

미토콘드리아는 모든 신체 세포에 존재하는 주요 세포소기관입니다. 미토콘드리아는 몸을 움직이는 데 필요한 에너지를 생성하는 중요한 역할을 합니다. 생활 방식 개선 및 보충제 등의 방법을 통해 미토콘드리아를 건강하게 지키시기 바랍니다.

참고문헌:

  1. Friedman, J. R., & Nunnari, J. (2014). Mitochondrial form and function. Nature, 505(7483), 335-343.
  2. Missiroli, S., Genovese, I., Perrone, M., Vezzani, B., Vitto, V., & Giorgi, C. (2020). The Role of Mitochondria in Inflammation: From Cancer to Neurodegenerative Disorders. Journal of clinical medicine, 9(3), 740.
  3. Hannibal, K. E., & Bishop, M. D. (2014). Chronic stress, cortisol dysfunction, and pain: a psychoneuroendocrine rationale for stress management in pain rehabilitation. Physical therapy, 94(12), 1816-1825.
  4. Pilchova, I., Klacanova, K., Tatarkova, Z., Kaplan, P., & Racay, P. (2017). The Involvement of Mg2+ in Regulation of Cellular and Mitochondrial Functions. Oxidative medicine and cellular longevity, 2017, 6797460.
  5. Marí, M., Morales, A., Colell, A., García-Ruiz, C., & Fernández-Checa, J. C. (2009). Mitochondrial glutathione, a key survival antioxidant. Antioxidants & redox signaling, 11(11), 2685-2700.
  6. Ong, S. L., Vohra, H., Zhang, Y., Sutton, M., & Whitworth, J. A. (2013). The effect of alpha-lipoic acid on mitochondrial superoxide and glucocorticoid-induced hypertension. Oxidative medicine and cellular longevity, 2013, 517045.
  7. Marcovina, S. M., Sirtori, C., Peracino, A., Gheorghiade, M., Borum, P., Remuzzi, G., & Ardehali, H. (2013). Translating the basic knowledge of mitochondrial functions to metabolic therapy: role of L-carnitine. Translational research: the journal of laboratory and clinical medicine, 161(2), 73-84.
  8. Herbst, E. A., Paglialunga, S., Gerling, C., Whitfield, J., Mukai, K., Chabowski, A., Heigenhauser, G. J., Spriet, L. L., & Holloway, G. P. (2014). Omega-3 supplementation alters mitochondrial membrane composition and respiration kinetics in human skeletal muscle. The Journal of physiology, 592(6), 1341-1352.