하이드록시메틸부티레이트(HMB)가 건강, 운동 능력, 근육량에 미치는 효과

하이드록시메틸부티레이트(HMB)는 최근 운동선수를 비롯해 웨이트 트레이닝이나 근력 운동을 좋아하는 사람들 사이에서 많은 관심을 끌고 있습니다. 건강에 관심 있고 운동을 하는 사람들은 건강을 증진하고 운동 능력을 높이는 방법을 찾는 경우가 많습니다.

HMB가 하는 역할은 무엇인가요?

HMB는 근육 성장을 돕고 운동 능력을 향상시킵니다. 근감소증(노화로 인한 근육 감소)과 근육 손실을 예방하는 데에도 사용됩니다. 또한 HMB는 근력을 증가시키고 심장 건강을 증진시키는 것으로 보입니다.

HMB가 풍부한 식품

안타깝게도 식품에 자연적으로 HMB가 함유된 경우는 거의 없으며, 자몽, 아보카도, 요구르트, 알팔파, 소고기, 닭고기, 메기와 같은 식품에서 소량이 발견될 뿐입니다. 결과적으로 HMB는 보충제로 섭취하는 경우가 많습니다.

계속 읽으면서 HMB가 구체적으로 무엇인지, 운동선수를 비롯해 건강에 관심 있고 운동을 좋아하는 사람들에게 어떤 이점을 주는지 알아보십시오.

HMB란 무엇인가요?

HMB는 신체에서 자연적으로 생성되며 항대사물질로서 작용하여 근육 분해와 세포 손상을 방지합니다.

아미노산 류신이 분해될 때 HMB가 생성됩니다. 류신은 신체에서 단백질 합성과 근육 복구에 필요한 세 가지 분지 사슬 필수 아미노산(BCAA) 중 하나입니다. BCAA는 근력 운동을 하는 사람들 사이에서 인기 있는 보충제이기도 합니다. 흥미롭게도 류신은 모든 아미노산 중에서 가장 강력한 단백질 형성 또는 단백 동화 효과가 있는 것으로 여겨집니다.

HMB는 동화(성장) 신호를 늘려 근육 단백질 합성을 자극하고 이화(분해) 신호를 줄여 단백질 분해를 낮춥니다. 하지만 체내에서 자연 생성되는 HMB는 그 양이 너무 적어서 근육 손실을 막기에는 역부족입니다. 그뿐만 아니라 유제품과 육류 같이 식품에 함유된 HMB의 양도 그다지 많지 않아 큰 효과를 내기는 어렵습니다. 이러한 이유로 많은 사람들이 체내 HMB 함량을 높이고 궁극적으로는 류신 분해를 억제하기 위해 보충제를 섭취합니다.

HMB의 건강 효능

경험으로 효과를 체감한 사례가 많을 뿐 아니라, 수많은 과학적 연구와 임상시험에서도 근육량에 미치는 HMB의 효과를 뒷받침합니다. 연구가 계속되고 과학자들이 계속 새로운 통찰력을 발휘하는 가운데 HMB가 건강 및 운동을 주제로 한 토론회에서 빠지지 않고 계속 등장하는 이유는 다음과 같습니다.

HMB는 근육 성장을 촉진합니다

근육 성장은 사람들이 HMB를 복용할 때 가장 기대하는 효능이며, 그도 그럴 것이 많은 연구에서 HMB가 근육 단백질 합성을 자극하고 체성분을 개선하며 운동선수를 비롯해 건강에 관심 있고 운동을 좋아하는 사람들의 근력 수준을 높인다고 제시하기 때문입니다. 1990년대 초반에, 저항 운동 도중 HMB가 근육에 미치는 영향을 처음으로 연구하기 시작했습니다. 1996년에 아이오와 주립 대학의 연구진은 HMB가 운동으로 인한 단백질 분해와 근육 손상을 줄여 결과적으로 근육 기능을 상당히 개선한 사실을 발견했습니다.

그 이후로 HMB에 대한 연구가 폭발적으로 증가했고, 그 결과 HMB에 대한 주장을 뒷받침하는 많은 증거가 나오게 되었습니다. 2000년에 발표된 연구에 따르면 HMB는 제지방량을 크게 증가시킵니다. 같은 해에 실시된 또 다른 연구에서는 남녀 모두 운동 프로그램을 진행할 때 HMB를 보충하면 상체의 근력을 증가시키고 근육 손상을 최소화한다는 사실을 발견했습니다. 마찬가지로 유럽 응용생리학 저널(European Journal of Applied Physiology)에 발표된 연구에 따르면 HMB는 규칙적인 저항 운동 후에 근비대, 근력, 힘을 향상시킵니다.

또한 체내 HMB 작용 기전을 조사하는 많은 연구도 이루어졌습니다. 예를 들어, 2009년 연구에서는 빠른 근육 세포 성장과 분화를 촉진하고 세포 사멸을 예방한다는 사실이 밝혀졌습니다. 그뿐만 아니라 HMB는 근육 세포막의 구조를 강화하고, 유전자 전사를 증가시켜 단백질 합성을 촉진하며, 세포 생존을 향상시킵니다.

HMB는 근육 손실 감소에 도움이 됩니다

노화로 일어나든, 좌식 생활 방식이나 질환으로 인해 발생하든, 근육 손실이나 근감소증은 상당히 곤혹스런 일일 수 있습니다. 나이가 들면서 일어나는 근육량 감소는 낙상과 그에 따른 고관절 골절의 위험을 높이기도 합니다.

근육은 일상적인 기능을 수행하고 몸 전체에 혈액을 공급하고 호흡하는 데 중요한 역할을 합니다. 생존에 필수적인 기능을 하며 신진대사에서 역할을 수행합니다. 강한 근력은 건강의 지표이며 수명 및 삶의 질에 영향을 미칩니다. 결과적으로 근육이 손실되면 큰 문제가 될 수 있습니다.

연구에 따르면 HMB는 근육량을 보존하고 누워서 지내는 생활이나 기타 요인으로 인한 근육 위축을 줄이는 데 도움이 됩니다. HMB는 근육 분해에 관여하는 효소의 작용을 억제하고 음성 되먹임 기전으로 이러한 효소의 유전자 발현을 감소시키는 등 여러 방법으로 근육 손실을 줄입니다. 예를 들어, 요양원 생활을 하는 40명의 참가자를 대상으로 2010년 실시한 대만의 한 연구에서는 HMB 보충이 질병이나 나이로 인해 침대에 누워 지내는 고령인들의 근육 분해를 줄여주는 것으로 나타났습니다. 마찬가지로 임상영양학 저널(Journal of Clinical Nutrition)에 발표된 또 다른 연구에서도 비슷한 결과가 나타났습니다.

이에 더해, 15건의 무작위 임상시험(RCT)을 대상으로 한 문헌 검토에서는 하루에 HMB를 3~4g 복용하면 암이나 인간면역결핍바이러스(HIV), 영양실조, 신부전 등 다양한 질환을 앓는 사람들의 근육량과 근력이 크게 개선되는 것으로 드러났습니다. 무작위 임상시험은 의료 분야에서 약물이나 기타 개입으로 인한 효과를 평가하는 최적의 기준으로 인정받습니다.

이러한 점에서 볼 때 HMB는 두 가지 측면에서 근육에 유익합니다. 근육 성장을 촉진하고, 운동이나 그 외 다른 원인으로 인한 근육 분해를 예방합니다.

심장 질환의 위험 감소에 도움이 될 수 있습니다

심혈관 질환은 전 세계적으로 주요 사망 원인이며, 이 질환으로 매년 약 1,800만 명이 사망합니다. 심혈관 질환의 위험 인자로는 고혈압, 흡연, 높은 콜레스테롤 수치, 당뇨병 등이 있습니다. 직업적으로나 규칙적으로 운동을 하면 심혈관 질환의 위험이 크게 줄어들지만, 그렇다고 해서 이러한 질환을 완전히 피해 갈 수 있는 것은 아닙니다. 하지만 좋은 소식은 HMB가 심장 건강을 개선하고 위험 인자를 줄여주어 심장 질환 예방에 도움이 될 수 있다는 점입니다.

예를 들어, 스티븐 니센(Steven Nissen) 교수(HMB를 발견한 사람)가 발표한 연구에 따르면 이 물질은 인간에게 안전하고 심혈관 위험 인자를 크게 줄여줍니다. 스티븐 교수는 7건의 연구에서 데이터를 수집하여 HMB가 총 콜레스테롤, LDL(나쁜) 콜레스테롤, 수축기 혈압(혈압 측정치의 상위 수치)을 감소시킨다고 결론지었습니다.

노화에 따른 정신 기능 저하를 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다

좋든 싫든 신체적 노화는 우리가 피할 수 없는 현실이며 이로 인해 각종 문제가 수반됩니다. 그중 하나는 노화로 인한 뇌신경 퇴화와 그에 따른 뇌 기능 저하입니다. 예를 들어, 알츠하이머병은 전 세계 수백만 명의 사람들에게 발병하는 매우 흔한 정신 질환입니다. 질병관리센터(CDC) 데이터에 따르면 거의 600만 명의 미국 국민이 알츠하이머 관련 치매를 앓고 있으며 전 세계적으로는 그 수가 수천만 명에 이릅니다. 그뿐만 아니라 인구가 고령화됨에 따라 인지 기능 저하를 겪는 사람들의 수도 증가하고 있습니다.

흥미롭게도 연구에 따르면 HMB는 노화로 인한 뇌 기능 저하를 예방하는 데에도 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 2015년의 한 연구에서는 HMB가 신경돌기 성장을 촉진함으로써 뉴런의 적절한 성장과 발달에 기여한다는 사실이 밝혀졌습니다. 또한 노화 신경생물학 저널(Journal Neurobiology of Aging)에 발표된 연구에서는 HMB가 실험용 쥐의 뉴런에 발생하는 노화의 영향을 예방하는 것으로 나타났습니다. 그 외 여러 연구에서도 HMB 보충으로 작업 기억력이 개선되고 인지 장애가 줄어들며 학습 능력이 촉진된다는 점을 마찬가지로 시사합니다. 하지만 이 주제에 대한 연구는 아직 초기 단계이며 확실하게 정립되려면 폭넓은 인간 실험이 필요합니다.

염증 감소와 상처 치유 촉진에 도움이 될 수 있습니다

연구에 따르면 HMB는 운동이나 다른 원인으로 인한 염증 지표를 감소시킵니다. 예를 들어, 아시아태평양 임상영양학 저널(Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition)에 발표된 연구에서는 HMB를 섭취하면 항염증 및 항이화 효과가 나타나며 만성 폐쇄성 폐질환(COPD) 환자의 폐 기능이 개선될 수 있는 것으로 밝혀졌습니다. 또한 2016년의 한 연구에서는 인터페론 감마(interferon-γ), 인터루킨 8, 종양괴사인자 알파(tumor necrosis factor-α) 등 중요한 염증 지표를 감소시키는 것으로 나타났습니다.

이에 더해, 터키의 한 연구에서는 HMB, 아르기닌, 글루타민 보충이 당뇨병성 족부궤양 환자의 상처 치유를 촉진한다는 점을 제시합니다. 하지만 이러한 내용은 더 많은 연구로 뒷받침할 필요가 있습니다.

HMB의 부작용

다행히 HMB는 건강에 부정적인 결과를 초래하지 않습니다. 알려진 약물 상호 작용이 없습니다. 안전하고 내약성이 좋습니다. HMB는 젊은 성인, 고령인, 심지어 면역력이 약화된 사람에게서도 최소한 부작용이 입증된 예는 없습니다. 예를 들어, 2004년의 한 연구에서는 HMB, 아르기닌, 글루타민이 에이즈와 암으로 인한 근육 손실을 안전하게 치료할 수 있는 것으로 밝혀졌습니다. 또 다른 연구에서는 참가자에게 저항 운동을 하며 8주간 HMB를 보충하게 했는데 간, 지질 성분, 신장 기능, 면역계에 부작용이 나타나지 않은 것으로 드러났습니다.

드물게 복통이나 변비, 가려움증이 발생할 수 있습니다. HMB를 단독으로 섭취하거나 비타민D나 아르기닌, 글루타민 등 다른 영양소와 함께 섭취할 수 있습니다.

새로운 보충제를 시작하기 전에 의사와 상의하십시오.

결론

하이드록시메틸부티레이트(HMB)는 필수 아미노산인 류신의 분해 생성물로 체내에서 자연적으로 생성됩니다. HMB는 신체의 많은 신호 경로에 관여하며 여러 측면에서 건강에 도움을 줄 수 있습니다. HMB 보충이 근육 성장을 촉진하고 근력을 증가시키고 건강군과 질병군의 근육 분해를 줄여주며 운동 적응을 개선하는 데 영향을 미친다고 시사하는 연구가 많습니다. 또한 일부 실험실 연구와 인간 임상시험에서는 HMB 보충이 염증을 줄이고 심혈관 건강 문제의 위험을 낮추며 노화로 인한 인지 기능 저하를 예방할 수 있다고 제시합니다.

참고문헌:

1. Molfino A, Gioia G, Rossi Fanelli F, Muscaritoli M. Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation in health and disease: a systematic review of randomized trials. Amino Acids. 2013 Dec;45(6):1273-92.
2. Wilkinson DJ, Hossain T, Hill DS, Phillips BE, et. Al. Effects of leucine and its metabolite β-hydroxy-β-methylbutyrate on human skeletal muscle protein metabolism. J Physiol. 2013 Jun 1;591(11):2911-23.
3. Holeček M. Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation and skeletal muscle in healthy and muscle-wasting conditions. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2017 Aug;8(4):529-541.
4. Wilson, J.M., Fitschen, P.J., Campbell, B. et al. International Society of Sports Nutrition Position Stand: beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB). J Int Soc Sports Nutr 10, 6 (2013).
5. Gallagher PM, Carrithers JA, Godard MP, Schulze KE, Trappe SW. Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate ingestion, Part I: effects on strength and fat free mass. Med Sci Sports Exerc. 2000 Dec;32(12):2109-15.
6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4019830/
7. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167488908004345
8. Portal S, Eliakim A, Nemet D, Halevy O, Zadik Z. Effect of HMB supplementation on body composition, fitness, hormonal profile and muscle damage indices. J Pediatr Endocrinol Metab. 2010 Jul;23(7):641-50.
9. Wu H, Xia Y, Jiang J, Du H, Guo X, Liu X, Li C, Huang G, Niu K. Effect of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation on muscle loss in older adults: a systematic review and meta-analysis. Arch Gerontol Geriatr. 2015 Sep-Oct;61(2):168-75.
10. Hsieh LC, Chow CJ, Chang WC, Liu TH, Chang CK. Effect of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate on protein metabolism in bed-ridden elderly receiving tube feeding. Asia Pac J Clin Nutr. 2010;19(2):200-8. PMID: 20460233.
11. Deutz NE, Pereira SL, Hays NP, Oliver JS, Edens NK, Evans CM, Wolfe RR. Effect of β-hydroxy-β-methylbutyrate (HMB) on lean body mass during 10 days of bed rest in older adults. Clin Nutr. 2013 Oct;32(5):704-12.
12. Danielle E Bear, Anne Langan, Eirini Dimidi, et. al, β-Hydroxy-β-methylbutyrate and its impact on skeletal muscle mass and physical function in clinical practice: a systematic review and meta-analysis, The American Journal of Clinical Nutrition, Volume 109, Issue 4, April 2019, Pages 1119–1132
13. S. Nissen, R. L. Sharp, L. Panton, M. Vukovich, S. Trappe, J. C. Fuller, Jr., β-Hydroxy-β-Methylbutyrate (HMB) Supplementation in Humans Is Safe and May Decrease Cardiovascular Risk Factors, The Journal of Nutrition, Volume 130, Issue 8, August 2000, Pages 1937–1945
14. https://www.cdc.gov/aging/aginginfo/alzheimers.htm#:~:text=In%202020%2C%20as,number%20of%2
15. Salto R, Vílchez JD, Girón MD, Cabrera E, Campos N, Manzano M, Rueda R, López-Pedrosa JM. β-Hydroxy-β-Methylbutyrate (HMB) Promotes Neurite Outgrowth in Neuro2a Cells. PLoS One. 2015 Aug 12;10(8):e0135614.
16. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26973106/
17. Hankosky ER, Sherrill LK, Ruvola LA, Haake RM, Kim T, Hammerslag LR, Kougias DG, Juraska JM, Gulley JM. Effects of β-hydroxy-β-methyl butyrate on working memory and cognitive flexibility in an animal model of aging. Nutr Neurosci. 2017 Sep;20(7):379-387.
18. Hsieh LC, Chien SL, Huang MS, Tseng HF, Chang CK. Anti-inflammatory and anticatabolic effects of short-term beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation on chronic obstructive pulmonary disease patients in intensive care unit. Asia Pac J Clin Nutr. 2006;15(4):544-50.
19. Sipahi S, Gungor O, Gunduz M, Cilci M, Demirci MC, Tamer A. The effect of oral supplementation with a combination of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate, arginine and glutamine on wound healing: a retrospective analysis of diabetic haemodialysis patients. BMC Nephrol. 2013 Jan 12;14:8
20. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15080599/
21. Gallagher PM, Carrithers JA, Godard MP, Schulze KE, Trappe SW. Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate ingestion, part II: effects on hematology, hepatic and renal function. Med Sci Sports Exerc. 2000 Dec;32(12):2116-9.