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페닐알라닌은 필수아미노산으로 사람을 비롯한 동물의 체내에서 생성되지 않는 8가지 필수아미노산 중 하나이다. 모유에서 발견되는 주요 아미노산으로 1879년 그 이름이 명명되었지만 페닐알라닌이 체내에서 하는 기능에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 하지만 페닐알라닌이 중요한 이유는 비필수아미노산인 티로신의 전구체이기 때문인데, 페닐알라닌 자체도 중요하지만 페닐알라닌에 의해 티로신도 부족해질 수 있기 때문에 항상 필수아미노산인 페닐알라닌의 섭취에 주의해야 한다. 


페닐케톤뇨증(PKU : Phenylketonuria)이라 하여 유전자 이상에 따라 발생되는 이 질환은 페닐알라닌을 대사해 내는 능력에 문제가 발생하는 질병이다. 효소 결핍에 의한 혈중 페닐알라닌 축적이 나타나면서 증가된 페닐알라닌에 의해 경련 및 발달장애 등이 나타나는 증상이다. 또한, 선천적으로 페닐알라닌을 티로신으로 대사하는 기능이 감소하여 티로신에 의해 만들어지는 카테콜아민(도파민, 에피네프린, 노르에피네프린)의 형성에 장애를 겪게 된다.


한국 사람에게서 1/53,000명 정도의 빈도로 발생하며 부모 모두가 이상 유전자를 가진 경우 자녀의 25%가 페닐케톤뇨증을 겪는다. 이 증상은 모유를 먹기 시작하면서 모유에 풍부한 페닐알라닌으로 인해 모발이 연한 갈색을 띄고 소변과 땀에서 곰팡이 또는 오줌 냄새가 나게 된다. 방치할 경우 신경손상으로 이어져 지적발달이 저해되지만 우리 나라의 경우 페닐케톤뇨증의 신생아 검사항목이라서 이런 경우는 드물다.


다른 아미노산과 유사하게 L-형 페닐알라닌과 D-형 페닐알라닌으로 존재하는데 체내에서는 보편적으로 L-형이 풍부하며 D-형 페닐알라닌은 소량이 존재한다. 보통 보충제로서 DL-페닐알라닌이 판매되며 이런 페닐알라닌의 기능은 진통제, 우울증 치료제이다. 페닐알라닌은 모르핀과 유사작용을 보이는 엔케팔린(Enkephalin)의 분해를 막는 기능을 하며 페닐알라닌-티로신에 의해 형성되는 도파민, 노르에피네프린 증가는 항우울증 작용을 한다. 


피부백반증(Vitiligo)와 같은 대표적인 피부질환에 페닐알라닌의 섭취/피부도포와 함께 UV선(태닝)을 함께 적용시키면 효과가 있는 것으로 입증되었다. 반면, 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD) 학생에게서 페닐알라닌 농도가 적어 페닐알라닌의 보충이 효과를 볼 것으로 예상되었지만 효과는 나타나지 않았다.  

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페닐알라닌은 체내에서 필수아미노산인 트립토판과 같은 운반체를 이용하여 뇌혈관장벽(BBB)을 통과하며 신경조절에 영향을 미친다. 페닐알라닌의 과다 섭취는 트립토판의 흡수를 방해하여 트립토판에 의해 형성되는 세로토닌이나 방향족 아미노산의 생합성을 억제한다. 세로토닌의 감소는 세로토닌-멜라토닌에 의한 밤낮 사이클을 변화시켜 수면 장애 등을 유발할 수 있다. 또한, 산화질소(NO : Nitric Oxide) 형성도 장애를 겪게 되는데 이 경우 아르기닌 등에 의한 혈관확장 효과를 억제받게 된다. 


페닐알라닌은 소고기, 계란, 가금류, 간, 대두에 풍부하여 대부분 잘 알려진 단백질 급원 식품에 풍부하다. 그 외에도 시금치나 녹채류, 아마란스 등이 페닐알라닌의 주요 급원으로 일반적으로 식품으로 인한 섭취는 문제를 유발하지 않는 것으로 알려져 있다. 우리에게 잘 알려진 감미료인 아스파탐은 페닐알라닌에 의해서 형성되는 합성감미료로서 아스파탐을 과도하게 먹게 되면 페닐알라닌의 섭취를 늘리는 주범이 된다. 백반증을 치료하기 위해서는 50~100mg/kg의 페닐알라닌을 섭취할 것을 권장하고 있다. 



MONSTERZYM SPORTS SCIENCE TEAM

글 작성 : 이호욱

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