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12주간의 β-alanine 보충과 운동 훈련이 근육 내 Carnosine 농도와 운동수행능력에 미치는 영향

Effects of β-alanine supplementation and exercise training on muscle carnosine concentration and exercise performance in elite swimmers

김효정|김창근|육현철|손희정|하영일|박노환
한국운동생리학회|2010.08|운동과학 (Exercise Science)|제19권 제3호|pp. 247-256|DOI 10.15857/ksep.2010.19.3.247

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운동수행능력exercise performance베타알라닌muscle biopsyβ-alaninecarnosine카노신근생검

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Carnosine(beta-alanyl-L-histidine)은 베타알라닌과 히스티딘으로 이루어진 다이펩다이드로서 근육 내에 많이 분포하고 있다. Carnosine은 체액의산성화가 일어날 때 수소이온을 효과적으로 완충시키는 작용을 하며 식이를 통해 근육 내 carnosine 농도를 변화시킬 수 있다. 이 연구는 엘리트 수영선수(22-25세, n=10) 를 대상으로 12주간 β-alanine 보충과 수영 훈련이 근육 내 carnosine 농도와 운동수행능력에 미치는 영향을 구명하였다. 집단은 β-alanine 보충 집단(n=5)과 위약 집단(n=5)으로 무선배정하였다. 12주간 β-alanine보충집단은 β-alanine을 3.2g/d씩 섭취하였으며 수영 훈련은 주당 6회, 1일 7km의 복합트레이닝을 실시하였다. 근육 내 carnosine 농도는 대퇴 외측광근의 근생검 샘플을 HPLC로 분석하였다. 12주간의 β-alanine 섭취와 수영훈련에 의해 보충 집단의 근육 내 carnosine 농도는 11% 증가한 반면(p<.05), 위약집단에서는 유의한 변화가 나타내지 않았다. 한편, β-alanine 보충집단의 반복적인 수영 시행(100m×7회 자유형, 매 시행직후, 안정시, 회복기 3, 6, 9분)에서 운동수행능력의 변화를 살펴본 결과, 위약집단과 비교할 때 β-alanine 보충집단의 수영 기록이 유의한 향상(p<.05)을 나타내었으며 심박수 변화에서도 집단 간 유의한 차이(p<.05)를 발견할 수 있었다. 이상의 결과는 운동 훈련 시 β-alanine 보충은 세포내 carnosine 합성을 증가시킬 수 있으며 이러한 근육 내 carnorsine 농도 증가는 고강도 운동 시 운동수행능력에 긍정적인 영향을 미침으로써 운동선수를 위한 영양보조물로서의 가능성을 시사하고 있다.

Abstract

Carnosine(Carn) is a dipeptide of β-alanine and histidine and occurs in high concentrations in skeletal muscle. Carn is highly effective on buffering H+ over the physiological pH range and probably the only such active compound of which concentration can be changed by diet. This study was performed to investigate the effect of 12 wk β-alanine supplementation on muscle carnosine and lactate concentration, heart rate, and speed during the repeated high intensive swimming trials. Ten young elite swimmers(22-25yrs) participated in this study. They were divided into β-alanine group (n=5, 3.2g/d of β-alanine) and placebo group(n=5) and performed combined exercise training for 12 weeks. Subjects performed 7 repetitions of 100m freestyle swimming with blood samplings before, after, and during the recovery. Percutaneous muscle biopsies were obtained before and after the supplementation. Carnosine concentration was determined by high performance liquid chromatography(HPLC). From the result of this study, we found Carnosine content(11%, p<.05), heart rate(p<.05), and the speed of 7 repetitions 100m freestyle swimming(p<.05) were positively changed with the supplementation. These findings suggest that the increased carnosine concentration with β-alanine supplementation is likely contribute to exercise performance and a possibility that β-alanine may be used as an useful ergogenic aid for athletes.

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