리보오스는 대한화장품협회의 성분 사전에서 보습제나 피부 컨디셔닝제로 쓰인다고 나오지만, 사실 리보오스는 단순히 해당 역할만을 한다고 보기 어렵습니다. 생명체로서 우리가 살아가기 위해서는 섭취한 영양분으로 에너지를 생성하고 소비해야 합니다. 그리고 리보오스가 이 생체 에너지와 깊은 관계가 있습니다. 연비가 좋은 자동차가 더 오래 멀리 갈 수 있는 것처럼, 에너지 효율이 좋은 사람이 건강하고 보다 오래 살 수 있고 이 모든 활동에 리보오스는 중요한 역할을 맡고 있습니다.
ATP라는 단어를 들어본 적 있나요? 노화와 관련된 콘텐츠에서 자주 언급되는 용어로 고등학교 생물 시간에 잠깐 배우면서 스쳐지나갔을 수도 있습니다. 이번에는 ATP에 대해 간단히 알아보고, 나아가 ATP와 리보오스의 관계를 간단히 알아보도록 하겠습니다.
대사와 ATP 그리고 리보오스
대사란 섭취한 영양 물질을 체내 안에서 분해하고 합성해 생명체가 살아가는 데 필요한 물질이나 에너지를 생성하고 사용하며 필요하지 않은 물질을 체외로 내보내는 화학적 작용을 말합니다. 생명체 내에서 일어나는 에너지의 생성과 소비, 세포의 성장과 분열, 유전자의 발현, 단백질 합성, 물질 대사 등을 모두 포괄하는 용어로, 에너지를 효율적으로 사용하고, 세포 및 조직이 적절하게 작용하고 성장하고 복제될 수 있도록 해줍니다.
우리가 음식을 통해 섭취한 에너지는 ATP라는 화학적 에너지로 전환되어 신체 곳곳에 에너지를 저장, 공급, 운반됩니다. ATP는 ‘아데노신 3인산(Adenosine Triphosphate)’의 약자로, 아데노신에 인산기 3개가 나란히 직렬로 연결되어 있는 구조입니다. 그리고 아데노신은 아데닌과 ‘리보오스’가 결합된 것입니다.
생명체는 ATP에 직렬로 연결되어 있는 세 개의 인산기 중 하나를 떼어내어 ADP(Adenosine Diphosphate)로 만들면서 이때 나오는 에너지를 생명 활동에 이용합니다. 인산기가 세 개에서 두 개로 줄었기 때문에 아데노신 2인산, ADP라 부르는 것이지요. 이 ADP에 인산기를 하나 다시 가져다 붙이면 쉽게 ATP로 재생되기 때문에 우리는 ATP-ADP 순환 회로를 통해 에너지를 끊임없이 공급받을 수 있는 것입니다.
간단히 말해 생명체는 에너지 운반체로 ATP를 생성하고, ATP-ADP 무한 루프를 통해 에너지를 얻는다고 정리할 수 있습니다.
한편, 아데노신에 인산기 1개가 결합되어 있는 AMP(Adenosine Monophosphate)도 존재합니다. 이 AMP는 체내에서 많이 생성됩니다. 아데닐산 키나제라고 불리는 효소가 ADP 2개를 ATP와 AMP로 만드는데, 이때 만들어진 AMP는 미토콘드리아의 생성을 촉진시킵니다. 미토콘드리아는 ATP를 만들어내는 공장으로, ATP로 만들 지방이나 포도당이 없을 경우, 즉 세포 에너지로 만들 음식의 유입이 부족해지면 우리 몸은 기아 위기에 처했다고 인식해 ADP를 분해해 AMP로 만들기도 합니다. 하지만 대부분 ATP-ADP 순환을 통해 에너지를 얻고 저장하지요.
최근 연구 결과에 의하면 우리 몸의 에너지 인식 및 항상성 조절이 AMPK라는 효소를 중심으로 이루어지며, 당과 지방의 대사에 있어서 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀지고 있다고 합니다. AMPK는 세포 내에 ATP가 고갈되어 ATP/ADP 비율이 증가하는 경우에 활성화되어 ATP를 소비하는 과정을 억제하고 ATP를 생산하는 과정을 촉진합니다.1
1 하주헌, 이수호, 생체 에너지 대사 조절에서 AMPK의 역할, 대한내분비학회지: 제25권 제1호, 2020.
그러면 리보오스는 ATP/ADP 순환 과정이나 우리 몸의 에너지 인식 및 항상성 조절 과정 등에서 어떠한 역할을 하고 있는 걸까요? RNA에서 RNA의 구조를 잡아주는 뼈대 역할을 하는 것처럼 ATP나 ADP, AMP에서도 구성요소로서 구조 역할을 맡고 있습니다. 생체 에너지 순환 과정에서 결합했다 떨어짐을 반복하는 인산기가 아데노신의 ‘리보오스’에 결합되어 있다는 점만 보아도 알 수 있지요. 또한, 당으로서 ATP와 같은 에너지 분자를 만들기 위한 영양 물질로 쓰일 수도 있습니다.
세포의 에너지 운반체인 ATP가 생성되고 분해되는 과정은 살아 있는 세포의 기능과 생존에 필수적입니다. ATP를 구성하는 세 가지 요소 중 하나인 리보오스가 부족하다면 ATP의 생산 역시 적어지거나 불가능해지고, 결과적으로 대사 활동 저하로 이어질 가능성이 큽니다. 게다가 리보오스는 ATP처럼 세포 간의 신호전달에도 관여해 세포 내에서 발생하는 화학적 신호를 전달하는 데 필요한 에너지를 제공하는 역할도 맡고 있기 때문에 리보오스의 부족은 세포 활동에 장애를 초래할 수 있습니다.
우리 몸의 ATP 수준은 운동을 하거나 스트레스 상황에 노출되었을 때, 미토콘드리아(ATP를 생산하는 세포 내 공장) 기능에 문제가 생겼을 때, ATP 합성을 위한 에너지원 등이 부족할 때 부족해집니다. 그래서 사람들은 ATP의 한 구성요소인 리보오스를 영양제로 챙겨 먹기도 합니다. 실제 임상 중에는 리보오스가 섬유근육통 및 만성 피로 증후군 환자에게 개선감을 준다는 결과도 있어서 운동선수들이나 수험생들 사이에서 인기가 많습니다.2
2 Teitelbaum JE, Johnson C, St Cyr J. The use of D-ribose in chronic fatigue syndrome and fibromyalgia: a pilot study. J Altern Complement Med. 2006 Nov;12(9):857-62. doi: 10.1089/acm.2006.12.857. PMID: 17109576.
*기억해주세요!
생명체가 살아가기 위해서는 세포 에너지인 ATP가 필요합니다.
ATP가 ADP와 인산기로 분해되면 에너지가 생성되며, ADP와 인산기가 합성되면 ATP로 에너지가 저장됩니다.
ATP는 아데닌에 리보오스가 결합된 아데노신에 인산기 3개가 결합된 것으로, 리보오스는 ATP의 구조를 잡아주는 뼈대 역할을 합니다.
