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민지 홍
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1 Journal of Life Science 2015 Vol. 25. No ~825 Effects of Fructose-containing Drinks on Cardiopulmonary Function, Lactate Levels, and Inflammatory Markers during Maximal Exercise Testing Sung-Mo Park 1, Byung-Woo Kim 2 and Yi-Sub Kwak 1 * 1 Department of physical education, Dong-Eui University, Busan , Korea 2 Anti-aging Research center & Blue-bio Industry RIC, Dong-Eui University, Busan , Korea Received April 16, 2015 /Revised July 10, 2015 /Accepted July 16, 2015 The use of fructose-containing sports beverage drinks has increased in recent years, especially at sport events, because of their reported ergogenic effects. However, the ingestion of low to moderate doses of caffeinated energy drinks has been associated with adverse side effects such as insomnia or increased nervousness. The purpose of this study was to investigate the effects of fructose beverage supplementation on cardiopulmonary function, blood lactate levels, and inflammatory reactions. We recruited 8 young adult subjects from D university and measured their cardiopulmonary functions before and after supplementation with sports beverage drinks. We also measured blood lactate and inflammatory reactions after a 20 min recovery period. Exercise time, maximal oxygen uptake (V0 2max), and AT HRmax were significantly increased (p<0.05) in the period of before and after sports beverage supplementation. However, no significant differences were observed in RPE, AT RER, V0 2max RER, AT V0 2max, and maximum heart rate (HRmax). Lactate levels also significantly decreased after 20 min recovery with sports beverage supplementation. Sports beverage supplementation therefore may enhance maximal V0 2max and increase the exercise duration time. These drinks may also be helpful in promoting rapid recovery of fatigue variables and increasing exercise performance time. Key words : Cardiopulmonary function, fructose beverage, inflammation, lactate ISSN (Print) ISSN (Online) DOI : - Note - 서 스포츠음료는생체내부족한수분과미네랄을신속하게 공급하고젖산, 무기인산염, 수소이온같은피로물질을제거 하며운동후산화 - 항산화시스템의복원을유도할뿐만이아 니라인체내부족한에너지원을보충하기위한목적으로널 리이용되어져오고있다. 이러한스포츠음료는지속적인제품의다양화, 기능향상 및개선을통해미국을비롯한전세계에급속도로보급되어 오늘에까지이르고있다 [23]. 현재까지사용되어온스포츠음 료의주요성분으로는생체내주된에너지원인탄수화물이 주로이용되었으며, 운동중땀의배설로인해소실된나트륨 이나칼륨, 마그네슘등의무기질 ( 즉, 전해질 ) 이포함되며, 운 동중피로회복에필요한비타민 B1, B2, 및 C 가포함되었고, 이들음료의대부분은체내흡수가빠르고마시기쉽도록제 조되었다. 따라서운동시에너지원의보강역할을하기도하 며물보다더빨리수분을흡수하여장거리훈련혹은매우 *Corresponding author *Tel : , Fax : * ysk2003@deu.ac.kr This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 론 고된훈련중에에너지원의유도및보충과훈련후의피로회복, 항상성유지, 산화-항산화반응조절, 염증반응조절, 면역관리등건강관리에매우효과적이라할수있다 [17]. 최근연구결과들에의하면운동선수들을주축으로한젊은운동선수들이건강에해로운 anabolic steroid를사용하는대신운동과스포츠현장에서합법적이고도필요한영양소와에너지를빠르고도간편하게효율적으로얻기위하여만든식품인에르고게닉에이드 (ergogenic aids) 를선호하고있다고하였다 [4]. 한편, 스포츠음료로서탄수화물이외에도마라톤과같은장시간운동수행력과즉각적인운동수행력에도움이되며인슐린의반응을적게일으키면서에너지원으로작용하는 MCT (medium chain triglycerides) 와같은지방산이나미토콘드리아의내, 외막에있으며, 체내산소활용과지방산활용을유도하는카네틴 (carnitine) 을포함하는물질도이용되고있다 [1]. 그리고운동중피로회복에필요로하는비타민 B1, B2, C가포함되며 TCA 싸이클의인터미디에이트로바로유입되어필요한에너지를생성하는 BCAA (branched chain amino acids) 와같은아미노산등이이용되어져왔다 [3]. 보충제의개념에서단백질보충제로는일반적으로계란흰자와우유에서추출한단백질, 대두식물성단백질이포함되어야하며, 탄수화물보충제로는체내흡수가빠른 glucose와과일에서얻는단당류인 fructose 그리고혈당의반응을일정하게하는다당류 malto dextrin을포함하고있다 [4, 22].

2 820 생명과학회지 2015, Vol. 25. No. 7 스포츠음료투여의부정적인시각으로 Beltz [3] 는과잉의단백질과정제된아미노산이첨가된비타민, 무기질등이함유된보조식품이얼마나경기력향상에효과가있는지의문이며, 오히려이들의투여가부작용을가져올수있다고경고하였으며, Laos 등 [13] 은젊은운동선수들이경기력향상을위하여선호하는약물들이경기력향상에효과적일수있지만부작용이나타날수있어근력운동과지구성운동을통한경기력향상이가장안전하고효과적이라는것을교육하는것이중요하다고하였다. 한편, 현재시판되고있는대부분의스포츠음료들은단순한수분흡수와전해질공급에주안점을두고있기때문에심한갈증을유발하는운동선수나일반동호인들이사용할때에는오히려전해질균형을저해시킬가능성이있다고하는주장도있다 [7]. 이들의주장은스포츠음료투여가운동후빠른피로회복과근육의부상시피로회복에도움을줄수있는보조제의역할은결여되었다고보고하고있다 [8, 11]. 또한시합직전의당질섭취는췌장의인슐린분비증가와혈액의혈당량감소로운동수행력의증가보다는피로를유발시키고있어, 경기력향상에큰도움을주지못한다고알려져있다. 한편, 최대산소섭취량 (VO 2max) 은운동시최대유산소적운동능력으로알려져있다 [2]. 최대산소섭취량은유전적속성과도관련이있어실제장거리선수들의경기기록과낮은상관관계를보여지구성운동강도를결정하기엔다소의문이제기된다는연구결과도있다 [12]. 이에반해무산소역치 (anaerobic threshold) 는운동강도가증가함에따라에너지대사의변화과정에서발생하는생리학적변인들이급격히증가하는시점으로알려져있으며, 젖산역치 (lactate threshold) 와환기역치 (ventilation threshold) 가대표적인지표로사용되고있다 [21]. 운동시환기량, 산소섭취량, 이산화탄소배출량, RQ, 및 RER 등을측정해보면산소섭취량을초과하여이산화탄소배출량이증가함으로그비율이비례관계를벗어나는지점을역치시점으로하며 [6], 점진적부하의운동시환기량은어느시점까지는산소섭취량과병행하여직선적인증가양상을보이지만심박수가약 140~160회 / 분에도달하는강도에서환기량은산소섭취량에비해급격하게증가하는양상을보인다. 이시점을환기역치 (ventilation threshold) 또는환기변곡점 (ventilation breaking point) 이라고한다. 일반인의경우이시점은대체로최대산소섭취량의 40~60% 수준에서나타난다 [14]. 점증부하운동시환기량이직선적인관계를벗어나급격한양상을보이는것은혈중젖산이축적되기시작하는현상과관련이있다고설명되고있다. 운동강도가높아짐에따라혈중젖산의농도가높아지고젖산에의한체액의산성화를중탄산염 (HCO3-) 이완충시키는과정에서 CO 2 배출량이증가한다. 따라서강한강도의운동시운동수행력의발전을도모하기 위해선에너지원의변화와더불어호흡환기의변화및무산소역치의변화등과함께분석하여연구해야만한다. 아울러스포츠음료투여유, 무에따른심폐능력의변화와피로물질을함께비교분석한다면, 스포츠음료투여유, 무에따른경기력향상여부와대사적반응을기전적으로분석할수있으며, 이러한결과를스포츠현장에서직접적으로적용할수있다고판단된다. 하지만이제까지의스포츠음료에관한연구들은주로장기간의에르고게닉에이드의효과분석에만초점을맞추고있으며, 단기간의수분공급과전해질보충에관한연구들을주로하기때문에과중한힘을지속적으로소모시키는운동선수들이나동호인의근본적인경기력향상과체력향상에기여할수없는문제점등을가지며스포츠음료음용을통한갈증해소만을만족시키므로원천적으로스포츠현장에서도큰적용효과를기대하기가어려운점이있었다. 그리고대부분의스포츠음료를운동직전에투여하면과다한인슐린반응을일으켜오히려운동수행에부정적작용이있다는연구보고들이있다. 하지만기존의스포츠음료들은글루코스기반음료가대부분이고운동직전에많은탄수화물이필요한운동선수들에게적용하여운동수행력을높이기엔다소무리가있어운동시작 2시간전에투여하는것이일반적인경우이다 [23]. 그리고단한번의스포츠음료의투여가운동수행력을증가시키며같은강도의운동시염증반응또한줄여준다는연구보고도있어 [17], 즉각적인스포츠음료투여효과의중요성을알수있다. 따라서본연구에서섭취할스포츠음료는수박, 토마토, 멜론, 바나나, 감및오렌지추출물로구성된과당으로운동직전에투여하여도인슐린반응을적게일으켜즉각적인에너지원으로서효과적일것으로판단된다. 본연구팀의실험동물을이용한선행연구에서 5주간주6일 1일1회경구투여한결과현재시판중인타사스포츠음료에비해현저한지구력증진효과향상을확인할수있었고, 혈중글루코오스와혈중중성지방의농도를더욱감소시킬뿐만이아니라근육의피로물질인젖산과암모니아농도도더욱낮아짐이확인할수있었다. 따라서본연구는실험동물연구에이어임상연구의일환으로규칙적인운동을수행하는체육대학학생들을대상으로고강도운동부여직전과당음료의투여가최대운동능력, 심폐능력, 피로물질및염증반응에미치는영향과기전을비교분석하고자한다. 재료및방법연구대상본연구는 D대학교체육학과학생 8명을대상으로실시하였으며운동경험이풍부하고최대운동부하검사를수행하는데있어무리가없고근골격계및특별한질환이없는건강한

3 Journal of Life Science 2015, Vol. 25. No Table 1. Characteristics of subjects (M±SD) Subject Age (yr) Height (cm) Weight (kg) ± ± ±4.14 대상자들로선정하였다. 실험전실험목적과방법에대한충분한설명을통해실험과정에대한이해를도왔고실험에자발적으로참여하며필요하다면언제든지참여를그만둘수있다는동의서에서명을받고시작하였다. 연구대상자들의신체적특징은 Table 1과같다. 실험절차및방법본실험은동일연구대상자들로모든피험자들이과당음료비투여시기인 1차실험과과당음료를투여한 2차실험으로구성하여진행되었다. 1차실험과 2차실험시기모두동일하게피험자는오전 9시에 D대학교운동생리학실험실에서실시하였으며실험전키와몸무게및신체성분들을 Inbody 720 (Biospace, Korea) 을이용하여측정하였다. 최대운동부하검사는 MetaMax3B (Germany) 를이용하였고운동프로토콜은일반인들에게가장널리알려지고사용되고있는 Bruce 프로토콜로서 3분마다약 3 MET 정도씩점증되도록속도와경사도가증가되도록고안된프로토콜을사용하였다. all-out 판정기준은피험자가더이상운동을지속할수없어트레드밀의중단버튼을누르거나호흡교환률이 1.15 이상이거나, 심박수가예측된최대심박수의 90% 이상이거나, 운동강도가지속적으로증가하고있음에도산소섭취량이더이상증가하지않아고원을이루게되거나 RPE( 운동자각도 ) 가 19 이상인경우중 2가지이상만족하였을때로하였다. 1차실험은최대운동부하검사실시 20분전실험간의섭취한수분양을동일하게하기위해같은양의수분을섭취하게하였고, 최대운동부하검사실시전과 all-out 직후, 및회복기 20분후채혈을하였으며, 2차실험은최대운동부하검사실시 20분전과당음료를 400 ml 투여하였고이후 1차실험과동일한방법으로채혈을하였다. 과당음료배합본연구에사용된음료는타우린이전혀함유되지않은음료로서수박, 방울토마토, 메론, 바나나, 홍시및오렌지로총 6가지과일믹스추출물을이용하였으며고과당 10%, 함수결정포도당 2%, 함수구연산 0.3%, 푸른과즙분말 0.5%, 폴리덱스트로스 1%, 비타민 C 0.1%, 정제수 73.4% 가포함되었으며그외자세한성분및비율은 Table 2와같다. 혈액검사검사전날피검사자들에게 10시이후의음식을금했으며 Table 2. Fructose beverage ratio Material Ratio (100%) Fruit extract mixed (5brix) High fructose Glucose hydrocrystalline Hydrous citric acid Blue juice powder Polydextrose Vitamin C Pure water Total 시간이상의공복상태가유지되도록하였고혈액검사는 실험절차에나타난채혈시기에따라 1 차시기와 2 차시기모두 medicut 을꽂아놓은일회용주사기를이용하여상완정맥 (ante-cubital vein) 에서 5 cc 채혈하여 CRP, 젖산, 인슐린을 운동부하검사실시전과운동직후 (all-out), 회복기 20 분후에 각각시기별로분석하였다. 우선 CRP 의분석은 Hitachi 사의 Hitachi 분석기 (Hitachi 7180, Japan) 를사용하였으며, C-reactive protein 시약 (Denka Co., Japan) 으로 Immunoturbidometry 방법을사용하여분석 하였다. 젖산은자동혈당분석기 (YSI2300 STATE pulse) 를이용하였 고, 혈중인슐린은 (Diagnostic Products Corporation, USA) 의 coat-a-count kit 을이용한 Gamma Counter (1470 Wizard, Wallac, automatic count, Finland) 를이용하여분석하였다. 채 혈된혈액은혈청과혈구로분리하기위해 SST 용기에담아 centrifuge 에서 2,500~3,000 rpm 으로 15~20 분정도원심분리 하였다. 통계처리 모든연구자료는 SPSS 18.0 program 을이용하여모든측정 값의평균과표준편차를산출하였으며, 과당음료투여전시 기와투여후시기의운동능력과심폐기능의평균비교뿐만 아니라혈액검사변인들의운동전과운동직후및회복기 20 분 후의평균차이를 1 차실험과 2 차실험의시기별로나눠 independent t-test 로검증하였다. 본연구의통계적유의수준은 p<0.05 설정하였다. 결 본연구에서는건강한남자대학생 8 명을대상으로과당음 료투여가비투여시와비교해운동능력과심폐기능, 피로물 질및염증반응에어떠한영향을미치는지비교분석하기위 과 해실시되었으며본연구결과는다음과같다. 운동능력과심폐기능의변화 운동능력과심폐기능의변화는 Table 3 과같다.

4 822 생명과학회지 2015, Vol. 25. No. 7 Table. 3. The change of exercise performance and cadiopulmonary function Time (sec) RPE AT RER (CO 2/O 2) VO 2max RER (CO 2/O 2) AT VO 2max (CO 2/O 2) VO 2max (ml/kg/min) AT HRmax (beats/min) HRmax (beats/min) ± ± ± ± ± ± ± ± ±27.66* 17.25± ± ± ± ±5.59* ±7.78* ±6.90 RPE : rating of perceived exertion. VO 2max RER : Vo2max Respiratory Exchange Ratio. AT VO 2max : Anaerobic Threshold VO 2max. *p<0.05. Time에서 1차시기때 sec에서 2차시기때 sec로 1차시기에비해평균 sec의운동시간이증가해운동능력이더욱향상되었으며유의한차이 (p<0.05) 가나타났 다. RPE 는 all-out 되는시점의단계에서측정하였으며 1 차시 기때 에서 2 차시기때 로대상자들이느끼는주관 적운동강도는미세하게감소하였으나통계적으로는유의한 차이는없었다. AT RER (CO 2/ O 2) 은 1 차시기때 1.01(CO 2/ O 2) 에서 2 차 시기때 1.04(CO 2/ O 2) 로증가하였으나통계적으로는유의한 차이는없었다. AT VO 2max (ml/kg/min) 는 1 차시기때 37.75(ml/kg/min) 에서 2 차시기때 39.62(ml/kg/min) 로증 가하였으나통계적으로유의한차이는확인할수없었다. VO 2max (ml/kg/min) 는 1 차시기때 43.50(ml/kg/min) 에 서 2 차시기때 49.12(ml/kg/min) 로 5.62(ml/kg/min) 증가하 여과당음료투여가유산소적수행능력의지표인 VO 2max 를 향상시키는것으로나타났으며통계적으로도유의한차이를 보였다 (p<0.05). AT HRmax (beats/min) 는 1 차시기때 (beats/min) 에서 2 차시기때 (beats/min) 로감소하였으 며통계적으로도유의한차이가나타났다 (p<0.05). HRmax (beats/min) 는 1 차시기때 (beats/min) 에서 2 차시기때 (beats/min) 로감소하는경향이나타났으나 통계적으로는유의한차이가없었다. 피로물질및염증반응의변화 피로물질및염증반응의변화는 Table 4 와같다. 먼저 CRP 는투여전에서 1 차시기때 0.11(mg/dl) 을보였고 2 차시기때에도 0.11(mg/dl) 로투여효과의차이는없었다. 운 동직후시기에서는 1 차시기때 0.12(mg/dl) 에서 2 차시기때 0.11(mg/dl) 로다소감소하였으나통계적으로유의한차이는 없었다. 마지막회복기 20 분시기에서는 1 차시기때 0.13(mg/dl) 에서 2 차때 0.10(mg/dl) 으로감소하는경향은나 타났으나통계적으로유의한차이는확인할수없었으며결론 Table. 4 The change of Lactate, CRP and Insulin CRP (mg/dl) Lactate (mmol/l) Insulin (μu/l) *p<0.05, vs. CRP : c-reactive protein. Pre 0.11± ± ± ± ± ±0.99 Post 0.12± ± ± ± ± ±1.12 Recovery 20 min 0.13± ± ±1.05* 8.78± ± ±2.25 적으로과당음료투여로인해세시기모두 CRP 의차이는 없었다. lactate 는투여전에서 1 차시기때 2.26(mmol/l) 을보였고 2 차시기때 2.08(mmol/l) 를나타내어과당음료투여로인해 lactate 수치가다소감소한것으로나타났지만통계적인유의 성이나타나지않았고운동직후시기에서 1 차시기때 (mmol/l), 2 차시기때 16.63(mmol/l) 으로두시기모두크게 증가하였으나유의한차이는없었고, 회복기 20 분후에서 1 차 시기때 10.26(mmol/l), 2 차시기때 8.78(mmol/l) 로운동직후 와비교해 1, 2 차시기모두다시감소하는경향을나타내었으 며 1 차시기때와비교해 2 차시기때더욱감소하여통계적인 유의한차이 (p<0.05) 를확인하였다. 즉, 과당음료투여시비투 여와비교해운동전과운동직후에는큰차이가없었던반면 회복기 20 분후에서과당음료투여가 lactate 수치감소에더욱 효과적이었다. insulin 의경우투여전에서 1 차시기때 5.59(μU/l), 2 차시기 때 5.54(μU/l) 로비슷한수치를보였으며운동직후 1 차시기 때 4.39(μU/l), 2 차시기때 5.31(μU/l) 로 1 차시기와비교해 2 차 시기때더욱높아졌으나유의한차이는없었으며회복기 20 분후에서 1 차시기때 7.75(μU/l), 2 차시기때 8.52(μU/l) 로 1 차 시기때와비교해운동직후와마찬가지로더욱증가하여높은 수치를유지하였으나유의한차이는나타나지않았다. 고 본연구의목적은 fructose 위주의과당음료투여가최대운 동부하검사시심폐기능과젖산및염증반응의변화를분석하 고자하였으며, 연구결과를바탕으로아래와같이논의하고자 한다. 개인의유산소적능력을평가하는데있어중요한것은심폐 기능에관한요소들이며이러한심폐기능을평가하는대표적 인지표중하나로최대산소섭취량을들수있다. 최대산소섭 취량은인간이운동을수행할때근육에서섭취할수있는 단위시간당최대의산소섭취수준을의미하는것으로산소운 반능력및활용능력과개인의최대유산소능력에대한유용한 찰

5 Journal of Life Science 2015, Vol. 25. No 정보들을제공해준다 [6]. 한면, 본연구에서는운동수행능력을평가하는또하나의지표인무산소성역치 (anaerobic threshold, AT) 를같이활용하여분석하였다. 무산소성역치는운동강도가증가함에따라에너지대사의변화과정에서발생하는생리학적변인들, 즉대사적산성증 (metabolic acidosis) 및호흡가스교환에관련된변인들이급격히증가하는시점으로알려져있으며, 젖산역치와환기역치가대표적인지표로사용되고있다 [11]. 일반적으로최대산소섭취량과무산소성역치는훈련군이비훈련군보다높게나타나며지속적인트레이닝은최대산소섭취량의증가, 젖산축적시점및무산소성역치가발현되는시점을늦출수있다고한다 [6]. Lee 등 [15] 은고지에서 6주간주 5회트레이닝을실시한결과해수면훈련군과비교해최대산소섭취량과무산소성역치가유의하게증가되었다고하였다. 또한중탄산나트륨섭취한군에서비투여 ( 위약 ) 군에비해최대운동부하검사결과최대산소섭취량과무산소성역치가유의하게증가된것으로보고하였다. 본연구에서는과당음료투여시운동지속시간이유의하게증가하였고아울러최대산소섭취량, AT HRmax가유의하게증가되어운동수행능력및심폐기능이향상된것으로나타나탄수화물위주의에르고게닉에이드투여시최대산소섭취량이증가한다는선행연구들과유사한결과를보였다 [7]. 다만본연구에서는특이적으로본스포츠음료가과당위주음료이고운동직전투여의효과를본것으로연구결과를잘활용한다면추후널리이용될것으로여겨진다. McGawley 등 [16] 도철인 3종경기선수들을대상으로고탄수화물투여후운동수행능력이향상되었다고보고하였으며이역시고탄수화물음료투여로인해대사성에너지원동원에대한운동수행력향상으로해석할수있을것이다. 호흡교환률은산소섭취량에대한이산화탄소생성량의비율을나타내며대사작용에활용된영양분의비율을알수있고, 비교적정확한에너지소비량을측정할수있다. 호흡교환율은허파수준에서측정된가스교환을나타내는것으로유산소운동을시작하게되면처음 1분은산소소비량보다이산화탄소의생성량이많아지게되고, 운동이약 3분정도지속되면대사반응에따른이산화탄소가배출되어호흡교환율이정상상태로돌아오게된다. 신체는일반적으로여러가지연료들을복합적으로사용하며호흡교환율값은산화되는연료의구성성분에따라달라진다. 휴식시의호흡교환율값은 0.78에 0.80사이의범위이고운동중에는탄수화물에보다더많이의존하면서에너지를생산하므로호흡교환율값은높아진다고알려져있다 [1]. 따라서호흡교환율의상대적증가는산소섭취량의증가를의미하며잇따른이산화탄소의배출량증가를의미한다 [18]. 그러나무산소성역치의대표적인지표중하나인호흡교환률은본연구에서는감소하는경향으로나타났으나통계적으 로유의한차이는확인할수없었다. 이러한연구결과는에르고게닉에이드를투여하는경우운동수행력의증가는나타나지만호흡교환율의변화는나타나지않는다고하는선행연구결과를잘반영하는것이다 [1]. 하지만본연구결과에서나타난약간감소한호흡교환률은에너지원의보강에따른결과반영으로사료된다. 한편 CRP (C-reactive protein) 는심혈관질환과동맥경화성혈관의염증반응정도를반영하는대표적인지표로사용되며 [24], 동맥경화의발생과유의한상관관계를갖는다 [19]. 일반적으로 CRP는일회성장기간운동을통해증가되는것으로보고되고있으나잘훈련된선수들은 21 km의달리기혹은그보다적은거리의운동에서 CRP의축적이적지만이와반대로잘훈련되지않은선수나일반인의경우비교적짧은운동을하더라도 CRP의농도가높아진다고보고되고있다 [20]. 그러나또다른연구에서는최대운동중재전후 CRP수준에유의한차이가없음을보고하고있어 [5] 일회성및장기간운동에대한염증반응은신체적활동수준과다양한연령및성별에따른추가적인연구가필요하다고생각된다. 본연구또한과당음료투여시투여전과비교해 CRP의농도가감소하는경향이나타났으나투여전과유의한차이는확인할수없어앞서제시한선행연구들과유사한결과로사료된다 [5]. 젖산은운동중에 glucose의무산소대사에의해생성되고, 근피로와근활동의한계요인을결정하는중요한기준이된다고하였으며, 인체내산소이용비율을충족시키지못하는상황에서지속적인근활동이유지되면 glucose의의존도가상대적으로증가하게되고생리적피로물질인젖산이축적되어운동수행력에부정적영향을미치게되는것으로알려진다 [9]. 운동후빠른피로회복은운동중체내의젖산축적으로초래되는운동능력의저하를방지해운동수행능력및기간을연장하고운동후축적된젖산을보다빨리제거함으로써피로를빠르게회복할수있으므로운동후 cool-down에대한다양한방법들이연구되고있고운동후초과산소섭취량 (EPOC) 에대한연구결과들도활용되고있다. 선행연구를살펴보면 Kim 등 [10] 은최대운동후기능성음료섭취가혈중젖산농도회복에긍정적인영향을가져온다고하였으나회복기 10분과 20분에서는유의한차이가없었다고하였다. 이는 Park [17] 의연구와유사하게 30분후부터젖산회복이가장활발해짐을확인한결과와동일하였다. 본연구의결과과당음료를운동전에투여하였으며과당음료투여전시기, 운동종료시기및회복기 20분시기모두에서투여전과비교해젖산농도가유의하게감소하였다. 이와같은결과는선행연구결과 [11] 와유사한것으로스포츠음료투여에따른과당의섭취가에너지원의보충역할을해최대운동수행력의증가와더불어추가적인에너지원으로서의역할을수행하였고, 아울러과당음료의투여역시약간의인슐린반응을자극하여탄수화물사용이상대적으로줄어들었을가능성과생성된젖산이 LDH에

6 824 생명과학회지 2015, Vol. 25. No. 7 의해 pyruvate 로전환되어젖산축적의감소에영향을미친 것으로사료된다. 물론과당음료의투여로운동시탄수화물 사용으로인한젖산의증가가나타날수있으나체내에상대 적인에너지원이많으므로 pyruvate 로의전환이빠를것으로 여겨진다. 그리고생체에더많은에너지보충으로인한탄수 화물 spairing 에도효험이있었던이유로판단된다. 감사의글 이연구는산업통상자원부ㆍ부산광역시지원지역혁신센 터사업 (RIC ) 동의대학교블루바이오소재개발및실 용화지원센터의지원으로이루어졌습니다. 그리고본연구 의연구재료를제공해주신 바이오포트코리아에도감사를 드립니다. References 1. An, S. M., Park, J., S. and Kim, S. H Effect of energy drink dose on exercise capacity, heart rate recovery and heart rate variability after high-intensity exercise. J. Exerc. Nutrition Biochem. 18, Astrand, P. O. and Rodahl, K Textbook of work physiology: Physiological bases of exercise. New York, McGrqw-Hill Beltz, S. D. and Doering, P. L Efficacy of nutritional supplements used by athletes. Clin. Pharm. 12, Calfee, R. and Fadale, P Popular ergogenic drugs and supplements in young athletes. Pediatrics 117, Cipryan, L., Svagera, Z. and Vala, R IL-6 and CRP response to maximal exercise intervention. J. Sports Med. Phys. Fitness [Epub ahead of print]. 6. Davis, J. A., Vodak, P., Wilmore, J. H., Vodak, J. and Kurtz, P Anaerobic threshold and maximal aerobic power for three modes of exercise. J. Appl. Physiol. 41, Han, D. S The effect of carbohydrate electrolyte ingestion on exercise performance, blood fatigue factors and mood states during intermittent high-intensity exercise. Kor. Sport Res. 16, Hwang, S. C Effects of red-ginseng supplementation on eccentric exercise induced muscle damage. Graduate school of Kyungpook National University. 9. Jeong, I. G., Oh, M. J., Kim, J. O., Baek, M. S. and Lee, S. C The effects of oxygenated water drinking during endurance exercise on the fatigue and performance. J. Coaching Development 8, Kim, C. H. and Lee, J. W Effects of functional beverage ingestion by maximal exercise load on cardio-pulmonary function and blood lactate. Kor. Soc. Wellness 1, Kim, H. G Effects of ion drinks taken by high school football player under treadmill exercise loads on those players' heart and lung capacities and lactate levels. Graduate school of Education Inge University. 12. Kim, K. J Effects of three weeks of altitude training on aerobic capacity of elite marathoners. Kor. J. Sports Med. 14, Laos, C. and Metzl, J. D Performance-enhancing druguse in young athletes. Adolesc. Med. Clin. 17, Chae, H. S. and Ko, S. S Availability of the heart rate threshold as the ventilatory threshold. KSSPE 7, Lee, J. K. and Kim, H. J The Effects of altitude training on VO 2max, anaerobic threshold, blood components and immune substrates in elite alpine skiers. Exercise Science 12, McGawley, K., Shannon, O. and Betts, J Ingesting a high-dose carbohydrate solution during the cycle section of a simulated Olympic-distance triathlon improves subsequent run performance. Appl. Physiol. Nutr Metab. 37, Park, S. Y The effect of sport drink on heart rate and lactate after exercise. Kor. J. Physical Eduaction 34, Poulsen, M. K., Thomsen, L. P., Mifsud, N. L., Nielsen, N. P., Jørgensen, R. M., Kjærgaard, S. and Karbing, D. S Electrical activity of the diaphragm during progressive cycling exercise in endurance-trained men. Respir. Physiol. Neurobiol. 205, Ridker, P. M., Hennekens, C. H., Buring, J. E. and Rifai, N C-reactive protein and other markers of inflammation in the prediction of cardiovascular disease in women. N. Eng. J. Med. 342, Triplett, D., Doyle, J. A., Rupp, J. C. and Benardot, D An isocaloric glucose-fructose beverage's effect on simulated 100-km cycling performance compared with a glucose-only beverage. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 20, Wasserman, K The anaerobic threshold measurements to evaluate exercise performance. Am. Rev. Respir. Dis. 129, Williams, M. H Dietary supplements and sports performance: minerals. J. Int. Soc. Sports Nutr. 11, Wilson, P. B. and Ingraham, S. J Glucose-fructose likely improves gastrointestinal comfort and endurance running performance relative to glucose-only. Scand. J. Med. Sci. Sports [Epub ahead of print]. 24. Wu, T., Dorn, J. P., Donahue, R. P., Sempos, C. T. and Trevisan, M Associations of serum C-reactive protein with fasting. Am. J. Epidemiol. 155,

7 Journal of Life Science 2015, Vol. 25. No 초록 : 과당음료투여가최대운동부하시운동수행력, 심폐기능, 젖산및염증반응에미치는영향박성모 1 김병우 2 곽이섭 1 * ( 1 동의대학교체육학과, 2 동의대학교항노화연구소및블루바이오소재개발센터 ) 본연구는과당위주의스포츠음료투여가최대운동부하시심폐기능과젖산및염증반응에미치는영향에대해비교분석하기위해실시되었다. 연구대상자는 D 대학교체육학과학생 8명으로구성하였으며실험시기를 2차로나누어스포츠음료투여전과투여후시기에심폐기능과젖산및염증반응등을비교분석하였다. 본연구의결과스포츠음료섭취전과섭취후운동시간과 V0 2max, AT HRmax가유의하게증가하였고 (p<0.05), 스포츠음료투여후회복기 20분에서젖산농도가유의하게감소되었다 (p<0.05). 따라서고강도최대운동전과당위주의스포츠음료투여는운동지속시간을늘려주고 VO 2max를높여주며, 운동후피로물질인젖산축적의빠른회복에도움을줄수있는것으로사료된다. 비록본연구에서염증반응에대한효과를완벽하게규명하지는못했지만스포츠음료투여시 CRP의농도가감소하는경향이나타나염증반응개선에도어느정도영향을미칠수있을것이라생각된다. 추후과당위주의스포츠음료투여시염증반응에대한다양한운동강도와상황에서의기전적연구가수행되어져야할것이다.

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27 1(2006 3) J Korean Oriental Med 2006;27(1):36-46 Effect of Oral Sport Beverages with Medicinal Herbs Added on Short-term Recovery from Exercise-induced Fatigue Hyun-Jong Na, Kyu-Lark Lee, Ho-Youl Kang