NAD의 7가지 효능

NAD란?

NAD(니코틴아마이드 아데닌 디뉴클레오타이드)는 살아 있는 모든 세포에 있는 조효소로 세포 및 전신 건강에 도움이 되는 다양한 효능을 보입니다. 

NAD 보충제는 NAD+의 혈중 농도를 높이며 NAD+는 세포에 흡수됩니다. 또한 NAD는 신진대사, 에너지 생성, 에너지 사용을 비롯한 다양한 생리적 기능을 중개하는 조효소 기능도 수행합니다.

NAD+와 NADH의 차이

NAD는 체내에서 NAD+와 NADH의 2가지 형태로 존재합니다. NAD+는 산화된 형태이며 NADH는 수소 분자가 결합된 환원된 형태입니다.

NAD+는 전자를 받을 수 있지만 NADH는 수소 형태로 전자를 되찾은 상태입니다.

NAD 결핍 증상

조효소인 NAD의 생성은 나이가 들면서 점차 감소합니다. 이로 인해 일련의 증상이 나타나는 경우가 많습니다. 이러한 NAD 생성 감소는 노화에 따라 발생하는 자연적이고 예상할 수 있는 현상이지만 많은 체내 기능에는 악영향을 미칩니다. 그러므로 NAD 혈중 수치를 건강한 수준으로 유지하면 전반적인 건강에 도움이 될 수 있습니다.

NAD가 없으면 미토콘드리아와 같은 '세포 발전소'가 제대로 기능할 수 없어 세포의 ATP(에너지) 생성 능력이 저하됩니다. ATP(에너지)를 생산하는 미토콘드리아를 건강하게 유지하는 일은 스마트폰을 완전히 충전하는 것에 비유할 수 있습니다. 즉, 미토콘드리아가 건강하면 하루에 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다. 하지만 스마트폰이 노후하면 배터리가 더 빨리 방전됩니다. 세포도 마찬가지입니다.   

여러 연구에 따르면 NAD가 감소하면 심장질환, 치매뿐 아니라 비만, 당뇨병 같은 대사 장애를 포함한 다양한 질환이 생길 위험이 높아집니다.

NAD 보충제는 혈액 및 세포의 NAD 수치를 높여 나이가 들어도 건강을 유지할 수 있도록 돕습니다.

NMN이란?

NMN(니코틴아마이드 모노뉴클레오타이드, Nicotinamide mononucleotide)는 많은 화합물이 속하는 뉴클레오타이드(Nucleotide) 계열의 물질로 식품에 함유되어 있습니다. NMN은 NAD의 전구체이기 때문에 NMN을 섭취하면 신체에서 NAD가 생성될 수 있습니다.  

다른 유형의 뉴클레오타이드와 마찬가지로 NMN은 다음의 3가지 부분으로 구성됩니다.

• 질소를 함유하는 염기
• 인산기 
• 당

다른 뉴클레오타이드와 달리 NMN의 주요 역할은 NAD(니코틴아마이드 아데닌 디뉴클레오타이드)를 구성하는 것입니다 NMN은 NAD의 전구체이므로 NMN 보충제와 NAD 보충제를 모두 섭취할 필요는 없습니다.

나이가 들어갈수록 NMN 및 NAD 수치는 감소합니다. 하지만 NMN 또는 NAD를 보충하면 NAD 수치를 높일 수 있습니다. 

10명의 일본 남성을 대상으로 한 연구에서는 NMN 보충제가 혈중 NAD 수치를 크게 증가시킨다는 사실을 밝혀 보충제의 효과를 입증했습니다. 

대다수의 NAD 보충제에는 한 종류의 NAD 전구체가 함유되어 있습니다 . 이러한 전구체는 특정 효소의 도움을 받아 NAD로 전환됩니다. 

보충제에 흔히 사용되는 NAD 전구체:

• NMN(니코틴아마이드 모노뉴클레오타이드)
• NR(니코틴아마이드 리보사이드, Nicotinamide riboside)
• NA(니코틴산, Nicotinic acid)
• NAM(니코틴아마이드, Nicotinamide)
• NAMPT(니코틴아마이드 포스포리보실트랜스퍼라제, Nicotinamide phosphoribosyltransferase)

체내 세포에서는 여러 가지 물질로 NAD를 생성합니다. 이러한 물질에는 트립토판(Tryptophan), 아스파르트산(Aspartic acid) 같은 아미노산뿐 아니라 나이아신(Niacin), 즉 비타민B3 같은 비타민이 있습니다. 이러한 대부분의 영양소는 식품을 통해 얻을 수 있습니다. 그러므로 건강한 식단을 유지하는 것이 전반적인 건강을 유지하는 데 중요합니다.

NAD가 풍부한 식품

NAD의 전구체인 NMN은 다음과 같은 다양한 식품에 함유되어 있습니다.

• 아보카도 – 100g당 최대 1.60mg
• 브로콜리 – 100g당 최대 1.12mg
• 양배추 – 100g당 최대 0.9mg
• 생소고기– 100g당 최대 0.42mg
• 토마토 – 100g당 최대 0.30mg

NMN은 오이, 에다마메, 생선, 닭고기, 우유에도 들어 있습니다.

1. 건강하게 나이 들기

NAD의 다양한 효능 중에서도 노화 및 관련 질환을 억제하는 특성은 특히 주목할 만합니다. 하버드 대학교의 유전학자 데이비드 싱클레어(David Sinclair)에 따르면 혈액 및 세포의 NAD 수치를 높이면 노화 과정을 늦출 수 있습니다. 

NAD는 다음의 2가지 기제를 통해 노화를 지연시키는 것으로 추정됩니다.

첫째, NAD는 나이가 들어갈수록 짧아지는 것으로 알려진 텔로미어(Telomere)를 보호할 수 있습니다. 텔로미어는 신발끈 끝의 플라스틱 조각처럼 염색체 끝의 말단부로, 연속적으로 반복되는 DNA 코드로 이루어져 있습니다. 텔로미어가 짧아지는 것을 방지하면 노화를 늦추는 데 도움이 될 수 있습니다. 세포가 복제될 때마다 텔로미어의 일부가 제거되는데 이로 인해 세포는 노화하고 결국에는 죽게 됩니다. 여러 연구에 따르면 NAD는 텔로미어의 말단부를 안정화시켜 텔로미어가 짧아지는 것을 방지할 수 있습니다.

둘째, NAD는 시르투인(Sirtuin)의 활성을 높이는 것으로 보입니다. 여러 연구에 따르면 시르투인의 활성이 증가하면 노화 속도는 느려집니다. 과학자들은 시르투인의 이러한 작용에 대한 정확한 기제를 밝히기 위해 연구를 계속 진행하고 있습니다.

2. 뇌 건강

나이가 들면 뇌가 노화되어 젊은 시절의 명민함을 잃게 됩니다. 나이가 들수록 뇌의 회상 기능과 정보 처리 속도는 저하됩니다. 이러한 뇌 기능을 개선하면 건강에 도움이 될 수 있으며 치매 및 기타 신경계 질환을 예방하기 위해 노력하는 것이 중요합니다.

많은 임상시험에 따르면 NAD는 학습 곡선과 기억 강화(Memory consolidation)를 향상시킬 수 있습니다. NAD는 뇌 및 기타 신경세포의 손상된 DNA를 복구하는 데 도움이 됩니다. 또한 NAD는 뇌의 산화적 손상을 억제하는 특정 단백질을 활성화합니다. 

DNA와 신경세포에 만성 손상이 생기면 치매, 파킨슨병, 루이소체 치매와 같은 질병의 위험이 증가한다는 사실에 유의해야 합니다.

또한 2021년 연구에서는 NAD 보충제가 화학요법을 받는 암 환자의 인지 기능을 보존하는 데 도움이 될 수 있는 것으로 나타났습니다. 이 외에도 2023년 연구에 따르면 NAD는 알츠하이머 환자의 뇌 건강을 지키는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.

NAD가 뇌로 가는 혈류를 개선해 뇌 건강을 개선할 수 있다는 최근 연구 결과도 있습니다.

3. 혈당 균형

인슐린 저항성과 전당뇨는 노화에 따라 생길 수 있는 흔한 증상으로 고령자에게 많이 나타납니다. 식단도 이러한 문제를 일으키는 중요한 원인이 될 수 있습니다. 일부 연구에 따르면 NAD는 인슐린 민감성을 조절하는 데 도움이 됩니다. 생활습관을 개선하는 데 일찍 관심을 가질수록 당뇨병과 같은 질환을 예방할 가능성이 높아집니다.

연구에 따르면 당뇨병에 걸린 쥐에게 NAD를 먹이면 혈당 조절 능력이 개선되는 것으로 나타났습니다. 

또 다른 연구에서는 비만이면서 전당뇨병을 앓는 폐경기 여성에게 10일간 NAD 보충제 250mg을 투여한 다음 그 효과를 분석했습니다. 그 결과 NAD 보충제를 섭취한 여성은 인슐린 민감성이 현저히 개선된 것으로 나타났습니다. 반면 대조군에서는 그러한 효과가 관찰되지 않았습니다. 전 세계 인구의 3명 중 1명은 인슐린 저항성이 있거나 전당뇨 상태인 것으로 추정된다는 점에서 이러한 연구 결과는 눈여겨볼 만한 가치가 있습니다.

4. 신장 건강

대부분의 사람은 두 개의 신장을 가지고 태어납니다. 신장은 혈액에서 독소를 걸러내고 전해질 농도를 안정적으로 유지하는 기능을 합니다. 특정 약물과 노화 과정은 신장에 해로운 영향을 미치는 경우가 많기 때문에 나이가 들수록 신장의 여과 기능이 저하될 수 있습니다. 

NAD는 신장 기능을 보호하고 산화적 손상을 방지하는 것으로 보입니다. 과학자들은 NAD와 SIRT1의 항노화 및 항염 특성 덕택에 이러한 효능이 나타난다고 생각합니다.

5. 심장 건강

심장병은 전 세계적으로 사망 원인 1위인 질환입니다. 나이가 들수록 심장병 위험은 높아집니다. 장수하려면 심장병을 예방하는 방법을 찾는 것이 중요합니다. 

여러 연구에 따르면 NAD는 심장에 도움이 되는 것으로 보입니다. 특히 2018년 연구에 따르면 NAD는 혈관 탄력을 회복하고 모든 동맥 폐색의 원인이 되는 내피(동맥벽) 손상을 예방할 수 있습니다. 같은 연구에서 NAD는 고령 쥐 골격근의 새로운 혈관 생성을 촉진한 것으로 밝혀졌습니다. 그 결과 고령 쥐의 지구력은 어린 쥐에 뒤지지 않았습니다.

또한 NAD는 혈류를 개선하며 울혈성 심부전을 치료하는 데 도움이 되는 것으로 보입니다.

NAD 보충제를 섭취하면 시르투인이 체내 콜레스테롤 대사를 개선할 수 있는 것으로 밝혀졌습니다.

 6. 만성 피로 증후군

여러 연구에서 근육통성 뇌척수염이라고도 불리는 만성피로증후군에 대한 NAD의 효과를 조사한 바 있습니다. 만성피로증후군은 ATP(에너지) 생성이 감소해서 발생하는 것으로 추정됩니다. 이 질환을 앓는 사람은 아무리 많은 휴식을 취해도 만성적인 피로를 느낍니다.

이러한 현상을 설명하기 위해 제시된 가설은 다음과 같습니다

• NAD는 음식을 에너지로 전환하는 과정을 적절하게 조절합니다. 신체에서 주로 사용하는 에너지 형태는 ATP(Adenosine triphosphate, 아데노신삼인산)입니다.
• NAD는 뇌 신호 전달을 돕는 화학 물질인 신경전달물질의 생성을 촉진합니다. 신경전달물질의 예로는 도파민(Dopamine), 세로토닌(Serotonin), 노르에피네프린(Norepinephrine)을 들 수 있습니다.

한 2015년 연구는 만성피로증후군을 앓는 여성 73명을 대상으로 진행되었습니다. 연구진은 미토콘드리아 건강에 중요한 코큐텐과 함께 NAD 보충제를 여성들에게 투여해 NAD가 만성피로증후군에 미치는 영향을 조사했습니다.

일부 여성은 NAD 보충제와 코큐텐을, 나머지 여성은 위약을 섭취했습니다. 그 결과 NAD 및 코큐텐 섭취 그룹은 신체 및 인지 기능이 크게 향상된 것으로 나타났습니다. 분자 수준에서 분석했을 때 NAD와 코큐텐은 ATP(에너지) 수준을 높인 것으로 밝혀졌습니다.

다른 연구에 따르면 NAD와 코큐텐은 운동 후 피로를 줄일 수 있습니다. 운동 후 피로는 만성피로증후군의 전형적인 임상 증상입니다.

7. 운동 능력

운동선수들은 안전하게 시합 능력을 향상시킬 수 있는 방법을 찾기 위해 항상 노력합니다. 이 경우 NAD가 좋은 선택이 될 수 있습니다. 한 연구에서는 NAD 보충제가 아마추어 러너에 미치는 영향을 조사했습니다. 이 연구에서 48명의 러너는 6주 동안 다양한 용량(300, 600, 1,200mg)의 NAD 보충제 또는 위약을 섭취했습니다. 연구 결과 NAD 섭취 그룹은 대조군에 비해 유산소 능력과 근육의 산소 사용량이 향상된 것으로 나타났습니다. 또한 더 많은 양을 섭취할수록 효과가 좋아지는 것으로 판단되었습니다. 위험한 부작용은 보고되지 않았지만 추가적인 연구가 더 필요합니다.

부작용

NAD 보충제는 권장량을 섭취하면 안전하다고 생각됩니다. 그러나 NAD를 과도하게 섭취하면 불면증, 불안, 양성 떨림이 생길 수 있습니다. 제품 라벨의 안내를 따르는 것이 중요합니다.

권장 용량

NAD, NMN, NR3가 모두 들어 있는 보충제를 사용하는 경우가 아니라면 한 가지씩 섭취해 보고 자신에게 어떤 제품이 효과가 있는지 확인하는 것이 좋습니다. 

NAD는 하루에 100-300mg을 섭취하는 것이 좋습니다.

NR, NMN과 같은 NAD 전구체를 섭취하는 경우 권장량은 다음과 같습니다. NR은 하루 300mg,

NMN은 125-300mg을 섭취하는 것이 권장됩니다.

참고문헌:

1. Yoshino M, Yoshino J, Kayser BD, Patti GJ, Franczyk MP, Mills KF, Sindelar M, Pietka T, Patterson BW, Imai SI, Klein S. Nicotinamide mononucleotide increases muscle insulin sensitivity in prediabetic women. Science. 2021 Jun 11;372(6547):1224-1229.
2. Uddin GM, Youngson NA, Doyle BM, Sinclair DA, Morris MJ. Nicotinamide mononucleotide (NMN) supplementation ameliorates the impact of maternal obesity in mice: comparison with exercise. Sci Rep. 2017 Nov 8;7(1):15063.
3. Rajman L, Chwalek K, Sinclair DA. Therapeutic Potential of NAD-Boosting Molecules: The In Vivo Evidence. Cell Metab. 2018 Mar 6;27(3):529-547. doi: 10.1016/j.cmet.2018.02.011. PMID: 29514064; PMCID: PMC6342515.
4. https://www.jstage.jst.go.jp/article/endocrj/67/2/67_EJ19-0313/_html/-char/en
5. Mills K.F., Yoshida S., Stein L.R., Grozio A., Kubota S., Sasaki Y., Redpath P., Migaud M.E., Apte R.S., Uchida K., et al. Long-term administration of nicotinamide mononucleotide mitigates age-associated physiological decline in mice.
6. https://www.harvardmagazine.com/2017/09/anti-aging-breakthrough
7. Amano et al., 2019, Cell Metabolism 29, 1274–1290
8. https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(19)30129-9?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1550413119301299%3Fshowall%3Dtrue
9.  Guan Y, Wang SR, Huang XZ, Xie QH, Xu YY, Shang D, Hao CM. Nicotinamide Mononucleotide, an NAD+ Precursor, Rescues Age-Associated Susceptibility to AKI in a Sirtuin 1-Dependent Manner. J Am Soc Nephrol. 2017 Aug;28(8):2337-2352.
10.  Guan Y, Wang SR, Huang XZ, Xie QH, Xu YY, Shang D, Hao CM. Nicotinamide Mononucleotide, an NAD+ Precursor, Rescues Age-Associated Susceptibility to AKI in a Sirtuin 1-Dependent Manner. J Am Soc Nephrol. 2017 Aug;28(8):2337-2352
11. Liao B, Zhao Y, Wang D, Zhang X, Hao X, Hu M. Nicotinamide mononucleotide supplementation enhances aerobic capacity in amateur runners: a randomized, double-blind study. J Int Soc Sports Nutr. 2021 Jul 8;18(1):54.
12. Johnson S, Imai SI. NAD + biosynthesis, aging, and disease. F1000Res. 2018 Feb 1;7:132.
13. Yoo KH, Tang JJ, Rashid MA, Cho CH, Corujo-Ramirez A, Choi J, Bae MG, Brogren D, Hawse JR, Hou X, Weroha SJ, Oliveros A, Kirkeby LA, Baur JA, Jang MH. Nicotinamide Mononucleotide Prevents Cisplatin-Induced Cognitive Impairments. Cancer Res. 2021 Jul 1;81(13):3727-3737.
14. Fang EF, Anisimov A. Turning up the NAD+-mitophagy axis to treat Alzheimer's disease. Neural Regen Res. 2023 Feb;18(2):319.
15. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221323171930240X
16. Karakelides H, Irving BA, Short KR, O'Brien P, Nair KS. Age, obesity, and sex effects on insulin sensitivity and skeletal muscle mitochondrial function. Diabetes. 2010 Jan;59(1):89-97.
17. Yoshino J, Mills KF, Yoon MJ, Imai S. Nicotinamide mononucleotide, a key NAD(+) intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice. Cell Metab. 2011 Oct 5;14(4):528-36
18. Yoshino M, Yoshino J, Kayser BD, Patti GJ, Franczyk MP, Mills KF, Sindelar M, Pietka T, Patterson BW, Imai SI, Klein S. Nicotinamide mononucleotide increases muscle insulin sensitivity in prediabetic women. Science. 2021 Jun 11;372(6547):1224-1229.
19. Tovar-Palacio C, Noriega LG, Mercado A. Potential of Polyphenols to Restore SIRT1 and NAD+ Metabolism in Renal Disease. Nutrients. 2022 Feb 3;14(3):653.
20. Abdellatif M, Sedej S, Kroemer G. NAD+ Metabolism in Cardiac Health, Aging, and Disease. Circulation. 2021 Nov 30;144(22):1795-1817.
21. Das A, Huang GX, Bonkowski MS, Longchamp A, Li C, Schultz MB, Kim LJ, Osborne B, Joshi S, Lu Y, Treviño-Villarreal JH, Kang MJ, Hung TT, Lee B, Williams EO, Igarashi M, Mitchell JR, Wu LE, Turner N, Arany Z, Guarente L, Sinclair DA. Impairment of an Endothelial NAD+-H2S Signaling Network Is a Reversible Cause of Vascular Aging. Cell. 2018 Mar 22;173(1):74-89.e20.
22. Lee CF, Chavez JD, Garcia-Menendez L, Choi Y, Roe ND, Chiao YA, Edgar JS, Goo YA, Goodlett DR, Bruce JE, Tian R. Normalization of NAD+ Redox Balance as a Therapy for Heart Failure. Circulation. 2016 Sep 20;134(12):883-94.
23. Escande C, Nin V, Price NL, Capellini V, Gomes AP, Barbosa MT, O'Neil L, White TA, Sinclair DA, Chini EN. Flavonoid apigenin is an inhibitor of the NAD+ ase CD38: implications for cellular NAD+ metabolism, protein acetylation, and treatment of metabolic syndrome. Diabetes. 2013 Apr;62(4):1084-93.
24. https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ars.2014.6181
25. https://www.cdc.gov/me-cfs/healthcare-providers/clinical-care-patients-mecfs/treating-most-disruptive-symptoms.html