영양-Nutrition
1. 문제의 본질
우리는 음식물의 구성요소를 이용하여 우리 신체에 필요한 갖가지 물질을 합성하여 살아가고 있다. 음식물 속에 있는 어떤 물질이 필수적으로 중요하며, 필수적이라는 것을 어떻게 알 수 있으며, 또 어떤 물질은 먹을 필요가 없는가?
인간에 일률적인 최적 영양소의 권장량은 존재할 수 없다. 개개인의 특성에 따라, 단기간적인 혹은 장기간적 기준에 따라, 생체의 요구나 실험실 결과에 따른 요구에 따라, 최소량과 최대량의 결정 등에 따라 권장 영양소량의 책정이 매우 어렵게 된다. 시대적, 지역적, 인종적, 인체 발달시기적, 건강적으로 다르게 책정되어야 한다.
2. 필수 영양소
필수 영양소에는 에너지와 성장 구성물질에 관련있는 유기분자들과 비타민, 무기물, 물이 포함된다.
3. 유기분자들
유기분자들은 에너지와 구조 성분물질로 사용되며 탄수화물과 지질, 단백질, 핵산이 포함된다.
(1) 탄수화물
식사에 포함되어 있는 탄수화물의 종류는 포도당, 과당, 설탕과 같은 단순한 것부터 녹말, 글리코겐, 셀룰로스와 같은 복잡한 것까지 망라된다. 우리의 장은 오직 단당류만 흡수할 수 있기 때문에 복잡한 다당류는 흡수되기 전에 단당류로 분해되어야만 한다. 우리는 탄수화물의 대부분을 식물로부터 섭취한다.(동물성으로는 거의 유일하게 우유가 있다.)
보통 하루에 약 300g의 탄수화물을 섭취하는데, 우리가 섭취하는 전체 칼로리 중 절반을 차지한다. 우리는 지방이나 단백질로부터 탄수화물을 만들 수 있기 때문에 이론적으로는 식사에 탄수화물이 필수적으로 존재할 필요는 없는 것처럼 보이지만 식사에 탄수화물이 없게 되면 기아상태의 징후가 나타나게 된다. 다량의 나트륨과 물의 손실, 이어서 칼륨의 손실, 근약화 현상이 일어나고 에너지를 얻기 위해 단백질이 사용되며 빈약한 지방 대사가 혈액 산성도를 증가시키게 된다. 따라서 하루에 섭취해야할 최소한의 탄수화물은 60g정도가 제공되어야 이러한 문제가 발생하지 않게 된다.
에너지 대사 뿐만 아니라 탄수화물은 섬유원으로도 매우 중요하다. 물론 다량의 섬유질은 여러 가지 필수 무기물인 칼슘, 아연, 철과 결합하여 배출시킬 수 있기 때문에 조심하여야 한다.약 15-20g의 섬유질이 하루에 섭취되는게 적당하다.
섬유소는 좋은가?...
일반적으로 섬유는 식물세포벽에 존재하는 셀룰로스를 의미한다. 인간이 소화 못 시키는 거대분자로 셀룰로스와 펙틴, 헤미셀룰로스, 리그닌 등이 있다.
식이성 섬유는 펙틴과 같은 수용성과 셀룰로스와 같은 불수용성으로 나뉘어진다. 이 중 수용성 섬유는 쓸개즙, 콜레스테롤과 같은 물질들과 결합하기 때문에 매우 중요하다. 이들은 장에서의 지방 흡수를 감소시킨다. 만약 수용성 섬유가 없다면 쓸개즙은 소장에서 재흡수 될 수 있다. 수용성 섬유에 의해 쓸개즙이 체외로 배출되면 계속해서 쓸개즙을 형성하기 위해 우리는 체내의 콜레스테롤을 분해해야만 한다. 따라서 수용성 섬유는 음식에 들어 있는 콜레스테롤의 흡수를 최소화 시키고 체내에서의 생산을 줄여주지만 불행하게도 배출되는 쓸개즙은 대장에서 발암성 물질로 바뀌기도 한다.
非수용성 섬유의 기능을 보면
1. 이들 섬유는 비소화되고 물의 흡수력이 크기 때문에 장의 연동작용을 증진시켜준다.
2. 포만감을 증진시켜 주기 때문에 식이 다이어트하는 사람에게 좋다.
3. 대량 섭취시 직장암의 출현을 억제할 수 있다. 이유는 이들은 쓸개즙과 수용성 섬유의 결합 산물을 분해해주기 때문이다. 최근의 연구는 이들 비수용성 섬유가 직장에서의 비정상적인 세포의 발생을 감소시켜준다고 한다.
간단히 말하면 수용성섬유와 비수용성 섬유의 균형이룬 식단이 어느 한쪽에 치우친 식습관보다 더 좋다는 것이다. 귀리(수용성 섬유)와 밀(비수용성 섬유)을 같이 먹는 것이 올바른 식생활이 될 것이다.
(2) 지질
우리가 먹는 지질은 대부분 지방이다. 지방에 대한 좋지 않은 선입관 때문에 사람들은 최근에 다불포화성 지방을 섭취하려하고 있다. 많은 지방 섭취는 암과 순환계의 질병과 관련이 있다고 알려져 있다. 포화지방산이 풍부한 식사는 콜레스테롤의 증가를 가져오고 높은 콜레스테롤은 동맥에서의 지방 침적으로 가져와서 고혈압과 혈전 등을 유발시키게 된다.
그렇지만 식물성 지질은 좋고 동물성 지질은 나쁘다라는 등식은 지나치게 단순화된 논리이다. 어떤 식물의 지질은 포화되어 있다. 대표적인 식물이 팜과 코코넛 등이다. 더구나 최근의 연구에 의하면 식물성 지질 중 마가린 등으로 고형화 시키는 과정에서 불포화 지방산이 포화지방으로 전환된다고 한다. 이러한 경우 혈중 콜레스테롤은 증가할 수 있다. 반면에 어떤 동물들의 지방은 불포화된 지질은 갖고 있는 경우가 있다. 솔직히 말하면 포화지방산과 혈중 콜레스테롤의 관계에 대한 강력한 증거는 아직 없다.
우리의 식생활에서 콜레스테롤은 거의 독점적으로 동물의 산물에 근거하며 채식주의 자들에게는 콜레스테롤이 들어있는 음식을 맛보지 못한다. 그렇지만 우리는 실제 식사를 통해 먹는 지질의 약 2내지 4배를 합성하고 있다. 최소한 2개의 지방산(리노린 산, 리노레 산)은 우리 식사에 필수적으로 들어있어야 한다. 나머지 지방산은 이 둘로부터 생합성 될 수 있다. 이들 지방산이 없으며 우리 피부는 광택을 잃고 여러 가지 문제가 생기게 된다. 지방산 결핍은 어른들에게서는 거의 나타나지 않는다. 그러나 비지방성 우유를 먹는 아이에게서 종종 나타날 수 있다. (모유에는 6-9% 의 리노레 산이 포함되어 있다.)
콜레스테롤에 대하여...
콜레스테롤은 동맥경화와 밀접한 관계를 보여준다. 지방산과 글리세롤이 소장벽에서 흡수될 때 이들은 다시 결합하여 지방(중성지방)으로 합성된다. 그리고 바로 암죽관으로 흡수되기 전에 단백질 막으로 둘러싸이게 된다. 이 구성물을 우리는 키로미크론(chyromicron)이라고 한다. 키로미크론은 림프계를 통해 마지막으로 순환계로 진입되게 된다. 순환계를 통해 이동하면서 이들은 지방조직, 특히 간에 의해 혈액으로부터 제거된다. 간은 키로미크론을 VLDL(Very low density lipoprotein)로 전환시킨다. 이 VLDL이 무게 비율로 약 19%정도 차지한다. VLDL은 다시 혈액으로 들어가고 중성지방은 세포들에 의해 이용되어 VLDL은 LDL로 전환되는데 콜레스테롤에서 많이 존재하는 형태가 된다. 무게비율로 약 45% 정도가 된다. 콜레스테롤은 여러 물질 예를 들어 비타민D, 호르몬, 쓸개즙의 전구물질로 이용된다. 다른 지단백인 HDL은 세포로부터 콜레스테롤을 간으로 가져와서 쓸개즙으로 전환된다. HDL은 무게비율로 약 15%정도를 차지한다. 상대적으로 높은 비율의 HDL은 혈중 콜레스테롤의 제거를 의미하므로 좋으며 반대로 높은 LDL은 혈중 지방 침적을 일으킬 위험이 높게 된다.
LDL과 HDL의 비율은 일부 유전적으로 결정되고 일부는 식습관이나 운동량에 의해 결정된다.(달리기 등은 HDL의 양을 높여준다.) 다량의 커피는 혈중 콜레스테롤 수치를 증가시키고 마늘은 낮춘다고 하지만 아직 마늘의 정확한 효과는 함부로 말할 수 없다. 일반적으로 혈액에서 100mg 당 200mg의 콜레스테롤이 좋다고 한다.
(3) 단백질
인간의 몸은 3만 종류 이상의 단백질로 이루어져 있다. 성인 체중의 약 20%가 단백질이고 이중 반이 근조직이고 나머지는 뼈와 연골, 피부, 혈액에 존재한다. 운 좋게도 우리는 식사할 때 3만종류의 단백질을 걱정할 필요는 없다. 이들은 20개의 아미노산을 가지고 다 만들 수 있기 때문이다. 20개의 아미노산도 대부분 체내에서 생합성할 수 있으며 그렇지 못한 약 8개에서 10개의 아미노산을 우리는 필수아미노산이라고 부른다. 성인은 8개의 필수아미노산이 필요하지만 어린아이는 2개의 필수아미노산이 더 필요하다.
필수아미노산 : 이소류신, 류신, 리신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린
반필수아미노산 : 아르기닌, 히스티딘
일반적으로 성인은 하루에 50에서 60g의 단백질이 필요하다. 저개발 국가에서 단백질 결핍은 중요한 건강문제가 된다. 과시오르코르(kwashiorkor) 증후군은 대표전인 단백질 결핍증세를 보여준다. 이 이름은 가니아의 말로 첫 번째-두 번째라는 뜻이다.
다른 관점에서 과잉의 단백질은 좋은 일이 못된다. 구성성분으로 쓰이고 남은 단백질은 포도당이나 지방산으로 간에서 탈아미노과정을 거쳐 형성된다. 제거된 아미노기는 뇨의 형태로 배설되어야만 하는데 상당량의 물이 이 독성이 있는 질소노폐물의 희석을 위해 필요하게 된다. 과잉의 단백질 식사가 장기간 계속되면 신장에 무리를 주게 된다. 대략 단백질의 약 70%가 동물로부터 얻게 되는데 동물성 단백질에는 필수 아미노산이 대부분 들어 있으며 쉽고 효율적으로 소화가 된다. 이에 비해 식물성 단백질은 소화의 효율성이 다소 떨어지며 모든 필수 아미노산을 가지고 있지 않다.
아미노산간의 전환에는 효소가 필요하다. 만약 특수한 효소가 만들어지지 않게 되면 특정 아미노산이 병적으로 축적되어 해로울 수가 있다. 예를 들면 페닐알라닌을 티로신으로 바꾸어주는 효소를 코드하는 유전자에 문제가 생기게 되면 혈액에 페닐알라닌이 축적되어 중추신경계의 퇴행현상과 정신 지체 현상이 일어나게 된다.
(4) 핵산
우리가 먹는 음식물들은 본질적으로 세포성이기 때문에 우리 식단은 핵산이 풍부한 편이다. 이 핵산은 효소적으로 분해되어 구성 단위의 분자로 되어 우리 몸에서 다시 사용되게 된다. 그러나 이들 핵산을 이루는 분자들을 우리는 다른 유기물과 무기물을 가지고 생합성할 수 있기 때문에 식단에 반드시 핵산이 필요한 것은 아니다.
4. 비타민
비타민의 '비타(vita)'는 생명을 의미한다. 이 분자들은 매우 다양하지만 공통적인 기능성 관계를 가지고 있다. 보통 소량이 필요하고 생체 내에서 합성이 안되기 때문에 음식으로 섭취되어야 한다.
비타민은 크게 지용성과 수용성으로 종류를 구별하는데 지용성 비타민은 체내에 저장되지만 수용성 비타민은 저장이 안되기 때문에 과잉의 경우 몸 밖으로 배출되어 버린다.
(1) 지용성 비타민
가. 비타민 A
이 비타민은 양간 시력, 골 발달, 세포분화, 생식에 관여한다. 주로 달걀과 간으로부터 이 비타민을 섭취하지만 황색채소나 과일에 풍부한 베타-카로틴도 쉽게 비타민A로 전환되기 때문에 이러한 과일과 채소로부터 섭취하기도 한다. 이 비타민은 지용성이기 때문에 다른 지방처럼 흡수되어 간에 저장된다. 보통 비타민은 식물보다 동물로부터 더 잘 흡수된다. 과량의 비타민A는 독이 될 수 있다. 즉, 탈모, 이자와 간의 크기 증가, 매우 드물지만 사망할 수도 있다. 비타민 A의 결핍은 호흡기 감염과 야맹증을 초래할 수 있다. 야맹증이 더욱 심화되면 실명할 수도 있다. 실제 어린아이의 실명의 주 원인이 비타민A결핍 때문이다.
나. 비타민 D
이 비타민에는 동물성과 식물성 두 가지 종류가 있으며 우리 피부가 충분히 자외선에 노출될 때 합성되기도 한다. 비타민D는 신체 내에서 매우 다양한 영향을 끼친다. 장벽에 존재하는 칼슘과 인산결합 단백질의 합성을 자극한다. 이 비타민은 파라트로몬과 상호작용하여 혈중 칼슘 농도를 높여주기도 하며 결과적으로 신장의 칼슘과 인산의 재흡수율을 증가시켜준다. 이 비타민이 결핍되면 뼈가 약해져서 구루병에 걸리게 된다.
다. 비타민 E
이 비타민은 적어도 8개의 자연 산물의 혼합체로 구성되어 있다. 이 비타민의 주기능은 세포막을 약화시키는 오존같은 물질들을 중화시켜주며 세포호흡과 헤모글로빈의 합성에 관여한다. 이 비타민은 우리 식단에서 풍부하며 특히 식물성 기름에 많다. 과량의 비타민E는 비타민 A/D의 흡수를 방해할 수도 있다.
라. 비타민 K
이 비타민은 혈액응고에 관여한다. 'K'는 덴마크 말로 응고(koagulation)을 뜻한다. 이 비타민은 녹색의 식물 잎에 풍부하고 대장에 사는 박테리아에 의해 합성되기도 한다. 따라서 결핍상태는 거의 일어나기 어렵다고 할 수 있다.
(2) 수용성 비타민
가. 비타민 B1(티아민;thiamine-1921발견 1926분리 1936합성)
이 비타민은 탄수화물 대사에 필요한 조효소의 구성 성분이 된다. 체내에 저장이 잘 되지 않지만 음식물에 풍부하게 존재하는 편이다. 하지만 일부 나라에서 특히 정제된 쌀에 의존하는 나라에서 결핍증이 일어날 수 있으며 이를 각기병이라고 한다. 알콜 중독자들은 알콜의 대사를 위해 많은 티아민이 필요하며 따라서 결핍증에 걸리는 경우가 가끔 있다. 각기병은 필리핀에서 4번째 사망 원인이 되기도 하는데 유아의 경우 첫 번째 증후가 발생하고 한 시간 이내에 사망하는 경우도 생기게 된다.
재미있는 현상이지만 어떤 음식들은 티아민을 파괴하는 효소를 가지고 있어 사람에게서 티아민 결핍증을 일으키기도 한다. 예를 들면 생선회, 조개, 차 등이 바로 그러한 일을 한다. 아직은 이 비타민의 과량투여나 섭취로 인한 독성 효과는 알려진 것이 없다.
나. 비타민 B2(리보플라빈;riboflavin-1932발견 1933분리 1935합성)
FAD와 같은 효소들의 구성 성분으로 쓰이며 적혈구의 형성, DNA와 글리코겐과 부신피질 호르몬 합성에 필요하다. 여러 음식들에 존재하지만 우유가 주 공급원이 된다. 결핍상태는 매우 흔한 편이다. 이유는 이 비타민은 체내에 소량(주로 간과 신장)만 저장되기 때문이다. 현재에는 이러한 결핍상태를 방지하기 위하여 대부분 밀가루에 리보플라빈을 첨가하고 있다. 재미있게도 리보플라빈은 햇빛에 의해 급속도로 파괴되기 때문에 우유를 불투명한 용기에 포장하여야 한다. 리보플라빈 결핍과 관련된 질병은 알려진 것이 없지만 무력감과 개성의 변화등이 초래될 수 있다. 과량투여나 섭취시의 독성은 알려진 것이 없다.
다. 비타민 B3(니아신;niacin-1936발견 1936분리 1867합성)
NAD의 성분으로 쓰인다. 니아시은 고기, 특히 기관성 고기에 풍부하다. 우리는 필수 아미노산의 하나인 트립토판으로부터 생합성 할 수 있다. 그래서 트립토판이 풍부한 음식으로 니아신 부족은 막을 수 있다. 콩이나 땅콩이 트립토판이 풍부한 종류이지만 옥수수는 트립토판과 니아신이 부족하여 옥수수를 주식량으로 이용하는 나라에서 결핍증이 나타날 수 있다. 결핍증은 문둥병으로 나타나게 되는데 증세는 피부와 소화계, 중추신경계에 영향을 주기 때문에 피부염, 설사, 우울증 등으로 특징지어진다. 20세기 초반 미국에서 이 병으로 10만명이 사망하였다. 트립토판의 과량 투여는 고통스럽고 때로 치명적이 될 수 있으며 혈액의 항상성을 파괴할 수도 있다.
라. 비타민 B5(판토쎄니 산;pantothenic acid-1933발견 1938분리 1940합성)
조효소 A의 성분으로 쓰인다. 이 효소는 포도당 대사에 중요한 기능을 담당한다. 음식물에 대단히 풍부하지만 드물게 결핍증이 나타나며 과량으로 인한 독성은 적고 설사 증세를 보여준다.
마. 비타민 B6(피리독신;pyridoxine-3종류의 유사한 화학물질로 구성됨-1934발견 1938분리 1939합성)
피리독신은 단백질 대사에 중요함 상처를 치유하는 과정에 참여한다. 이 비타민은 동물의 산물에 풍부하며 결핍증은 잘 나타나지 않는다. 그러나 결핍되게 되면 결과는 매우 심각한데 특히 유아들에겐 영국적인 뇌손상을 가져오게 된다. 모유 섭취 유아들에게는 문제가 없지만 옛날 분유에는 이 비타민이 결핍되어 문제가 있었다. 물론 요즘의 분유는 이러한 결핍 문제를 해결하고 있다. 흥미있는 것은 구강피임약을 사용하게 되면 이 비타민을 더 많이 필요로 한다. 과량 섭취는 신경손상과 마비 증세를 일으킬 수 있다.
바. 비타민 B12(코발아민;cobalamin-1948발견 1948분리 1973합성)
적혈구 형성과 신경세포 형성에 참여한다. 우리는 이 비타민을 간에 5-7년치 정도를 저장할 수 있기 때문에 결핍증은 좀처럼 나타나지 않는다. 결핍상태는 매우 심각한 빈혈증을 가져온다. 결핍증은 음식물에 코발아민이 부족해서기 보다 소장의 흡수능력에 문제가 있는 경우에 많이 생긴다. 왜냐하면 위에서 생산하는 내생적 인자가 충분히 공급되지 않기 때문이다. 이 내생적 인자는 비타민을 흡수할 때 만들어 진는 음세포작용의 소포를 형성하는데 필요한 성분이다. 자연산물에서 이 비타민은 동물에서만 존재하기 때문에 채식주의자들은 합성 코발아민을 복용하여야 한다.
사. 비타민 C(아스코르브산;ascorbic acid-1932발견 1932분리 1933합성)
이 비타민은 포도당과 화학적으로 유사하다. 대부분 동물들은 포도당을 아스코르브산으로 전환할 수 있지만 영장류는 전환능력이 없다. 이 비타민은 아주 많은 기능을 담당하는데 예를 들면 결합조직의 형성과 유지, 이빨의 형성과 유지, 신경세포 전달 물질의 일부의 형성과 유지 그리고 철과 칼슘의 흡수에 참여한다.
간을 제외한 식품을 볼 때 우리는 이 비타민을 주로 식물로부터 섭취하게 된다. 과량은 뇨로 신속히 빠져나가지만 우리는 약 90일치의 양을 저장할 수 있다. 그러나 장기간의 결핍은 괴혈병을 유발시킨다. 과량의 투여는 결석이 원인이 될 수 있으며 최근의 연구는 암발생과도 연관이 있다고 한다.
아. 비오틴(Biotin-1924발견 1935분리 1942합성)
여러 종류의 물질대사과정에서 이산화탄소 운반과 항체 형성에 참여한다. 음식물에 풍부하고 대장에 사는 박테리아가 일부 생산해 주기 때문에 결핍증은 잘 나타나지 않는다. 날계란의 흰자위는 비오틴을 뭉치게 해서 흡수가 안되게 하는 물질을 가지고 있다. 이러한 이유로 결핍증을 유발하려면 하루에 날계란을 24개 이상 먹어야 하니까 큰 문제는 아니다.
자. 엽산(Folic acid-1945발견 1945분리 1945합성)
엽산은 핵산 합성에 참여한다. 음식물에 풍부하지만 저개발 국가에서는 약 30%정도가 이 비타민에 대한 결핍증을 보여준다. 결핍증의 증세는 빈혈로 나타나며 선천적인 척수 결손의 원인이 된다고 한다. 태아의 발생 중 척수신경의 분화에 영향을 미친다고 한다.
5. 미네랄
체내에 많이 존재하는 미네랄을 대량 원소, 소량 존재하는 것을 미소원소라고 한다.
(1) 대량 원소(Macroelement)-7종류가 존재한다- Na, K, Ca, Mg, P, Cl, S
가. 나트륨
약 60-100g 정도 존재한다. 이 중 1/3이 뼈에 존재하고 2/3이 체액에 존재한다. 유기산의 중화, 영양소(특히 포도당) 흡수를 도와주며 주 양이온의 역할을 담당하고 있다. 하루 500mg의 섭취면 충분하다. 평상시 소금 섭취량은 지나치게 많은 편이므로 고혈압의 위험에 현대인은 직면해 있다.
나. 칼륨
약 200g 정도 존재한다. 이들은 주로 세포 내에 존재하며 세포성장, 촉매 기능, 신경세포에서 중요한 역할을 담당한다.
다. 염소
대표적인 음이온으로 우리 몸에 넓게 분포하고 있다. 이들은 산-염기의 균형을 조절하며 체조직의 성장을 도와주며 염산의 형태로 소화에도 관여하고 있다. 우리 음식에 풍부하며 결핍상태는 특수한 상태에서만 나타난다.
라. 칼슘
1kg 정도 존재하며 이 중 99%가 뼈와 치아에 존재한다. 나머지 1%가 혈액응고, 근수축, 신경전달물질의 분비, 소화효소 분비, 호르몬 분비, 세포막의 투과성, 간에서의 글리코겐 대사, 효소의 활성에 관여한다. 성장기의 청소년들에게 많은 양의 칼슘 섭취가 이루어져야 한다.
마. 인
약 85-90%의 인(약 750g)이 뼈와 치아에 ?맛聆構? 나머지 중 반이 근조직에 존재하며 그 나머지가 신체에 퍼져있다. 세포막, ATP, 핵산에 인이 존재한다. 소장에서의 포도당과 글리세롤의 흡수, 혈액에서의 지방 수송에 관여하며 버퍼작용에도 관여한다. 역시 음식물에 풍부하기 때문에 결핍증세는 나타나지 않는다.
바. 마그네슘
성인은 약 30g정도를 가지고 있다. 대부분이 뼈에 존재한다. 나머지는 체액에 존재한다. 수백가지의 반응에서 촉매로 사용되는데 주로 미토콘드리아 내부에서 사용된다. 마그네슘은 단백질 합성의 조효소로 쓰이고 평활근의 활동에 영향을 미친다. 동맥경화도 예방한다고 한다. 이 원소는 엽록소의 성분이기 때문에 녹황색 식물에 매우 풍부하게 존재한다.
사. 황
350g 정도가 존재한다. 모든 세포의 세포질에 존재한다. 세 종류의 비타민의 성분으로 쓰이며 혈액응고에도 참여하고 에너지 전달과 물질대사에도 참여한다. 20종류의 아미노산중 2개에서도 성분으로 쓰이고 있다.
(2) 미량원소 - 14종류가 있다.
가. 철
3.5g 정도가 존재하며 이 중 70%가 적혈구에 존재한다. 나머지는 간, 이자, 골수에 저장되며 전자전달과정에도 참여한다. 철은 효율적으로 배설할 수 없기 때문에 소장에서의 흡수율을 가지고 조절하게 된다. 우리 신체는 적혈구세포의 파괴시 재사용할 수 있다. 월경은 상당량의 철을 소실하게 하기 때문에 여성들은 각별히 신경을 써야 한다. 실제로 월경을 하는 여성들은 남성들 보다 철 섭취량이 두 배는 높아야 한다.
나. 아연
2g 정도가 존재하고 이 중 75%가 뼈에 있고 나머지는 소화와 물질대사 효소 약 40종류에 존재하고 있다. 상처의 치유 성장호르몬의 결합, 성적인 성숙 증진에 관여한다. 아연은 프로게스테론 분비를 조절하여 수준을 낮추어 준다
다. 불소(플루오르)
이빨과 뼈를 강화 시켜준다. 식수에 불소가 첨가된 경우 충치가 60% 정도 감소하였다는 보고가 있다. 불소는 뼈의 칼슘 흡수를 증진시켜준다.
라. 요오드
20mg정도 존재한다. 이중 반이 근조직에 존재하고 20%가 갑상선에 나머지는 신체에 퍼져 있다. 요오드는 해산물에 풍부하고 결핍증세는 내륙지방에 나타날 수 있다. 최근에는 소금에 요오드 처리를 하기 때문에 결핍증세는 거의 나타나지 않는다.
마. 셀레늄
토양에 따라 함량이 다르기 때문에 결핍증세와 과다 증세가 나타날 수 있다. 과량으로 인한 독성은 인간보다 가축에서 더 흔하다. 이 미량원소의 기능은 비타민 E와 중복된다. 따라서 이 원소의 부족은 비타민 E로 상충될 수 있다. 아직은 이 원소의 기능이 완전히 이해되지 않았지만 심장병에 관련이 있다고 한다.
바. 망간
약 15mg이 존재한다. 대부분이 이자, 간, 신장, 뼈에 존재한다. 결합조직, 골격의 발달에 관여하고 요소형성, 콜레스테롤 합성에 관여하는 효소를 도와주고 미토콘드리아 구조형성에도 관여한다. 과일과 채소, 특히 차에 풍부하다. 결핍증은 병적인 경우를 제외하고는 알려진 바 없다.
사. 구리
약 100mg정도가 존재한다. 절반 정도가 뼈와 근육에 존재한다.적혈구세포의 형성에 필수적이며 여러 결합조직 단백질 합성에도 필수적이다. 피부색소인 멜라닌과 미엘린초의 합성에도 매우 중요하다. 대부분 음식물에 존재하기 때문에 결핍상태는 매우 드물다.
아. 몰리브덴
약 9mg정도가 존재하고 거의 대부분이 간, 신장, 부신, 적혈구에 존재한다. 두 효소의 구성 성분이 된다. 결핍증은 알려진 바 없다.
자. 크롬
약 2mg이 존재한다. 포도당 사용에 관여하며 아마도 인슐린 수용체의 수를 증가시켜주는데 관여하는 것으로 보인다. 간단한 당이 많은 식품은 크롬의 방출을 증가시킨다고 한다.
차. 코발트
비타민B12의 성분이며 여러 효소의 합성에 중요하다. 결핍증은 알려진 바 없다.
카. 니켈
철의 유용성을 증가시켜주고 핵산과 결합하기도 한다. 과일과 채소에 풍부하다.
타. 바나디움
다른 동물들에게서 이 원소는 골 발달, 생식, 철과 지방의 물질대사, 성장에 중요하다고 한다. 하지만 인간에서는 그 기능이 잘 알려져 있지 않다.
파. 규소
쥐 등에서 규소는 성장을 자극하고 결합조직의 발달을 증진시킨다. 하지만 인간에서는 그 기능이 알려지지 않고 있다. 환경에 매우 풍부하기 때문에 결핍상태는 거의 일어나지 않는다.
하. 틴
성장에 필요하다. 결핍시 탈모, 피부감염, 성장 결핍이 일어난다. 풍부하게 존재하기 때문에 결핍증세가 발견되기 어렵다.
[음식 섭취에 관련된 질환]
Anorexia nervosa(거식증) : 12-18에 여자아이들에게 나타나는 심각한 질환이다. 뚱뚱하거나 그럴 위험이 있는 사람들이 음식을 과도하게 절제하여 거의 기아상태까지 도달하게 된다. 상당한 종류의 영양소, 미네랄 결핍으로 내분비계가 교란되게 된다. 이 질환의 원인은 아직 완전히 이해되지 않고 있지만 음식섭취와 관련이 있는 뇌의 일부에 문제가 있거나 심리적인 불안정에 의한다고 한다. 정신병적인 치료와 약물치료를 병행하며 모두 치료되는 것은 아니다.
Bulimia : 먹고 토하는 반복되는 행동을 보인다. 이들이 유지하는 체중 조절 방법은 대단히 위험하다. 토하거나 설사제를 이용하기 때문에 산성 토물로 인한 에나멜의 소실, 미네랄 소실로 인한 균형 파괴, 직장 출혈, 간, 신장, 심장의 손상등이 유발된다. CCK호르몬의 비정상성과 수용과정에서의 비정상으로 이 질환이 생긴다고 어떤 연구가들은 말한다. 이 질환은 거식증에 비해 모르고 지나갈 수 있다. 왜냐하면 체중의 변화가 별로 없기 때문이다.
1. 문제의 본질
우리는 음식물의 구성요소를 이용하여 우리 신체에 필요한 갖가지 물질을 합성하여 살아가고 있다. 음식물 속에 있는 어떤 물질이 필수적으로 중요하며, 필수적이라는 것을 어떻게 알 수 있으며, 또 어떤 물질은 먹을 필요가 없는가?
인간에 일률적인 최적 영양소의 권장량은 존재할 수 없다. 개개인의 특성에 따라, 단기간적인 혹은 장기간적 기준에 따라, 생체의 요구나 실험실 결과에 따른 요구에 따라, 최소량과 최대량의 결정 등에 따라 권장 영양소량의 책정이 매우 어렵게 된다. 시대적, 지역적, 인종적, 인체 발달시기적, 건강적으로 다르게 책정되어야 한다.
2. 필수 영양소
필수 영양소에는 에너지와 성장 구성물질에 관련있는 유기분자들과 비타민, 무기물, 물이 포함된다.
3. 유기분자들
유기분자들은 에너지와 구조 성분물질로 사용되며 탄수화물과 지질, 단백질, 핵산이 포함된다.
(1) 탄수화물
식사에 포함되어 있는 탄수화물의 종류는 포도당, 과당, 설탕과 같은 단순한 것부터 녹말, 글리코겐, 셀룰로스와 같은 복잡한 것까지 망라된다. 우리의 장은 오직 단당류만 흡수할 수 있기 때문에 복잡한 다당류는 흡수되기 전에 단당류로 분해되어야만 한다. 우리는 탄수화물의 대부분을 식물로부터 섭취한다.(동물성으로는 거의 유일하게 우유가 있다.)
보통 하루에 약 300g의 탄수화물을 섭취하는데, 우리가 섭취하는 전체 칼로리 중 절반을 차지한다. 우리는 지방이나 단백질로부터 탄수화물을 만들 수 있기 때문에 이론적으로는 식사에 탄수화물이 필수적으로 존재할 필요는 없는 것처럼 보이지만 식사에 탄수화물이 없게 되면 기아상태의 징후가 나타나게 된다. 다량의 나트륨과 물의 손실, 이어서 칼륨의 손실, 근약화 현상이 일어나고 에너지를 얻기 위해 단백질이 사용되며 빈약한 지방 대사가 혈액 산성도를 증가시키게 된다. 따라서 하루에 섭취해야할 최소한의 탄수화물은 60g정도가 제공되어야 이러한 문제가 발생하지 않게 된다.
에너지 대사 뿐만 아니라 탄수화물은 섬유원으로도 매우 중요하다. 물론 다량의 섬유질은 여러 가지 필수 무기물인 칼슘, 아연, 철과 결합하여 배출시킬 수 있기 때문에 조심하여야 한다.약 15-20g의 섬유질이 하루에 섭취되는게 적당하다.
섬유소는 좋은가?...
일반적으로 섬유는 식물세포벽에 존재하는 셀룰로스를 의미한다. 인간이 소화 못 시키는 거대분자로 셀룰로스와 펙틴, 헤미셀룰로스, 리그닌 등이 있다.
식이성 섬유는 펙틴과 같은 수용성과 셀룰로스와 같은 불수용성으로 나뉘어진다. 이 중 수용성 섬유는 쓸개즙, 콜레스테롤과 같은 물질들과 결합하기 때문에 매우 중요하다. 이들은 장에서의 지방 흡수를 감소시킨다. 만약 수용성 섬유가 없다면 쓸개즙은 소장에서 재흡수 될 수 있다. 수용성 섬유에 의해 쓸개즙이 체외로 배출되면 계속해서 쓸개즙을 형성하기 위해 우리는 체내의 콜레스테롤을 분해해야만 한다. 따라서 수용성 섬유는 음식에 들어 있는 콜레스테롤의 흡수를 최소화 시키고 체내에서의 생산을 줄여주지만 불행하게도 배출되는 쓸개즙은 대장에서 발암성 물질로 바뀌기도 한다.
非수용성 섬유의 기능을 보면
1. 이들 섬유는 비소화되고 물의 흡수력이 크기 때문에 장의 연동작용을 증진시켜준다.
2. 포만감을 증진시켜 주기 때문에 식이 다이어트하는 사람에게 좋다.
3. 대량 섭취시 직장암의 출현을 억제할 수 있다. 이유는 이들은 쓸개즙과 수용성 섬유의 결합 산물을 분해해주기 때문이다. 최근의 연구는 이들 비수용성 섬유가 직장에서의 비정상적인 세포의 발생을 감소시켜준다고 한다.
간단히 말하면 수용성섬유와 비수용성 섬유의 균형이룬 식단이 어느 한쪽에 치우친 식습관보다 더 좋다는 것이다. 귀리(수용성 섬유)와 밀(비수용성 섬유)을 같이 먹는 것이 올바른 식생활이 될 것이다.
(2) 지질
우리가 먹는 지질은 대부분 지방이다. 지방에 대한 좋지 않은 선입관 때문에 사람들은 최근에 다불포화성 지방을 섭취하려하고 있다. 많은 지방 섭취는 암과 순환계의 질병과 관련이 있다고 알려져 있다. 포화지방산이 풍부한 식사는 콜레스테롤의 증가를 가져오고 높은 콜레스테롤은 동맥에서의 지방 침적으로 가져와서 고혈압과 혈전 등을 유발시키게 된다.
그렇지만 식물성 지질은 좋고 동물성 지질은 나쁘다라는 등식은 지나치게 단순화된 논리이다. 어떤 식물의 지질은 포화되어 있다. 대표적인 식물이 팜과 코코넛 등이다. 더구나 최근의 연구에 의하면 식물성 지질 중 마가린 등으로 고형화 시키는 과정에서 불포화 지방산이 포화지방으로 전환된다고 한다. 이러한 경우 혈중 콜레스테롤은 증가할 수 있다. 반면에 어떤 동물들의 지방은 불포화된 지질은 갖고 있는 경우가 있다. 솔직히 말하면 포화지방산과 혈중 콜레스테롤의 관계에 대한 강력한 증거는 아직 없다.
우리의 식생활에서 콜레스테롤은 거의 독점적으로 동물의 산물에 근거하며 채식주의 자들에게는 콜레스테롤이 들어있는 음식을 맛보지 못한다. 그렇지만 우리는 실제 식사를 통해 먹는 지질의 약 2내지 4배를 합성하고 있다. 최소한 2개의 지방산(리노린 산, 리노레 산)은 우리 식사에 필수적으로 들어있어야 한다. 나머지 지방산은 이 둘로부터 생합성 될 수 있다. 이들 지방산이 없으며 우리 피부는 광택을 잃고 여러 가지 문제가 생기게 된다. 지방산 결핍은 어른들에게서는 거의 나타나지 않는다. 그러나 비지방성 우유를 먹는 아이에게서 종종 나타날 수 있다. (모유에는 6-9% 의 리노레 산이 포함되어 있다.)
콜레스테롤에 대하여...
콜레스테롤은 동맥경화와 밀접한 관계를 보여준다. 지방산과 글리세롤이 소장벽에서 흡수될 때 이들은 다시 결합하여 지방(중성지방)으로 합성된다. 그리고 바로 암죽관으로 흡수되기 전에 단백질 막으로 둘러싸이게 된다. 이 구성물을 우리는 키로미크론(chyromicron)이라고 한다. 키로미크론은 림프계를 통해 마지막으로 순환계로 진입되게 된다. 순환계를 통해 이동하면서 이들은 지방조직, 특히 간에 의해 혈액으로부터 제거된다. 간은 키로미크론을 VLDL(Very low density lipoprotein)로 전환시킨다. 이 VLDL이 무게 비율로 약 19%정도 차지한다. VLDL은 다시 혈액으로 들어가고 중성지방은 세포들에 의해 이용되어 VLDL은 LDL로 전환되는데 콜레스테롤에서 많이 존재하는 형태가 된다. 무게비율로 약 45% 정도가 된다. 콜레스테롤은 여러 물질 예를 들어 비타민D, 호르몬, 쓸개즙의 전구물질로 이용된다. 다른 지단백인 HDL은 세포로부터 콜레스테롤을 간으로 가져와서 쓸개즙으로 전환된다. HDL은 무게비율로 약 15%정도를 차지한다. 상대적으로 높은 비율의 HDL은 혈중 콜레스테롤의 제거를 의미하므로 좋으며 반대로 높은 LDL은 혈중 지방 침적을 일으킬 위험이 높게 된다.
LDL과 HDL의 비율은 일부 유전적으로 결정되고 일부는 식습관이나 운동량에 의해 결정된다.(달리기 등은 HDL의 양을 높여준다.) 다량의 커피는 혈중 콜레스테롤 수치를 증가시키고 마늘은 낮춘다고 하지만 아직 마늘의 정확한 효과는 함부로 말할 수 없다. 일반적으로 혈액에서 100mg 당 200mg의 콜레스테롤이 좋다고 한다.
(3) 단백질
인간의 몸은 3만 종류 이상의 단백질로 이루어져 있다. 성인 체중의 약 20%가 단백질이고 이중 반이 근조직이고 나머지는 뼈와 연골, 피부, 혈액에 존재한다. 운 좋게도 우리는 식사할 때 3만종류의 단백질을 걱정할 필요는 없다. 이들은 20개의 아미노산을 가지고 다 만들 수 있기 때문이다. 20개의 아미노산도 대부분 체내에서 생합성할 수 있으며 그렇지 못한 약 8개에서 10개의 아미노산을 우리는 필수아미노산이라고 부른다. 성인은 8개의 필수아미노산이 필요하지만 어린아이는 2개의 필수아미노산이 더 필요하다.
필수아미노산 : 이소류신, 류신, 리신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린
반필수아미노산 : 아르기닌, 히스티딘
일반적으로 성인은 하루에 50에서 60g의 단백질이 필요하다. 저개발 국가에서 단백질 결핍은 중요한 건강문제가 된다. 과시오르코르(kwashiorkor) 증후군은 대표전인 단백질 결핍증세를 보여준다. 이 이름은 가니아의 말로 첫 번째-두 번째라는 뜻이다.
다른 관점에서 과잉의 단백질은 좋은 일이 못된다. 구성성분으로 쓰이고 남은 단백질은 포도당이나 지방산으로 간에서 탈아미노과정을 거쳐 형성된다. 제거된 아미노기는 뇨의 형태로 배설되어야만 하는데 상당량의 물이 이 독성이 있는 질소노폐물의 희석을 위해 필요하게 된다. 과잉의 단백질 식사가 장기간 계속되면 신장에 무리를 주게 된다. 대략 단백질의 약 70%가 동물로부터 얻게 되는데 동물성 단백질에는 필수 아미노산이 대부분 들어 있으며 쉽고 효율적으로 소화가 된다. 이에 비해 식물성 단백질은 소화의 효율성이 다소 떨어지며 모든 필수 아미노산을 가지고 있지 않다.
아미노산간의 전환에는 효소가 필요하다. 만약 특수한 효소가 만들어지지 않게 되면 특정 아미노산이 병적으로 축적되어 해로울 수가 있다. 예를 들면 페닐알라닌을 티로신으로 바꾸어주는 효소를 코드하는 유전자에 문제가 생기게 되면 혈액에 페닐알라닌이 축적되어 중추신경계의 퇴행현상과 정신 지체 현상이 일어나게 된다.
(4) 핵산
우리가 먹는 음식물들은 본질적으로 세포성이기 때문에 우리 식단은 핵산이 풍부한 편이다. 이 핵산은 효소적으로 분해되어 구성 단위의 분자로 되어 우리 몸에서 다시 사용되게 된다. 그러나 이들 핵산을 이루는 분자들을 우리는 다른 유기물과 무기물을 가지고 생합성할 수 있기 때문에 식단에 반드시 핵산이 필요한 것은 아니다.
4. 비타민
비타민의 '비타(vita)'는 생명을 의미한다. 이 분자들은 매우 다양하지만 공통적인 기능성 관계를 가지고 있다. 보통 소량이 필요하고 생체 내에서 합성이 안되기 때문에 음식으로 섭취되어야 한다.
비타민은 크게 지용성과 수용성으로 종류를 구별하는데 지용성 비타민은 체내에 저장되지만 수용성 비타민은 저장이 안되기 때문에 과잉의 경우 몸 밖으로 배출되어 버린다.
(1) 지용성 비타민
가. 비타민 A
이 비타민은 양간 시력, 골 발달, 세포분화, 생식에 관여한다. 주로 달걀과 간으로부터 이 비타민을 섭취하지만 황색채소나 과일에 풍부한 베타-카로틴도 쉽게 비타민A로 전환되기 때문에 이러한 과일과 채소로부터 섭취하기도 한다. 이 비타민은 지용성이기 때문에 다른 지방처럼 흡수되어 간에 저장된다. 보통 비타민은 식물보다 동물로부터 더 잘 흡수된다. 과량의 비타민A는 독이 될 수 있다. 즉, 탈모, 이자와 간의 크기 증가, 매우 드물지만 사망할 수도 있다. 비타민 A의 결핍은 호흡기 감염과 야맹증을 초래할 수 있다. 야맹증이 더욱 심화되면 실명할 수도 있다. 실제 어린아이의 실명의 주 원인이 비타민A결핍 때문이다.
나. 비타민 D
이 비타민에는 동물성과 식물성 두 가지 종류가 있으며 우리 피부가 충분히 자외선에 노출될 때 합성되기도 한다. 비타민D는 신체 내에서 매우 다양한 영향을 끼친다. 장벽에 존재하는 칼슘과 인산결합 단백질의 합성을 자극한다. 이 비타민은 파라트로몬과 상호작용하여 혈중 칼슘 농도를 높여주기도 하며 결과적으로 신장의 칼슘과 인산의 재흡수율을 증가시켜준다. 이 비타민이 결핍되면 뼈가 약해져서 구루병에 걸리게 된다.
다. 비타민 E
이 비타민은 적어도 8개의 자연 산물의 혼합체로 구성되어 있다. 이 비타민의 주기능은 세포막을 약화시키는 오존같은 물질들을 중화시켜주며 세포호흡과 헤모글로빈의 합성에 관여한다. 이 비타민은 우리 식단에서 풍부하며 특히 식물성 기름에 많다. 과량의 비타민E는 비타민 A/D의 흡수를 방해할 수도 있다.
라. 비타민 K
이 비타민은 혈액응고에 관여한다. 'K'는 덴마크 말로 응고(koagulation)을 뜻한다. 이 비타민은 녹색의 식물 잎에 풍부하고 대장에 사는 박테리아에 의해 합성되기도 한다. 따라서 결핍상태는 거의 일어나기 어렵다고 할 수 있다.
(2) 수용성 비타민
가. 비타민 B1(티아민;thiamine-1921발견 1926분리 1936합성)
이 비타민은 탄수화물 대사에 필요한 조효소의 구성 성분이 된다. 체내에 저장이 잘 되지 않지만 음식물에 풍부하게 존재하는 편이다. 하지만 일부 나라에서 특히 정제된 쌀에 의존하는 나라에서 결핍증이 일어날 수 있으며 이를 각기병이라고 한다. 알콜 중독자들은 알콜의 대사를 위해 많은 티아민이 필요하며 따라서 결핍증에 걸리는 경우가 가끔 있다. 각기병은 필리핀에서 4번째 사망 원인이 되기도 하는데 유아의 경우 첫 번째 증후가 발생하고 한 시간 이내에 사망하는 경우도 생기게 된다.
재미있는 현상이지만 어떤 음식들은 티아민을 파괴하는 효소를 가지고 있어 사람에게서 티아민 결핍증을 일으키기도 한다. 예를 들면 생선회, 조개, 차 등이 바로 그러한 일을 한다. 아직은 이 비타민의 과량투여나 섭취로 인한 독성 효과는 알려진 것이 없다.
나. 비타민 B2(리보플라빈;riboflavin-1932발견 1933분리 1935합성)
FAD와 같은 효소들의 구성 성분으로 쓰이며 적혈구의 형성, DNA와 글리코겐과 부신피질 호르몬 합성에 필요하다. 여러 음식들에 존재하지만 우유가 주 공급원이 된다. 결핍상태는 매우 흔한 편이다. 이유는 이 비타민은 체내에 소량(주로 간과 신장)만 저장되기 때문이다. 현재에는 이러한 결핍상태를 방지하기 위하여 대부분 밀가루에 리보플라빈을 첨가하고 있다. 재미있게도 리보플라빈은 햇빛에 의해 급속도로 파괴되기 때문에 우유를 불투명한 용기에 포장하여야 한다. 리보플라빈 결핍과 관련된 질병은 알려진 것이 없지만 무력감과 개성의 변화등이 초래될 수 있다. 과량투여나 섭취시의 독성은 알려진 것이 없다.
다. 비타민 B3(니아신;niacin-1936발견 1936분리 1867합성)
NAD의 성분으로 쓰인다. 니아시은 고기, 특히 기관성 고기에 풍부하다. 우리는 필수 아미노산의 하나인 트립토판으로부터 생합성 할 수 있다. 그래서 트립토판이 풍부한 음식으로 니아신 부족은 막을 수 있다. 콩이나 땅콩이 트립토판이 풍부한 종류이지만 옥수수는 트립토판과 니아신이 부족하여 옥수수를 주식량으로 이용하는 나라에서 결핍증이 나타날 수 있다. 결핍증은 문둥병으로 나타나게 되는데 증세는 피부와 소화계, 중추신경계에 영향을 주기 때문에 피부염, 설사, 우울증 등으로 특징지어진다. 20세기 초반 미국에서 이 병으로 10만명이 사망하였다. 트립토판의 과량 투여는 고통스럽고 때로 치명적이 될 수 있으며 혈액의 항상성을 파괴할 수도 있다.
라. 비타민 B5(판토쎄니 산;pantothenic acid-1933발견 1938분리 1940합성)
조효소 A의 성분으로 쓰인다. 이 효소는 포도당 대사에 중요한 기능을 담당한다. 음식물에 대단히 풍부하지만 드물게 결핍증이 나타나며 과량으로 인한 독성은 적고 설사 증세를 보여준다.
마. 비타민 B6(피리독신;pyridoxine-3종류의 유사한 화학물질로 구성됨-1934발견 1938분리 1939합성)
피리독신은 단백질 대사에 중요함 상처를 치유하는 과정에 참여한다. 이 비타민은 동물의 산물에 풍부하며 결핍증은 잘 나타나지 않는다. 그러나 결핍되게 되면 결과는 매우 심각한데 특히 유아들에겐 영국적인 뇌손상을 가져오게 된다. 모유 섭취 유아들에게는 문제가 없지만 옛날 분유에는 이 비타민이 결핍되어 문제가 있었다. 물론 요즘의 분유는 이러한 결핍 문제를 해결하고 있다. 흥미있는 것은 구강피임약을 사용하게 되면 이 비타민을 더 많이 필요로 한다. 과량 섭취는 신경손상과 마비 증세를 일으킬 수 있다.
바. 비타민 B12(코발아민;cobalamin-1948발견 1948분리 1973합성)
적혈구 형성과 신경세포 형성에 참여한다. 우리는 이 비타민을 간에 5-7년치 정도를 저장할 수 있기 때문에 결핍증은 좀처럼 나타나지 않는다. 결핍상태는 매우 심각한 빈혈증을 가져온다. 결핍증은 음식물에 코발아민이 부족해서기 보다 소장의 흡수능력에 문제가 있는 경우에 많이 생긴다. 왜냐하면 위에서 생산하는 내생적 인자가 충분히 공급되지 않기 때문이다. 이 내생적 인자는 비타민을 흡수할 때 만들어 진는 음세포작용의 소포를 형성하는데 필요한 성분이다. 자연산물에서 이 비타민은 동물에서만 존재하기 때문에 채식주의자들은 합성 코발아민을 복용하여야 한다.
사. 비타민 C(아스코르브산;ascorbic acid-1932발견 1932분리 1933합성)
이 비타민은 포도당과 화학적으로 유사하다. 대부분 동물들은 포도당을 아스코르브산으로 전환할 수 있지만 영장류는 전환능력이 없다. 이 비타민은 아주 많은 기능을 담당하는데 예를 들면 결합조직의 형성과 유지, 이빨의 형성과 유지, 신경세포 전달 물질의 일부의 형성과 유지 그리고 철과 칼슘의 흡수에 참여한다.
간을 제외한 식품을 볼 때 우리는 이 비타민을 주로 식물로부터 섭취하게 된다. 과량은 뇨로 신속히 빠져나가지만 우리는 약 90일치의 양을 저장할 수 있다. 그러나 장기간의 결핍은 괴혈병을 유발시킨다. 과량의 투여는 결석이 원인이 될 수 있으며 최근의 연구는 암발생과도 연관이 있다고 한다.
아. 비오틴(Biotin-1924발견 1935분리 1942합성)
여러 종류의 물질대사과정에서 이산화탄소 운반과 항체 형성에 참여한다. 음식물에 풍부하고 대장에 사는 박테리아가 일부 생산해 주기 때문에 결핍증은 잘 나타나지 않는다. 날계란의 흰자위는 비오틴을 뭉치게 해서 흡수가 안되게 하는 물질을 가지고 있다. 이러한 이유로 결핍증을 유발하려면 하루에 날계란을 24개 이상 먹어야 하니까 큰 문제는 아니다.
자. 엽산(Folic acid-1945발견 1945분리 1945합성)
엽산은 핵산 합성에 참여한다. 음식물에 풍부하지만 저개발 국가에서는 약 30%정도가 이 비타민에 대한 결핍증을 보여준다. 결핍증의 증세는 빈혈로 나타나며 선천적인 척수 결손의 원인이 된다고 한다. 태아의 발생 중 척수신경의 분화에 영향을 미친다고 한다.
5. 미네랄
체내에 많이 존재하는 미네랄을 대량 원소, 소량 존재하는 것을 미소원소라고 한다.
(1) 대량 원소(Macroelement)-7종류가 존재한다- Na, K, Ca, Mg, P, Cl, S
가. 나트륨
약 60-100g 정도 존재한다. 이 중 1/3이 뼈에 존재하고 2/3이 체액에 존재한다. 유기산의 중화, 영양소(특히 포도당) 흡수를 도와주며 주 양이온의 역할을 담당하고 있다. 하루 500mg의 섭취면 충분하다. 평상시 소금 섭취량은 지나치게 많은 편이므로 고혈압의 위험에 현대인은 직면해 있다.
나. 칼륨
약 200g 정도 존재한다. 이들은 주로 세포 내에 존재하며 세포성장, 촉매 기능, 신경세포에서 중요한 역할을 담당한다.
다. 염소
대표적인 음이온으로 우리 몸에 넓게 분포하고 있다. 이들은 산-염기의 균형을 조절하며 체조직의 성장을 도와주며 염산의 형태로 소화에도 관여하고 있다. 우리 음식에 풍부하며 결핍상태는 특수한 상태에서만 나타난다.
라. 칼슘
1kg 정도 존재하며 이 중 99%가 뼈와 치아에 존재한다. 나머지 1%가 혈액응고, 근수축, 신경전달물질의 분비, 소화효소 분비, 호르몬 분비, 세포막의 투과성, 간에서의 글리코겐 대사, 효소의 활성에 관여한다. 성장기의 청소년들에게 많은 양의 칼슘 섭취가 이루어져야 한다.
마. 인
약 85-90%의 인(약 750g)이 뼈와 치아에 ?맛聆構? 나머지 중 반이 근조직에 존재하며 그 나머지가 신체에 퍼져있다. 세포막, ATP, 핵산에 인이 존재한다. 소장에서의 포도당과 글리세롤의 흡수, 혈액에서의 지방 수송에 관여하며 버퍼작용에도 관여한다. 역시 음식물에 풍부하기 때문에 결핍증세는 나타나지 않는다.
바. 마그네슘
성인은 약 30g정도를 가지고 있다. 대부분이 뼈에 존재한다. 나머지는 체액에 존재한다. 수백가지의 반응에서 촉매로 사용되는데 주로 미토콘드리아 내부에서 사용된다. 마그네슘은 단백질 합성의 조효소로 쓰이고 평활근의 활동에 영향을 미친다. 동맥경화도 예방한다고 한다. 이 원소는 엽록소의 성분이기 때문에 녹황색 식물에 매우 풍부하게 존재한다.
사. 황
350g 정도가 존재한다. 모든 세포의 세포질에 존재한다. 세 종류의 비타민의 성분으로 쓰이며 혈액응고에도 참여하고 에너지 전달과 물질대사에도 참여한다. 20종류의 아미노산중 2개에서도 성분으로 쓰이고 있다.
(2) 미량원소 - 14종류가 있다.
가. 철
3.5g 정도가 존재하며 이 중 70%가 적혈구에 존재한다. 나머지는 간, 이자, 골수에 저장되며 전자전달과정에도 참여한다. 철은 효율적으로 배설할 수 없기 때문에 소장에서의 흡수율을 가지고 조절하게 된다. 우리 신체는 적혈구세포의 파괴시 재사용할 수 있다. 월경은 상당량의 철을 소실하게 하기 때문에 여성들은 각별히 신경을 써야 한다. 실제로 월경을 하는 여성들은 남성들 보다 철 섭취량이 두 배는 높아야 한다.
나. 아연
2g 정도가 존재하고 이 중 75%가 뼈에 있고 나머지는 소화와 물질대사 효소 약 40종류에 존재하고 있다. 상처의 치유 성장호르몬의 결합, 성적인 성숙 증진에 관여한다. 아연은 프로게스테론 분비를 조절하여 수준을 낮추어 준다
다. 불소(플루오르)
이빨과 뼈를 강화 시켜준다. 식수에 불소가 첨가된 경우 충치가 60% 정도 감소하였다는 보고가 있다. 불소는 뼈의 칼슘 흡수를 증진시켜준다.
라. 요오드
20mg정도 존재한다. 이중 반이 근조직에 존재하고 20%가 갑상선에 나머지는 신체에 퍼져 있다. 요오드는 해산물에 풍부하고 결핍증세는 내륙지방에 나타날 수 있다. 최근에는 소금에 요오드 처리를 하기 때문에 결핍증세는 거의 나타나지 않는다.
마. 셀레늄
토양에 따라 함량이 다르기 때문에 결핍증세와 과다 증세가 나타날 수 있다. 과량으로 인한 독성은 인간보다 가축에서 더 흔하다. 이 미량원소의 기능은 비타민 E와 중복된다. 따라서 이 원소의 부족은 비타민 E로 상충될 수 있다. 아직은 이 원소의 기능이 완전히 이해되지 않았지만 심장병에 관련이 있다고 한다.
바. 망간
약 15mg이 존재한다. 대부분이 이자, 간, 신장, 뼈에 존재한다. 결합조직, 골격의 발달에 관여하고 요소형성, 콜레스테롤 합성에 관여하는 효소를 도와주고 미토콘드리아 구조형성에도 관여한다. 과일과 채소, 특히 차에 풍부하다. 결핍증은 병적인 경우를 제외하고는 알려진 바 없다.
사. 구리
약 100mg정도가 존재한다. 절반 정도가 뼈와 근육에 존재한다.적혈구세포의 형성에 필수적이며 여러 결합조직 단백질 합성에도 필수적이다. 피부색소인 멜라닌과 미엘린초의 합성에도 매우 중요하다. 대부분 음식물에 존재하기 때문에 결핍상태는 매우 드물다.
아. 몰리브덴
약 9mg정도가 존재하고 거의 대부분이 간, 신장, 부신, 적혈구에 존재한다. 두 효소의 구성 성분이 된다. 결핍증은 알려진 바 없다.
자. 크롬
약 2mg이 존재한다. 포도당 사용에 관여하며 아마도 인슐린 수용체의 수를 증가시켜주는데 관여하는 것으로 보인다. 간단한 당이 많은 식품은 크롬의 방출을 증가시킨다고 한다.
차. 코발트
비타민B12의 성분이며 여러 효소의 합성에 중요하다. 결핍증은 알려진 바 없다.
카. 니켈
철의 유용성을 증가시켜주고 핵산과 결합하기도 한다. 과일과 채소에 풍부하다.
타. 바나디움
다른 동물들에게서 이 원소는 골 발달, 생식, 철과 지방의 물질대사, 성장에 중요하다고 한다. 하지만 인간에서는 그 기능이 잘 알려져 있지 않다.
파. 규소
쥐 등에서 규소는 성장을 자극하고 결합조직의 발달을 증진시킨다. 하지만 인간에서는 그 기능이 알려지지 않고 있다. 환경에 매우 풍부하기 때문에 결핍상태는 거의 일어나지 않는다.
하. 틴
성장에 필요하다. 결핍시 탈모, 피부감염, 성장 결핍이 일어난다. 풍부하게 존재하기 때문에 결핍증세가 발견되기 어렵다.
[음식 섭취에 관련된 질환]
Anorexia nervosa(거식증) : 12-18에 여자아이들에게 나타나는 심각한 질환이다. 뚱뚱하거나 그럴 위험이 있는 사람들이 음식을 과도하게 절제하여 거의 기아상태까지 도달하게 된다. 상당한 종류의 영양소, 미네랄 결핍으로 내분비계가 교란되게 된다. 이 질환의 원인은 아직 완전히 이해되지 않고 있지만 음식섭취와 관련이 있는 뇌의 일부에 문제가 있거나 심리적인 불안정에 의한다고 한다. 정신병적인 치료와 약물치료를 병행하며 모두 치료되는 것은 아니다.
Bulimia : 먹고 토하는 반복되는 행동을 보인다. 이들이 유지하는 체중 조절 방법은 대단히 위험하다. 토하거나 설사제를 이용하기 때문에 산성 토물로 인한 에나멜의 소실, 미네랄 소실로 인한 균형 파괴, 직장 출혈, 간, 신장, 심장의 손상등이 유발된다. CCK호르몬의 비정상성과 수용과정에서의 비정상으로 이 질환이 생긴다고 어떤 연구가들은 말한다. 이 질환은 거식증에 비해 모르고 지나갈 수 있다. 왜냐하면 체중의 변화가 별로 없기 때문이다.
출처 : 바다愛산愛
글쓴이 : jambau 원글보기
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