지용성 비타민 D와 E

- 비타민 D -

 

- 비타민 D는 체내에서 합성될 수 있으며, 작용기전이 스테로이드 호르몬과 유사해 프로호르몬으로 분류되기도 한다.

- 비타민 D3는 동물성 급원으로부터, 비타민 D2는 식물성 급원으로부터 각각 얻을 수 있다.

- 비타민 D3는 피부에서 7-다이하이드로콜레스테롤로부터 자외선에 의해 촉매 되어 합성된다.

 

1. 합성

- 피부에서 7-다이하이드로콜레스테롤이 햇빛 중의 자외선을 받아 비타민 D를 형성한다.

- 피부에서 합성된 비타민 D는 혈액을 통해 간으로 이동해 식사로부터 섭취한 비타민 D와 합쳐진 후, 간과 신장에서 산화되어 1,25-다이하이드록시 비타민 D(1,25-(OH)2-비타민 D)가 만들어진다.

- 햇빛을 지나치게 많이 받으면 비타민 D와 함께 누 미 스테롤과 같은 관련 물질이 합성되었다가 시간이 지나면서 비타민 D로 전환되므로 햇빛에 과다 노출됨으로써 발생할 수 있는 비타민 D 독성으로부터 우리 몸을 방어할 수 있다고 한다.

 

2. 흡수와 대사

- 식품을 통해 섭취된 비타민 D는 약 80%가 흡수된다.

- 혈장에서 25-(OH)-비타민 D는 신장으로 이동된 후 혈액 칼슘 농도의 변화에 반응하여 1,25-(OH) 2-비타민 D로 활성화되며, 활성화된 비타민 D는 체내에서 이용된 후 대부분은 담즙의 형태로 배설되고, 액 3% 정도는 소변을 통해 배설된다.

- 소장 점막으로 흡수된 비타민 D는 카일로미크론의 형태로 림프계를 거쳐 간으로 수송된다.

- 간에서 25-(OH)-비타민 D가 되어 순환계로 들어간다.

- 비타민 D가 흡수되기 위해서는 담즙산이 필요하며, 주로 소장의 공장과 회장에서 흡수된다.

 

3. 체내 기능

- 혈중 칼슘과 인의 농도 조절

① 비타민 D는 부갑상선 호르몬과 함께 혈장의 칼슘 항상성을 유지하는데, 이 작용은 뼈의 대사와 구조뿐 아니라, 칼슘 이온의 유출에 의해 조절되는 세포나 신경의 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.

② 활성형의 비타민 D의 혈중 칼슘 농도 조절 기전

1) 전체 소장에서 칼슘의 흡수를 촉진하는데, 칼슘은 십이지장과 공장에서 가장 활발하게 흡수된다.

2) 부갑상선 호르몬의 도움으로 파골세포에서 뼈의 칼슘이 혈액으로 용해돼 나오는 것을 촉진한다.

3) 부갑상선 호르몬과 함께 신장의 원위세뇨관에서 칼슘의 재흡수를 촉진한다.

③ 혈액의 칼슘 농도가 감소하면 부갑상선 호르몬이 분비되어 신장에서 활성형 비타민 D의 형성을 촉진한다.

④ 비타민 D는 뼈의 성장에 필요하지만, 뼈의 탈 석회화에도 관여하여 혈장 농도를 유지하기 위한 칼슘과 인을 제공한다.

⑤ 비타민 D의 작용으로 칼슘과 인의 흡수와 재흡수에 관여하는 단백질의 합성 속도가 증가한다.

- 비타민 D의 다른 기능

① 프로락틴, 칼시토닌을 포함한 몇몇 호르몬의 합성, 인슐린 분비나 케라틴을 형성하는 각질세포의 분화에도 비타민 D가 중요한 역할을 한다.

② 비타민 D는 면역 조절 세포, 상피세포 및 악성 종양세포 등 여러 세포의 증식과 분화의 조절에 관여하며, 근력 발달, 면역, 상피세포의 분화와 성숙 등에도 관여한다.

 

4. 필요량

- 우리나라는 계절에 따라 비타민 D의 수준이 다르고 성인의 실외 활동량 부족, 자외선 노출시간의 부족 등으로 성인 비타민 D의 충분 섭취량을 기존의 하루 5㎍에서 10㎍으로 상향 설정하였다.

- 65세 이상의 노인은 10㎍에서 15㎍으로 상향 조정되었다.

 

5. 비타민 D가 풍부한 식품

- 햇빛을 충분히 받지 못해 신체에서 요구하는 만큼 비타민 D를 합성할 수 없는 경우 식품에서 비타민 D를 섭취 해야 한다.

- 이스트, 생선 간유, 강화우유, 강화 시리얼 등 강화식품이 있다.

- 자연식품의 경우 대부분 비타민 D가 거의 없거나 매우 소량이다.

 

6. 과잉증

- 햇빛에 의해 인체 내에서 합성되는 비타민 D의 양은 생리적으로 잘 조절되므로 건강한 사람의 경우 햇빛에 과다하게 노출되더라도 비타민 D의 독성이 유발되지는 않는다.

- 고용량의 비타민 D를 장기간 복용하면 고칼슘혈증, 체내 연 조직에 칼슘 축적으로 인한 신장계와 심혈관계의 비가역적인 손상, 고칼슘뇨증 등이 발생할 수 있다.

 

7. 결핍증

- 근 야외 활동이 줄어들고 대기오염이 심해지면서 자외선에 대한 노출이 부족하여 현대인의 비타민 결핍 위험이 증가하고 있다.

- 구루병, 골연화증 및 골다공증

① 구루병 : 어린이의 뼈에 칼슘과 인이 충분히 축적되지 못하면 골격이 적절하게 석회화되지 못해 뼈가 약해지고 압력을 받으면 뼈가 굽는 현상이다.

② 골다공증 : 중년기 이후 특히 폐경기 이후의 여성에 의해 자주 발생하는 골 질환이다

③ 골연화증 : 어른에게서 발생하는 구루병으로 골반 또는 갈비뼈의 골절이 쉽게 발생한다.

 

- 비타민 E -

 

1. 흡수와 대사

- 비타민 E는 지방산이나 중성지방과 함께 흡수되므로 담즙이 필요하다.

- 간에서 비타민 E는 지단백(VLDL, LDL, HDL)에 의해 중성지방이나 다른 지방과 함께 지방조직, 세포막, 세포 내 막 구조 등으로 간다.

- 비타민 E는 소장의 상피세포에서 카일로미크론에 포함되어 림프계와 흉관을 거쳐 흡수된다.

 

 

2. 체내 기능

- 비타민 E는 산화환원 제로 작용하여 자신이 산화되면서 다른 물질의 산화를 막기 때문에 산화제의 공격으로부터 다른 분자나 세포의 일부분을 보호하는 역할을 한다.

- 우리 몸에서 산소를 수분한 정상적인 생화학반응 과정 중 유리 라디칼이 생성되며, 프로스타글란딘과 같은 호르몬, 금속류, 방사선 등 외부 요소, 오염물질(담배 연기 등)에 의해서도 유리라디칼이 생성된다.

① 유리라디칼은 수분 내에 수천 개의 라디칼을 생성하는 연쇄반응을 일으켜 조직을 훼손하고 기능을 상실하게 한다.

② 하이드록시 라디칼은 미토콘드리아 막이나 소포체 막, 세포막에 존재하는 인지질의 불포화 지방산을 산화시켜 막 안정성을 변화시키는 산화물과 분해 산물을 생성한다.

③ 세포 내에서 수퍼옥사이드 음이온과 과산화물은 사이토크롬 산화효소나 잔틴 산화효소와 같은 막 부착 효소에 의해 외인성 또는 내인성 물질이 산화되어 생성되는데 다른 단백질과 반응하여 하이드록시 라디칼을 생성한다.

- 생체 내에서 비타민 E는 주로 생체막에 존재하는데 생체막의 과산화 반응은 막 외부로부터 라디칼의 공격에 의해서도 일어나고 막의 내부에서 발행한 라디칼의 공격에 의해서도 일어난다.

- 비타민 E는 유리라디칼의 연쇄반응을 중단하여 지질 과산화 반응을 막는다.

 

 

3. 필요량

- 2015 한국인 영양소 섭취기준 설정에서는 체중은 남자가 여자보다 높으나 체지방은 여자가 남자보다 많은 점 및 남녀의 충분 섭취량을 다르게 설정할 과학적 근거가 부족한 점을 고려해 성별과 관계없이 동일하게 12mg α-TE로 제정하였다.

- 식품 내의 비타민 E의 활성도를 α-토코페롤 당량(α-TE)으로 표시하는데, 이 수치는 식품에 존재하는 여러 형태의 비타민 E를 d-α-토코페롤 mg로 표시한 것이다.

 

4. 비타민 E가 풍부한 식품

- 식물성 기름, 밀의 배아, 땅콩, 아스파라거스, 마가린 등에 많이 존재한다.

- 비타민 E는 산소, 금속, 빛에 노출되거나 기름에 과도하게 튀기면 쉽게 파괴되므로 식품 내의 비타민 E 함량은 수확, 정제, 보관, 조리 방법에 따라 달라진다.

 

5. 과잉증

- 비타민 E는 매우 안전한 물질로 다른 비타민에 비해 거의 독성이 없다.

- 비타민 E를 하루 500mg 이상 섭취하였을 때 면역계의 기능, 특히 백혈구의 기능이 손상된다.

 

6. 결핍증

- 비타민 E가 부족하면 세포는 쉽게 산화한 손상을 받게 되는데 적혈구는 지질 막에 있는 다가 불포화 지방산이 산화되어 세포막이 파괴되어 세포가 손실되어, 용혈 빈혈이 발생한다.

- 미숙아 또는 낭포성 섬유증, 만성췌장염 등으로 지방 흡수가 잘 안되는 경우 비타민 E가 부족해 신경전달을 돕는 수초의 형성이 방해되어 신경 장애가 올 수 있다.