수용성 비타민 바이오틴과 비타민 B6

- 바이오틴-

 

1. 체내기능

- 바이오틴은 황을 함유한 수용성 비타민으로서 포도당 함성 및 지방산 합성과정에서 조효소로 작용하며, 아미노산으로부터 에너지 생성 과정과 DNA 합성과정에서도 중요한 역할을 한다.

- 카르복실화 반응

① 바이오틴은 생체 내 대사 과정 중 카복실기를 제공하는 카복실화 효소의 조효소로 작용한다.

② 이 반응은 주로 간에서 일어나며 포도당 신생합성의 첫 반응이다.

③ 피루브산에 이산화탄소를 첨가하여 옥살로 아세트산을 형성하는 반응이다.

- 이산화탄소를 제거하는 탈탄산효소의 조효소로도 작용한다.

- 카복실기 전이 반응

① 메틸 말로일-CoA 카복실기 전이효소에 바이오틴이 조효소로 필요하다.

② 이 효소는 탄수화물이 프로피온산으로 발효되는 과정 중 이산화탄소를 이동시키는 데 관여한다.

 

2. 흡수와 대사

- 식품 속에 바이오틴은 유리 상태로 존재하거나 단백질과 결합한 바이오시틴으로 존재한다.

- 소장에 있는 바이오틴 분해효소에 의해 단백질과 결합한 부위가 가수분해된 후 유리된 형태로 흡수된다.

- 바이오시틴은 바이오틴의 카복실기와 단백질 내의 라이신이 결합한 형태로서 바이오틴은 소장에서 흡수되지만 바이오시틴은 흡수되지 않는다.

- 혈액 내에서는 알부민과 글로불린에 결합한 형태로 운반된다.

- 십이지장과 공장에서 소디움(Na) 의존성 능동 운반에 의해 흡수된다.

- 바이오틴이 세포막을 통과하는 속도는 세포가 비타민을 필요로 하는 정도에 따라 다르며, 바이오틴은 카복실화 효소가 많은 조직에 주로 분포되어 있다.

 

3. 바이오틴이 풍부한 식품 : 난황, 간, 대두, 땅콩, 이스트, 치즈 등이 있다.

 

4. 필요량

- 바이오틴의 평균 필요량에 대한 근거 자료가 불충분하므로 권장섭취량 대신 충분 섭취량을 설정하였다.

- 성인 남녀의 바이오틴 충분 섭취량은 30㎍/일이며, 노인, 임신부에게도 동일 수준으로 권장하며, 수유기에는 하루에 5㎍을 추가 권장한다.

 

5. 결핍증

- 선천적으로 바이오티니다아제가 결핍되거나 바이오틴이 심각하게 결핍되면 2~3개월 안에 피부발진, 탈모증 등의 결핍증세가 나타난다.

- 생 난백에 들어있는 단백질인 아미딘은 바이오틴과 결합하여 바이오틴의 흡수를 방해한다.

- 결핍이 심해져 증상이 약화하면 경련과 뇌 손상을 가져오기도 한다.

 

- 비타민 B6 -

 

1. 체내 기능

- 비타민 B6의 기능을 갖고 자연계에 존재하는 물질은 피리독신(PN), 피리독살(PL), 피리독사민(PM) 등 세 가지가 있고, 인산 결합체인 피리독살-5‘-인산(PLP)과 피리독사민-5’-인산(PMP), 피리독신-5‘-인산(PNP)으로도 존재한다.

① PLP와 PMP는 비타민 B6의 조효소로서 단백질 대사에 주로 관여하는 조효소이다.

② 피리독사민과 피리독살은 산성 조건에서는 열에 대해서 안정하지만, 알칼리 조건에서는 열에 불안 정하고, 비타민 B6는 광선에 의해 빠른 속도로 분해된다.

③ 혈장 내 PLP 함량은 비타민 B6 영양상태를 평가하는 가장 일반적인 지표로 사용되고 있다.

④ 동물성 식품에는 주로 피리독살이나 피리독살-5‘-인산이 단백질에 결합한 형태로 존재하며, 식물성 식품에는 피리독신과 피리독사민이 당과 결합한 형태로 존재한다.

- 아미노산과 단백질 대사

① 생체 내 반응에서 비타민 B6의 조효소 형태인 PLP는 아미노기전이반응, 탈아미노 반응, 탈탄산반응 등과 같은 모든 아미노산의 대사 과정에서 작용한다.

② 탈아미노반응 : 세린, 호모세린, 트레오닌의 탈아미노 반응이다.

③ 아미노기전이반응 : 특정 아미노산으로부터 α-케토산에 아미노기를 전달하여 새로운 아미노산을 합성하는 반응이다.

④ 탈탄산반응 : γ-아미노부티르산, 노르에피네프린, 에피네프린, 세로토닌 합성을 위한 탈탄산 반응이다.

- 혈구 세포 합성

① PLP는 적혈구에서 산소를 운반해 주는 헤모글로빈의 포르피린 고리구조를 합성하는 데 중요한 역할을 한다.

② PLP는 면역기능에 중요한 백혈구 형성에도 필수적이다.

- 신경전달물질 합성 : PLP는 탈탄산효소의 조효소로 작용하며 GABA, 노르에피네프린, 에피네프린, 세로토닌, 도파민 등의 신경전달물질의 합성과정에 관여한다.

- 탄수화물 대사 : 비타민 B6는 글리코겐 분해 과정과 아미노산으로부터 당을 형성하는 당 신생에 참여한다.

 

 

2. 흡수와 대사

- 흡수 : 주로 공장에서 단순확산으로 흡수되며, 속도는 PL, PM, PN 순서로 빨리 흡수된다.

- 이동 및 저장

① 흡수된 비타민 B6는 간에서 PLP로 전환되며 혈액 내 비타민 B6의 주된 형태로서 60%를 차지한다.

② PL은 혈액 내에서 이동되는 형태로서 알부민과 단단하게 결합한 상태로 이동한다.

③ 유리된 형태로 적혈구에 들어온 비타민 B6는 PLP로 전환된 후 헤모글로빈과 결합한다.

④ 근육은 비타민 B6의 가장 주된 저장소로서 체내 PLP의 2/3 정도가 글리코겐 인산화효소에 결합하여 있다.

- 배설 : 비타민 B6는 간과 신장에서 4-피리독신 산으로 전환되어 배설되고, 소량은 PN, PL과 PM의 형태로 배설된다.

 

3. 영양상태 평가

- 혈청과 혈장의 PLP, PL, 혈장 총 비타민 B6, 적혈구 PLP, 요중 4-피리독신 산, 요중 비타민 B6 농도를 측정하는 방법이 있다.

- 혈장의 PLP 농도 측정법이 가장 많이 쓰인다.

- 간접적인 방법으로는 적혈구 아미노기 전달 효소 활성도 측정(EGOT, EGPT), 트립토판 부하시험, 메싸이오닌 부하시험, 식이 섭취 조사를 들 수 있다.

 

4. 비타민 B6가 풍부한 식품

- 비타민 B6는 도정 과정에서 손실되고 열과 알칼리에 불안정하므로 정제, 가공된 음식을 주로 먹는 사람들에게 비타민 B6 결핍증이 나타날 수 있다.

- 비타민 B6는 동물의 근육조직에 저장되어 있으므로 육류, 생선류, 가금류가 가장 좋은 급원이며 현미, 대두, 귀리에도 함유되어 있다.

 

5. 필요량

- 권장섭취량을 성인 남자 1.5mg/일, 여자 1.4mg/일로 설정하였으며, 노년기에도 동일한 수준으로 권장하였다.

- 임신기에는 단백질 섭취량이 증가하므로 비타민 B6 필요량이 증가하고, 아미노산의 교체율과 태아의 비타민 B6 요구량 등으로 인해 하루에 0.8mg을 추가 권장한다.

- 모유의 비타민 B6 분비량은 수유부의 비타민 B6 섭취량에 비례하며 수유부의 단백질 요구량 증가에 따라 비타민 B6 필요량이 증가하므로 수유기에는 하루에 0.8mg의 비타민 B6를 추가 권장하였다.

 

6. 결핍증

- 비타민 B6 결핍증의 증상은 피부염, 구각염, 구내염, 간질성 혼수, 말초신경 장애, 메스꺼움, 현기증, 우울증, 신장결석, 빈혈 등이다.

- 알코올은 비타민 B6의 흡수를 저해하고 조효소 형태가 감소시키기 때문에 알코올 중독자는 비타민 B6가 결핍되기 쉽다.