고급영양학_지용성비타민

비타민의 개요

탄수화물, 지방, 단백질과 같은 영양소는 우리 몸에서 에너지원으로 사용되거나 필요한 조직을 만다는 것과는 달리 비타민은 체내 대사를 조절하는 데 사용됨으로써 생명을 유지하는데 필수적인 영양소로 작용한다. 비타민은 매우 적은 양이 필요하지만 체내에서 필요량만큼 충분히 합성되지 못하거나 전혀 합성되지 않아 음식으로부터 섭취하는 것이 매우 중요하다. 현재까지 13가지의 비타민이 음식으로부터 섭취하여야 한다고 알려져 있습니다.

1) 비타민의 분류와 이름

비타민은 지용성 비타민과 수용성 비타민으로 분류되며 지용성 비타민 4개, 수용성 비타민 9개가 지금까지 알려져 있습니다.

지용성 비타민에는 비타민A,D,E,K가 있으며 섭취하면 간과 지방조직에 축적됩니다.

수용성 비타민에는 비타민 B군과, C가 있으며 과량 섭취할 경우 필요량 이상은 소변으로 배설됩니다.

2) 지용성 비타민과 수용성 비타민의 비교

지용성 비타민과 수용성 비타민은 각각 지방과 물에 용해되는 성질에 따라 몸에서 흡수, 이동, 저장되는 경로를 달리합니다.

지용성 비타민은 소장에서 식사에 포함된 지방과 함께 흡수되는데 체내 필요량에 비해 섭취량이 증가하면 흡수 효율이 감소하게 되며 흡수율을 40~90% 정도입니다. 흡수된 지용성 비타민은 식사에 포함된 지질과 같은 경로로 지단백인 카일로마이크론에 의해 림프와 혈관을 통해 이동됩니다. 카일로마이크론은 혈관을 통해 움직이며 세포들에게 대부분의 중성지질을 전달하고 지용성 비타민을 포함한 카일로마이크론 잔여물은 간에 이동되어 저장되거나 혈관을 통해 다른 조직으로 보내집니다. 따라서 지방의 흡수나 대사 과정에 이상이 생기는 경우 지용성 비타민의 흡수나 대사에도 영향을 미칠 수 있습니다.

수용성 비타민은 식품의 수분에 용해되어 존재하며 소장에서 흡수된 후 직접 혈관으로 들어갑니다. 수용성 비타민은 지용성 비타민과 달리 지단백 운반체를 필요로 하지 않으며 과잉 섭취된 수용성 비타민은 신장을 통해 소변으로 배설됩니다. 예외적으로 수용성 비타민인 ㅈ비타민E 12는 다른 수용성 비타민에 비해 저장되기 쉬우며 지용성 비타민인 비타민K는 다른 지용성 비타민에 비해 배설되기 쉽습니다.
지용성 비타민은 간과 지방조직에 저장되어 있다가 필요할 때 사용될 수 있으나 저장 가능한 양 이상의 비타민A와 비타민D는 독성을 나타낼 수 있습니다. 대부분의 수용성 비타민은 체내에 저장되지 않아 식사로 섭취해야 하며, 매일 섭취량이 어느 정도 달라지는 것은 크게 문제를 일으키지 않으나 비타민C의 경우 20~40일 정도 결핍되면 결핍증상이 나타납니다.

 

3) 비타민 전구체와 항비타민제

 

(1) 비타민 전구체

체내에 직접 사용할 수 없는 비활성 형태로 식품에 존재하는 비타민들을 비타민 전구체라고 한다. 비타민 전구체는 체내에서 활성을 지닌 비타민으로 전환됩니다. 대표적인 비타민 전구체는 과일과 채소에 존재하는 베타-카로틴입니다. 베타-카로틴은 체내 흡수된 뒤 활성이 있는 비타민A로 전환된다. 식물성 스테롤인 에르고스테롤은 비타민D 2로, 콜레스테롤로부터 형성된 7-디하이드로콜레스테롤은 비타민D 3으로 전환된다. 또한 필수아미노산인 트립토판은 체내에서 수용성 비타민인 니아신으로 전환된다.

 

(2)항 비타민제

항비타민은 비타민과 화학적 구조의 성질이 매우 유사하며 비타민의 정상적인 생리활성반응을 저해하는 물질을 말하며, 비타민 길항제라고도 한다. 항비타민으로는 비타민K의 항비타민인 디쿠마롤과 비오틴의 항비타민인 아비딘이 있습니다. 항비타민의 체내 흡수는 비타민 결핍증을 초래할 수 있습니다.

 

2. 비타민A

비타민A는 시각기능과 관련해 가장 잘 알려진 비타민이지만 그 외에도 정상적인 성상과 생식, 면역, 세포의 분화 등에 매우 중요한 역할을 담당합니다. 또한 건강한 뼈와 피부 점막을 유지하는데 도움을 줍니다. 따라서 비타민A의 부족은 시각기능뿐 아니라 전반적인 신체의 여러 기능에 영향을 줄 수 있습니다.

 

1) 구조 및 성질

비타민A의 활성형은 통틀어 레티노이드라고 하는 비타민A의 구조를 가진 화합물을 말하며 레티놀, 레티날, 레티노산 등이 대표적인 물질이다. 레티놀은 이들 중 가장 중요한 역할을 담당하며 여러 형태의 비타민A 활성도를 나타네는 기준 단위로 삼고 있다.

 

비타민A는 동물성 식품 중에는 레티놀에 지방산이 결합한 레티닐 에스테르 형태로 존재합니다. 노란색에서 주홍색을 나타내는 식물성 색소인 카로티노이드 600여 종 중 일부인 약 50여 종의 카로티노이드가 체내에서 비타민A 활성을 지니는 레티놀로 전환될 수 있으며 그중 베타-카로틴의 활성이 가장 높습니다. 비타민A와 비타민A전구체는 열, 산, 알칼리에는 안정하나 산소와 자외선에는 불안정하여 쉽게 분해됩니다. 

 

2) 흡수 및 대사 

비타민A는 동물성 식품 내 레티닐 에스테르 형태로 존재하며 담즙의 도움을 받아 췌장효소에 의해 레티놀과 지방산으로 가수분해된 후 소장에서 흡수됩니다. 흡수된 비타민A는 카일로마이크론에 의해 간으로 이동되어 주로 지방산과 결합된 레티닐 에스테르의 형태로 저장된다. 간은 체내 비타민A의 90% 이상을 저장하며 나머지는 지방조직, 폐, 신장에 저장된다. 건강한 간에는 비타민A를 1년 정도 공급할 수 있는 양을 저장할 수 있으나, 저장 용량 이상의 비타민A를 과잉 섭취한 경우 독성이 나타날 수 있습니다.

간에서 나온 레티놀은 레티놀결합 단백질에 의해 조직으로 운반된다. 레티놀결합 단백질이 세포에 레티놀을 전달해 주면 세포는 레티놀을 필요에 따라 레티날이나 레티노산으로 전환하여 사용한다. 레티놀결합 단백질을 형성하기 위해서는 아연파 단백질의 공급이 필요합니다. 베타-카로틴은 소장점막 내에서 레티놀로 전환되고, 전환되지 못한 베타-카로틴은 카일로마이크론에 합류되어 간으로 운반됩니다. 소장에서 미처 전환되지 못한 베타-카로틴은 간에서 레티놀로 전환되고 지방산과 결합하여 레티닐 에스테르의 형태로 저장됩니다.