수용성 비타민 4

1. 엽산

① 구조와 성질

 엽산의 어원은 잎을 의미하는 Folium으로 시금치 등 녹엽채소에 널리 분포되어 있다. 엽산은 프테리딘, 파라아미노벤조산, 글루탐산이 결합된 수용성의 황갈색 결정체로 글루탐산이 11개까지 결합될 수 있다. 글루탐산이 1개 결합된 모노글루타메이트형이 체내에 흡수 형태이며, 일반적으로 글루탐산이 2개 이상 결합된 폴리글루타메이트형은 식품이나 체내에 저장되는 형태이다. 수소가 4개 결합된 테트라하이드로엽산(THF)이 엽산의 조효소 형태이다. 

 

② 흡수와 대사

 엽산은 소장에서 폴리글루타메이트형이 모노글루타메이트형으로 가수분해 된 다음 4개의 수소가 결합하여 환원형의 THF로 전환된다. 환원형의 THF는 장점막세포로 흡수되어 메틸기와 결합한 후 간과 다른 체세포로 운반되고 그곳에서 다시 폴리글루타메이트형으로 전환되어 저장된다. 체내 엽산의 반 이상이 주로 간에 저장된다. 저장된 엽산은 필요하면 모노글루타메이트형으로 다시 가수분해되어 세포 밖으로 방출된다. 과잉의 엽산은 대부분 담즙으로 분비되며 장간순환에 의해 재흡수되거나 대변으로 배설된다.

 

③ 생리적 기능

퓨린과 피리미딘 염기의 합성

 엽산은 B12와 함께 빠르게 성장하는 세포에 필요한 DNA가 정상적으로 합성되지 못해서 세포분열이 제대로 이루어지지 않는다. 예를 들며 골수에서 세포분열이 제대로 이루어지지 않아 비정상적으로 커다란 적아구를 생성하게 되어 거대적아구성 빈혈을 초래한다. 

메티오닌 합성

 엽산의 조효소 형태인 메틸-THF는 메틸기를 호모시스테인으로 전해주어 메티오닌을 생성한다. 이 과정에서 비타민 B12가 필요하므로 엽산과 비타민 B12가 상호 연관된 과정이다. 

 

④ 결핍증

엽산의 결핍증으로는 세포분열, 단백질 손상, 적혈구 손상, 위장관 세포손상(빈혈, 위장관 퇴행), 거대적아구성빈혈(피로, 설사, 쓰린 혀, 짜증, 망각, 호흡단축) 등이 나타나며, 신경관이 손상된다. 엽산 결핍증은 과도한 음주, 세 쌍둥이 임산부, 암, 수두나 홍역과 같은 피부가 파괴되는 질병들, 화상, 혈액 손실, 위장관 내막의 손상, 만성적인 아스피린과 제산제 사용 등으로 나타나기 쉽다.

거대적아구성 빈혈

 

⑤ 영양섭취기준과 급원식품

 적혈구 엽산, 혈장 호모시스테인, 혈청 엽산 등의 혈중 농도를 정상으로 유지하는데 필요한 엽산의 성인남녀의 1일 평균필요량은 320㎍DFE이며, 1일 권장섭취량은 400㎍DFE이다. 엽산을 경구투여를 하거나 식품에 첨가할 경우에는 1일 상한섭취량인 1,000㎍DFE를 초과하지 않도록 해야 한다. 임신이나 세포증식이 일어나는 경우에는 엽산의 요구량이 상당히 높아진다. 

 엽산은 간과 조리하지 않은 신선한 과일과 채소에 풍부하다. 특히 푸른 잎채소, 브로콜리, 아스파라가스, 콩류, 오렌지주스, 과일주스, 채소주스 등에 많이 들어 있으며 이들 식품 중의 비타민 C는 엽산의 파괴를 방지한다. 

 

2. 비타민 B12

① 성질

 비타민 B12는 헤모글로빈의 포르피린과 유사한 고리구조를 가진 비타민으로 중앙에 금속원소인 코발트(Co)를 함유하고 있어 코발아민이라고 한다. 

 

② 소화, 흡수, 대사

 식품중의 비타민 B12는 단백질을 비롯한 다른 물질과 결합한 형태로 존재한다. 음식물을 섭취하면 위에서 위산에 의해 비타민 B12가 유리되고, 유리된 비타민 B12는 침샘에서 분비된 R-단백질(침샘)과 결합하여 R-단백질/B12복합체의 형태로 소장으로 이동한다. 소장에서 트립신에 의해 R-단백질이 제거된 비타민 B12는 위산과 함께 분비된 당단백질인 내적인자와 결합하여 비타민 B12/내적인자 결합체를 형성한 후에 회장에 있는 수용체까지 이동한다. 회장에서 내적인자와 분리된 비타민 B12는 수용체인 트랜스코발아민 Ⅱ에 결합되어 간으로 운반되고 대부분이 간에 저장된다.

 

③ 생리적 기능

세포의 분열과 성장에 관여

비타민 B12의 조효소는 엽산 조효소와 함께 퓨린과 피리미딘을 합성하는 데 관여한다. 엽산이나 비타민 B12 어느 한 가지라도 부족하면 DNA가 정상적으로 합성되지 못해서 세포분열이 제대로 이루어지지 않아 결국 지속적인 세포증식이 필요한 적혈구의 생성에 장애가 오게 된다.

메틸오닌의 합성

 비타민 B12는 호모시스테인이 메티오닌으로 전환하는 데 관여한다. 이 과정에서 엽산의 조효소 형태인 메틸-THF의 메틸기를 호모시스테인으로 옮겨주어 메티오닌을 생성한다. 이 과정은 엽산과 비타민 B12가 상호 연관된 과정으로 혈액 내 호모시스테인의 수준을 감소시켜 심장질환의 위험을 줄여주기 때문에 매우 중요하다.

신경세포의 유지

 비타민 B12는 신경세포의 축삭돌기를 감싸고 있는 마이엘린을 형성하고 유지시키는 데 필요하다.

 

④ 결핍증

악성빈혈

 비타민 B12결핍증은 비타민 B12의 섭취부족이라기 보다는 부적절한 흡수에 의해 나타난다. 비타민 B12의 결핍증은 식사로 충분한 비타민 B12를 취한다고 해도 유전적인 결함으로 내적인자가 합성되지 않거나 위절제 수술로 내적인자가 분비되지 않을 경우에 나타나며, 비타민 B12 결핍에 의한 빈혈을 악성빈혈이라고 한다. 또한 유전적 결함이 없는 사람이라도 수년간에 걸쳐 철저한 채식을 하면 섭취량이 부족해지면서 악성빈혈이 생길 수도 있다. 악성빈혈은 무기력, 창백, 식욕 상실, 숨 가쁨, 체중감소, 우울, 혼돈, 불안정 등 거대적아구성 빈혈과 같은 증상이 나타난다. 

신경손상

 비타민 B12는 신경세포의 마이엘린 형성에 관여하므로 비타민 B12가 결핍되면 신경섬유의 마이엘린이 손실되어 신경자극이 제대로 전달되지 못한다. 이로 인해 신경과 근육은 점진적인 마비를 일으키며, 사지에서 시작하여 신체 전반으로 파급된다. 

※ 마이엘린(Myelin)

 신경세포의 축삭을 둘러싸고 있는 전기적 필연 외피로 수초라고도 한다. 마이엘린이 덮인 축삭은 절연되어 전기 자극이 전달되지 않고, 랑비에르 결절만이 신경자극을 전달할 수 있도록 함으로써 마이엘린이 형성되지 않은 축삭에 비해 신경자극을 더 빠르게 전도한다. 

마이엘린(Myelin)