비타민 A (지용성 비타민)

1. 구조와 성질

 비타민 A는 동물성 급원인 레티놀, 레티날, 레티노인산의 레티노이드와 비타민 A 활성을 지닌 식물성 급원의 카로티노이드를 모두 일컫는다. 

 비타민 A는 동물성 식품 중에는 레티놀에 지방산이 결합한 레티닐 에스테르 형태로 존재한다. 식물성 식품에는 노란색에서 주홍색에 이르는 색소를 제공하는 600여 종의 카로티노이드가 있는데, 이 중 몇 개만이 체내에서 레티놀로 전환될 수 있으며 레티놀로 전환되어야만 비타민 A의 기능을 수행할 수 있다. 비타민 A의 기능을 수행할 수 있는 카로티노이드를 비타민 A의 전구체 혹은 프로비타민 A라고 한다. 이 중 베타-카로틴이 생리 활성면에서 가장 중요하다. 비타민 A와 비타민  A 전구체는 열, 산, 알칼리에 안정하나 산소와 자외선에는 불안정하여 쉽게 분해 된다. 

 

2. 소화, 흡수, 대사

 식품 중의 비타민 A는 주로 레티닐 에스테르의 형태로 존재한다. 식품 중의 비타민  A는 소장에서 담즙과 췌장효소에 의해 레티놀과 지방산으로 가수분해된다. 유리된 레티놀은 소장에서 흡수되는 데 지질의 소화·흡수과정과 동일하여 이에 영향을 미치는 요인들에 의해 영향을 받으므로 담즙이 부족하거나 지방흡수계의 기능이 떨어지면 레티놀의 흡수도 방해된다. 유리 레티놀은 소장 점막 내에서 지방산과 다시 결합하고, 카일로미크론에 합류되어 림프계를 통해 간으로 이동한다.

 유리된 베타-카로틴은 소장점막내에서 레티놀로 전환되고, 전환되지 못한 베타-카로틴은 카일로마이크론에 합류되어 간으로 운반된다. 간에서 레티놀은 레티닐 에스테르의 형태로 저장되고, 일부는 레티놀 결합단백질과 결합하여 눈이나 다른 체조직으로 이동한다. 소장에서 미처 전환되지 못한 베타-카로틴은 간에서 레티놀로 전환되고 지방산과 결합하여 레티닐 에스테르의 형태로 저장된다.

 

3. 생리적 기능

① 시각회로

 비타민  A는 암적응에 관여하는 로돕신 회로에 필요하다. 눈의 망막에는 시각세포로 간상세포와 원추세포가 있다. 명암과 형태를 감지하는 데 관여하는 간상세포는 로돕신 색소를, 색상을 감지하고 밝은 빛에 민감한 원추세포는 요돕신 색소를 함유하고 있다. 어두운 곳에 들어가면 레티놀은 레티날로 전환되고 옵신 단백질과 결합하여 로돕신을 생성한다. 생성된 로돕신은 빛에 의해 옵신과 레티날로 분리되며, 이때 신경자극이 발생되어 시신경을 통해 뇌로 전달된다. 다시 말해서 빛에너지는 신경자극이라는 신호로 전환되고 시각 이미지를 뇌로 전달하여 사물을 볼 수 있게 하는 것이다. 분리된 레티날은 재이용되지 않고 체외로 배설된다.

 어두운 곳에서 시각과정이 계속되기 위해서는 보다 많은 로돕신이 재생되어야 한다. 따라서 식사를 통해 비타민 A가 충분히 공급되지 않으면 비타민  A 저장량이 부족하여 로돕신 생성이 방해되거나 느려지고 이로 인해 어두운 곳에서 사물을 구별하기 어려운 야맹증이 나타난다. 야맹증은 비타민  A 결핍의 초기증세로 레티놀이나 카로티노이드를 충분히 섭취하면 회복될 수 있으며, 또한 방지될 수 있다.

로돕신 : 로돕신은 동물의 망막에 있는 간상세포 내에 함유된 붉은색을 띤 감광색소로서 망막의 간상체에서 어두울 때 물체를 볼 수 있는 신경신호가 되는 물질로 비타민  A인 레티날(11-cis-레티날)과 옵신의 결합으로 만들어진다. 비타민  A가 결핍되면 충분히 만들어 지지 않으므로 야맹증이 나타난다. 

 

② 세포분화, 상피조직의 유지

 비타민  A는 상피세포의 완전성을 유지하기 위해 점액을 합성하고 분비하는 세포의 분화를 증진시키므로, 비타민  A 가 부족하면 점액분비가 저하되어 각막의 상피세포나 피부, 장점막 세포의 각질화를 초래한다. 

 

③ 치아와 골격의 정상적인 성장과 발육

 비타민  A 는 정상적인 치아와 골격의 성장에 필요하다. 비타민  A 는 주로 뼈의 재구성에 관여하여 골격이상이나 성장지연을 방지한다.

 

④ 항산화 작용

 프로비타민  A 인 베타-카로틴은 활성산소를 제거하는 항산화제로 작용하며 항암작용이 있다. 특히 다량의 카로티노이드 섭취는 폐암에 걸릴 위험률을 낮추는 것으로 알려지고 있다. 

 

⑤ 면역기능

 비타민  A 는 질병에 대한 면역력을 증진시킴으로써 질병의 감염을 막아준다.

 

 4. 결핍증

 비타민  A 결핍의 초기 증상으로는 식욕감퇴, 성장정지 그리고 모든 조직의 감염에 대한 저항력의 감소로 나타난다. 

 비타민  A가 약간 부족할 때에는 야맹증이 나타난다. 비타민  A 결핍이 장기간 지속되면 점액분비가 감소되어 망막에 각질화가 진행되어 안질이 발생한다.

 안질은 비토반점과 함께 안구건조증, 각막연화증으로 진행되며 심하면 실명하게 된다. 또한 피부도 건조하고 거칠게 되어 목 안쪽, 팔다리 바깥 부분 등에 닭살과 같은 모낭각화증이 나타난다. 이외에도 뼈와 치아 발달이 손상된다. 

비타민 A 결핍으로 인한 안질환

 

5. 과잉증(비타민 A 독성)

 동물성 식품이나 보충제의 형태로 권장량의 10~15배 이상 농축된 레티놀을 섭취할 경우 독성이 나타난다. 증세로는 식욕상실, 건조한 피부, 탈모, 뼈 통증, 간과 비장의 비대, 월경중지, 메스꺼움, 비정상적인 피부착색, 두통, 신경과민, 임신 시 태아의 기형 등이 있다. 

 한편 카로티노이드는 지방조직에 저장되므로 과잉 섭취하면 카로티노이드 색소가 두툼한 피하조직인 손바닥, 발바닥, 코 주변 등에 침착되어 피부가 노랗게 된다. 이를 고카로틴증 혹은 베타-카로틴혈증이라고 한다. 베타-카로틴 함유식품의 섭취를 멈추면 2,3개월 후엔 피부가 원래의 색으로 되돌아온다. 

 

6. 영양섭취기준과 급원식품

 비타민 A의 평균필요량 및 권장섭취량은 남녀 차이가 있다. 비타민 A의 1일 평균 필요량은 남자의 경우 20~29세 540㎍RE, 30~49세 520㎍RE이며, 여자의 경우 20~29세 460㎍RE, 30~39세 450㎍RE이다. 비타민 A의 저장효율(40%)를 고려한 1일 권장섭취량은 성인의 연령을 구분하지 않고 남자 750㎍RE, 여자 650 ㎍RE이다.

 비타민 A는 과량섭취하면 독성을 나타내므로 1일 상한섭취량인 3,000㎍RE 이상을 섭취하지 않도록 한다. 식품 중의 베타-카로틴은 독성이 거의 없으나 보충제에 첨가된 베타카로틴은 흡연자나 석면에 노출된 경우 폐암발생 위험을 증가시키므로 베타-카로틴은 보충제의 형태로 섭취하지 않는 것이 바람직하다.

 비타민 A는 동물성 급원으로 식품 중에 레티닐 에스테르의 형태로 존재한다. 비타민 A가 풍부한 급원으로는 간, 생선간유, 우유와 유제품, 버터, 계란 등이 있다. 식물성 식품에는 비타민 A가 들어 있지는 않지만 비타민 A의 전구체인 카로티노이드가 풍부하다. 비타민 A의 활성을 가진 식물성 식품으로는 적색, 황색 색소를 가진 채소와 과일들로 시금치, 당근, 호박, 풋고추, 무청, 감, 토마토, 복숭아, 살구, 김 등이 있다.