인 (다량무기질)

 인은 칼슘 다음으로 체내에 다량 존재하는 무기질로 체중의 약 0.8~1% 정도를 차지한다. 이 중 80%는 Ca과 불용성 결정인 하이드록시아파타이트를 이루어 뼈와 치아 조직을 형성하고, 나머지 20%는 근육과 장기, 체액 등에 분포한다. 인은 식품 중에 유기 화합물의 인산염 형태로 존재하며, 효소, 인지질, 인을 포함한 당과 같은 화합물의 구성성분으로 체내 대사에 관여한다. 

 

1. 흡수와 대사

 인은 소장에서 비교적 쉽게 흡수되나 흡수율은 인의 급원식품과 섭취량에 의해 결정된다. 성인의 경우 식사로 섭취하는 인의 약 60~70% 정도가 흡수되며, 섭취량이 적을 경우에는 90% 이상이 흡수된다. 일반적으로 섭취하는 칼슘과 인의 비율이 1대 1일 때 골격 형성이 가장 효율적으로 이루어진다. 체내 인의 양은 흡수율에 의한 것보다는 주로 신장을 통한 배설로써 조절되는데, 부갑상선 호르몬은 신장에서 인의 재흡수를 감소시키고 비타민 D는 인의 재흡수를 높여준다. 장으로 흡수되지 않은 인은 대변으로 배설되는데, 식사 중 칼슘과 인의 비율 중 하나가 과량이면 다른 하나는 대변으로 더 많이 배설된다. 인의 흡수는 여러 요인에 의해 증가되거나 저해되기도 한다. 

흡수를 증진시키는 인자	흡수를 방해하는 인자
소장의 산성 환경 식사 내 칼슘과 인의 비슷한 비율	마그네슘, 알루미늄이 포함된 제산제

인의 흡수에 영향을 미치는 인자

 

① 인의 흡수를 증가시키는 요인들

 인이 소장에서 흡수되려면 식품 내에 인산염의 형태로 존재하던 것이 분해되어야 한다. 알칼리 조건에서는 인산염이 용해되지 않으므로 인의 흡수는 산성조건을 유지하는 위와 소장 상부에서 이루어진다. 과량의 칼슘 섭취는 인의 흡수를 감소시키고 과량의 인의 섭치는 칼슘 흡수를 감소시키므로 흡수율을 최적으로 하기 위해서는 칼슘과 인의 비율을 1대1로 하는 것이 적당하다. 

 

② 인의 흡수를 방해하는 인자들

 다른 무기질을 다량섭취하면 인이 이들과 불용성염을 만들어 장에서의 인의 흡수가 방해된다. 그러므로 마그네슘, 알루미늄 등이 포함된 제산제는 장에서 인과 결합하여 인의 흡수를 감소시킬 수 있다. 부갑상선 호르몬은 소변을 통한 칼슘 배설을 감소시키지만 소변을 통한 인의 배설은 증가시킨다. 

 

2. 생리적 기능

① 골격과 치아의 구성

 체내 인의 85%는 칼슘과 결합하여 하이드록시아파타이트(인산칼슘)의 형태로 골격과 치아를 구성한다. 골격에 존재하는 칼슘과 인의 비율은 일반적으로 2대1 이며 칼슘과 인의 균형이 맞지 않으면 뼈의 석회화가 잘 일어나지 않는다. 

 

② 에너지 대사

 체내 에너지의 생산 및 저장은 ATP와 크레아틴 인산 등의 인산화된 구성물에 의하여 이루어진다. 인은 ATP, 크레아틴 인산 등의 형태로 고에너지 인산 결합을 하며, 에너지가 필요할 때 인산이 ATP에서 이탈되어 ADP를 형성하여 에너지를 방출하게 된다. 또한 에너지 전달에 관련된 조효소와 결합함으로써 에너지의 저장 및 이용에 관여한다. 

ATP의 고에너지 인산결합

 

③ 비타민 및 효소의 활성화

 체내에서 인은 인삼염(PO₄)의 형태로 존재하는데, 효소들은 인산화에 의해 활성 또는 비활성의 형태로 전환된다. 또한 인은 산화환원 반응에 관여하는 나이아신의 보조효소인 NADP, NADPH와 탈탄산반응에 관여하는 티아민의 효소형태인 TPP의 구성요소이다. 즉, 인은 여러 비타민이 조효소로서 활성화되기 위해서도 필수적이다. 

 

④ 신체 여러 물질의 구성성분

 인은 유전정보의 저장과 전달을 담당하는 DNA, RNA 등 핵산의 구성성분이며, 인지질의 구성요소로 세포막과 지단백질의 형성에 필요한 물질이다. 

 

⑤ 완충작용

 인은 혈액과 세포 내에서 인산과 인산염의 형태로 산과 알칼리의 평형을 조절하는 완충 작용을 한다. 체액이 산성화 되면 수소이온과 결합하고 알칼리화되면 수소이온을 방출함으로써 체액의 산-알칼리 균형을 유지한다. 

 

3. 결핍증

 인은 동·식물계에 널리 분포되어 있으므로 정상적인 식사를 하는 경우 결핍증은 거의 나타나지 않는다. 그러나 제산제의 남용, 신장투석으로 인해 인이 과다 배설될 경우 결핍증이 발생하기도 한다. 인이 결핍되면 ATP 등이 합성되지 않아 신경, 근육, 골격, 혈액 및 신장 기능의 이상이 나타날 수 있다. 특히 어린이의 경우에는 성장부진과 뼈의 기형이 나타날 수 있고 성인의 경우에는 골다공증을 일으킬 수 있다. 

 

4. 과잉증

 신장은 혈액에 인이 과량 존재하는 경우 이를 충분히 제거할 수 있기 때문에 정상인의 경우 문제가 되지 않으나, 심각한 신부전 환자에게는 과잉증이 나타날 수 있다. 신장 기능이 떨어진 경우 식품으로 섭취하는 인도 고인산혈증을 유발하여 근육경련증이 나타날 수 있다. 

 또한 칼슘의 섭취량이 적고 인의 섭취량이 많은 식사를 계속하면 부갑상선 호르몬 농도가 증가하고 뼈의 교체 속도가 증가하여 골질량과 골밀도가 감소함으로 골절이 생길 수 있다.

 

5. 영양섭취기준과 급원식품

 우리나라 성인 남녀의 1일 권장량은 700mg으로 칼슘의 권장량과 같다. 인의 상한 섭취량은 성인의 경우 최대무독성량인 3.5g으로 하였다. 인은 거의 모든 식품에 들어 있으며, 특히 단백질 함량이 풍부한 어육류와 난류, 우유 및 유제품, 곡류에 많이 함유되어 있다.