비타민과 카로틴

 비타민 A는 지용성 비타민 중 처음 발견되었다. 동물 영양학자들의 실험에 의해 송아지의 성장에서 밀과 귀리만 먹인 경우는 성장이 둔화되는 반면, 옥수수나 무 전체를 먹인 경우는 성장이 촉진됨을 알게 되었다. 이 비타민은 엽록소와 카로티노이드(Carotenoid)를 함유한 식물들에서 발견되었다. 후에 연구에 의해 비타민 A는 동물의 구조조직 유지와 시력이나 조직의 재생과 같은 육체적으로 중요한 기능에 관여하는 것을 알게 되었다.

비타민 A의 자원

 

1. 구조

 비타민 A는 인체의 조직에 보관되는 상태인 레티놀(Retinol)이라 불리는 비타민 A1(C20H30O)이 있다. 이 물질은 구조적으로 Trans-형으로 활성형이며, 세포 내에서 Retinoic acid로 변화된다. Cis-형의 비타민 A1은 비타민으로의 활성을 나타내지 못한다.

 구조적으로 이중결합이 하나 더 많은 화합물로 담수어의 간유에 많이 있는 비타민 A2가 있다. 이것은 비타민 A1에 비해 1/2~1/4정도의 효력을 나타낸다. 

 동물, 새, 물고기 등은 카로티노이드 색소를 갖고 있고, 식물 엽록소 안의 노란색화합물도 카로티노이드 색소이다. 카로티노이드는 약 500종류가 있으나 Alphacarotene과 Beta-carotene 그리고 Cryptoxanthin (노란 옥수수에 함유)등이 동물의 영양소로 중요하며, 그중에도 Beta-carotene이 가장 중요하다. 이론적으로는 베타카로틴 한 분자는 비타민 A1 두 분자로 될 수 있지만, 음식을 통해 섭취되는 카로틴은 체내에서 이용률이 대단히 낮다. 효력은 베타카로틴 1 mcg=비타민 A1 0.167 mcg, 즉, A1의 1/6에 해당한다. 카로틴의 비타민 A로 전환은 주로 소장의 점막 및 간에서 이루어져 몸에 저장된다. 카로틴은 비타민 A와 같이 지용성이므로 담즙이 카로틴의 흡수를 높여준다.

 비타민 A는 주로 간장에 저장되며, 신장, 지방조직, 폐 등에서도 미량 발견된다. 저장되었던 비타민 A는 레티놀의 상태로 혈장으로 유리되어 특정의 단백질과 결합하여 조직에서 필요한 역할을 수행한다. 장기간 과량의 비타민 A를 복용할 경우 체외로 배설되는 것이 아니라, 계속 간장에 축적되므로 과잉현상이 나타날 수 있다. 

 

2. 생리작용

 비타민 A는 장에서 흡수되어 간장에 저장된다. 흡수될 때 지방이나 담즙이 있으면 흡수에 도움이 된다. 눈의 망막에서 Retinol은 Aldehyde로 바뀌어 11-Cisretinal로 된다. Retinal은 Opsin이란 단백질과 결합하여 Rhodopsin이란 물질로 되는데, 바로 이 물질이 어둠 속에서 물체를 볼 수 있는 시력을 갖도록 해준다. 

 Retinol과 Retinoic acid는 세포가 분열할 때 필요한 성분이다. 특히 표피 점막 세포분열에 필수성분이다. 레티놀이 없으면 온몸의 표피 점막 세포는 각질화된다. 이 작용은 핵 안의 유전자에게까지 영향을 미칠 수도 있다. 레티놀은 Mannose를 세포표면으로 이동시켜 당 단백을 만들도록 해준다. 당 단백은 세포분열을 정상적으로 진행시키는데 필요한 물질이다. 비타민 A의 세포분열에 대한 효력은 뼈의 개선 및 성장과 면역계까지 영향을 미친다. 

 이와 같은 기전에 의해 야맹증 및 눈의 건강에, 피부 및 점막 이상에, 여드름 등에 빈번히 사용되고, 면역력도 증강시키는 것으로 알려져 있다. 특히 소화기의 궤양이나 화상이나 사로로 인한 피부의 궤양에도 피부 및 점막조직재생을 빠르게 해주므로 많이 이용된다. 뿐만 아니라 튼튼한 뼈와 치아를 위해서는 연골(Cartilage) 형성이 잘되어야 하는데 이때에도 비타민 A의 작용이 중요하다. 그 외에도 신장, 방광, 기관지, 폐, 요도 등 모든 점막을 튼튼히 하여주므로 합성의약품을 사용할 때도 보조제로 활용할 수 있다. 

 비타민 A는 항산화제의 기능도 갖고 있다. 따라서 유리기(Free radical)의 작용을 중화시키므로 암이나 다른 질환으로부터 체세포를 보호하는 작용을 한다. 이와 같은 비타민 A의 작요은 체내의 모든 기능을 정상으로 유지시키며 점막과 피부를 보호하므로 노화를 지연시켜 준다. 

 

3. 부족증상

 야맹증 및 Keratomalacia (결막의 건조로 시작되어 각막은 건조해지며 지각을 상실하게 된다. <건조성각막염> 상태가 지속되므로 각막의 혼탁이 증강되고 결국 각막 전체가 연화되고 괴사된다). 기관지 점막, 비뇨 생식기 점막, 땀 선 등의 각질화, 불면, 피로, 비염, 체중 감소, 건선 피부, 거친 피부 등의 증상이 나타날 수 있다. 

 

4. Vitamin-A의 과잉증

 비타민 A는 아토피성피부질환이나 건선 또는 암과 같은 질환에는 과량을 투여하게 된다. 이 경우 과량의 비타민 A가 간장에 축적되면서 과잉현상이 나타날 수 있다. 

 

a. 급성의 경우

 성인 1회 200mg(666,000IU)을 섭취했을 때 나타날 수 있으며, 오심, 구토, 소화불량, 관절통, 가려움증, 입술이 트거나 갈라지거나, 피로 등의 증상이 나타날 수 있다.

 

b. 만성의 경우

 과량을 장기간(3~6개월 이상) 복용할 때 나타날 수 있다. 그러나 개인차가 크기 때문에 정확한 용량을 정하기는 어렵다. 간 독성, 칼슘 과잉증, 고지혈증, 탈모, 월경불순, 복통 등의 과잉에 의한 증상들이 나타날 수 있다.

 급성이든 만성이든 과잉에 대한 증상들은 가역적이므로 투여를 중지하면 증상은 곧 소실된다. 베타카로틴의 과잉섭취는 피부를 오렌지색으로 변화시킨다. 그러나 베타카로틴은 레티놀로 전환이 느리기 때문에 비타민 A와 같은 독성은 나타나지 않는다. 

 

5. 주의 사항

 항생제, 완하제, 고지혈증 치료제들은 비타민 A의 흡수를 방해한다. 간장 질환을 앓고 있으면 과량투여 해서는 안 되며, 임신부에게는 1일 5,000IU 이상 투여는 금물이다. 갑상선기능저하증인 사람은 베타카로틴을 투여하지 않는 것이 좋다. 

 

6. 비타민 A의 자원

 동물의 간, 녹황색의 채소, 고구마, 당근, 살구, 복숭아, 브로콜리, 케일, 마늘, 스피룰리나, 파파야, 호박, 붉은 고추, 시금치, 겨자, 알팔파 등