미네랄 : 셀레늄 Selenium

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셀레늄 Selenium

미네랄
- 철Fe, 구리Cu, 망간Mn,아연 Zn
- 크롬 Cr,   몰리브덴Mo, 셀레니움 Se

- 셀레늄 Selenium
- 셀레늄 Selenium 함유 효소
- Se 글루타치온 합성효소


<<화학적 특성>>
셀레늄은 동물과 식물조직에 셀레노메티오닌(selenomethionine)과 셀레노시스테인 (selenocysteine)의 형태로 존재하고, 글루타티온 과산화효소(glutathione peroxidase; GSHPx)와 셀레늄단백질 P(selenoprotein P)와 같은 셀레늄을 포함하는 단백질의 구성성분으로 혈장에 존재한다.

<<급원식품>>
셀레늄의 급원식품으로 육류, 곡류, 견과류 등이 있다. 육류의 내장과 해산물로 0.4~1.5㎍ /g을 함유하고 있으며, 그 다음은 육류의 살코기로 0.1~0.4㎍/g이다. 곡류에는 0.1~0.8㎍ /g이 함유되어 있고, 유제품에는 0.1~0.3㎍/g, 과일과 채소에는 0.1㎍/g 이하가 함유되어 있다. 곡류 및 식물성 식품에 함유되어 있는 셀레늄은 식물이 자란 토양 내 셀레늄 양에 따라 달라진다. 이외에도 이들 식품의 추출물 또는 다음의 합성원료를 첨가한 가공식품과 셀레늄 보충용 식품도 좋은 급원식품이다.

􀂃 아셀렌산나트륨(sodium selenite)

<<권장량>>
우리나라 성인 남녀의 셀레늄 평균필요량은 42㎍/일이며, 권장섭취량은 10%의 변이계수를 적용한 50㎍/일이다. 노인의 경우, 노화과정에 의해 셀레늄 흡수와 활용이 손상되지 않는 것으로 보고되었으므로 성인과 같은 평균필요량 및 권장섭취량이 제안된다. 임신부의 경우 에는 태아가 필요한 셀레늄 함유 단백질을 포화시킬 수 있도록 비 임신 여성의 평균필요량 에 3㎍/일을 추가하며, 권장섭취량은 4㎍/일을 추가한다. 수유부의 경우에는 하루에 모유로 분비되는 셀레늄의 양을 고려하여 평균필요량은 9㎍/일, 권장섭취량은 11㎍/일을 추가한다.

<<흡수,, 대사,, 배설,, 분포>>
셀레늄은 흡수가 잘되는 영양소로 식이로 섭취되는 셀레노메티오닌의 흡수율은 약 90% 이상이며 메티오닌이 흡수되는 경로와 같은 경로로 흡수된다. 셀레노시스테인의 흡수에 대해서는 잘 알려져 있지 않지만 흡수가 잘 되는 것으로 여겨진다. 따라서 셀레늄의 생체이용율은 철분이나 아연의 생체 이용율보다 훨씬 더 높다. 흡수된 셀레늄은 셀레늄 함유 단백질(selenoprotein)에 영합되거나 셀레늄 결합 단백질(selenium binding protein)에 결합한다. 동물에서 체내 셀레늄의 항상성은 흡수를 조절하는 기전이 없기 때문에 배설을 조절함으로써 이루어진다. 셀레늄이 결핍된 상태에서 셀레늄 섭취를 증가시키면 소변으로 배설되는 셀레늄의 양이 증가하므로, 정상적인 상태에서 소변으로의 배설이 항상성 유지의 주된 방법이된다. 셀레늄 섭취량이 매우 높을 때는 휘발성 형태로 호흡을 통해서 배설된다. 대변을 통해 셀레늄의 항상성이 조절된다는 보고는 아직 없다. 셀레늄은 메틸기가 결합된 상태로 배설되어 소변으로는 trimethylselenonium형태로, 호흡으로는 dimethylselenide 형태로 배설된다.

<<셀레늄의 기능>>
항산화 기능
셀레늄은 체내에서 셀레늄을 함유하고 있는 효소로서 기능을 하는데 대표적인 셀레늄 함유효소에는 글루타티온 과산화효소, thioredoxin, 셀레늄단백질 P, odothyronine deiodinase 등이 있다. 글루타티온 과산화효소와 thioredoxin은 체내에서 생산된 과산화수소를 분해하여 과산화수소에 의한 세포손상을 억제하는 항산화 기능을 담당하고 이런 면에서 셀레늄은 항산화 영양소로서 기능을 한다. 셀레늄단백질 P는 아직 기능이 많이 알려져 있지는 않으나 항산화기능을 하는 것으로 보인다. 셀레늄의 섭취가 부족하면 셀레늄단백질 P의 활성이 정상의 약 10% 수준으로 감소된다.

<<기능성 표시의 예>>
▪ 셀레늄은 유해산소로부터 세포를 보호하는데 필요합니다.

<<결핍>>
셀레늄 결핍의 징후 및 증세는 근육통, 근육소모, 심근증 등이 있다. 사람에서 셀레늄은 글루타티온 과산화효소의 구성성분이며, 장기간의 완전정맥영양(TPN)으로 셀레늄이 결핍된 환자에게 셀레늄을 공급하였을 때 여러 증상들이 개선되었으므로 셀레늄은 사람에게 필수 영양소로 보인다. 셀레늄의 부족증으로 알려져 있는 케산병은 중국에서 주로 어린이와 젊은 여성들에게 나타나는 풍토성 심장근육질환으로, 급성인 경우에는 갑작스런 심장기능 약화가 나타나고, 만성인 경우에는 심장비대와 함께 다양한 심장기능 이상이 나타난다. 중국에서 보고된 셀레늄 결핍과 관련된 또 다른 질병은 카신베크병(Kashin Beck disease)으로, 사춘기 직전이나 사춘기에 나타나는 풍토성 골관절염이다. 이 질병은 연골세포의 괴사가 가장 특징적인 증세로 연골의 비정상으로 인한 난쟁이 증세와 관절의 변형이 나타날 수 있다.

<<독성>>
셀레늄의 독성은 천연 셀레늄 화합물의 용해도에 따라 달라진다. 즉, 불용성 황화셀레늄(selenium sulfide)은 셀레나이트(selenite), 셀레네이트(selenate), 셀레노메티오닌(selenomethionine)에 비해 독성이 덜하다. 셀레늄의 급성 독성으로 과량의 타액분비, 구토, 설사와 같은 위장관 증상이 나타나며, 휘발성 셀레늄 대사물의 방출에 의해 호흡기에 서는 역겨운 마늘향이 발생하고, 머리카락 손실, 안절부절못함, 경련, 빈맥 등의 신경 장애가 발생한다. 셀레늄의 만성 독성 즉, 셀레늄중독증(selenosis)의 경우에는 머리카락, 손톱, 피부 손상이 나타나며, 말초감각저하(peripheral hypoesthesia), 말단지각이상(acroparesthesia), 과 다반사(hyperreflexia)와 같은 신경장애가 발생하며, 이는 감각상실, 경련, 마비로 발전하게 된다. 셀레늄의 상한 섭취량은 식품과 보충제를 통하여 섭취하는 총 섭취량에 대하여 설정하며, 상한섭취량 설정에 사용된 셀레늄의 독성종말점은 손톱, 머리카락, 피부 등의 손상증세인 셀레늄중독증이다.

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정상적인 산소 대사 과정에서 생기는 자유기(free radicals)로 부터 세포를 지키는 항산화효소의 중요한 구성성분입니다.
자유기가 세포를 상하게 하고 몇 가지 만성질환을 일으키는 원인이 될 수 있기 때문에, 우리 몸은 항산화제와 같이 자유기의 양을 조절하는 방어체계를 가지고 있습니다(2). 면역체계와 갑상선의 정상적인 기능을 위해서도 셀레늄은 필수적입니다(3-5).

어떤 음식에 셀레늄이 들어 있는가?

세계의 대부분의 나라에서 식물성 식품이 셀레늄의 주된 공급원입니다. 지역에 따라 흙에 들어있는 셀레늄의 양이 다른데 그 양에 따라 흙에서 자라는 식물성 식품에 포함된 셀레늄의 양이 영향을 받습니다. 연구에 의하면, 네브라스카주 북부와 다코타주 고원지역의 흙에는 매우 많은 양의 셀레늄이 포함되어 있습니다. 이 지역에 사는 대부분의 사람들은 미국에서 가장 많은 양의 셀레늄을 섭취합니다(6). 중국과 러시아의 일부 지역의 흙에는 아주 적은 양의 셀레늄이 포함되어 있고, 이 지역에서는 식사를 통한 셀레늄 부족이 자주 보고 됩니다.

셀레늄은 육류와 해산물에도 있습니다. 셀레늄이 풍부한 땅에서 자란 곡식이나 풀을 먹는 동물의 근육에는 셀레늄이 더 많습니다. 미국에서는 고기와 빵이 셀레늄의 주 공급원입니다(7,8). 몇 가지 견과류, 특히 브라질산 견과류와 호두도 역시 매우 좋은 셀레늄 공급원입니다. 아래의 셀레늄 함유 식품표에는 셀레늄을 공급해줄 수 있는 다양한 식품이 제시되어 있습니다.

셀레늄 결핍은 흙에 셀레늄이 매우 적고 따라서 셀레늄 섭취량이 매우 부족한 중국의 일부 지방에서 가장 흔히 볼 수 있습니다. 셀레늄 부족은 케샨(Keshan)병과 관련이 있습니다. 케샨병에서 나타나는 셀레늄 부족의 가장 흔한 징후는 심장이 커지고 심장의 기능이 나빠지는 것입니다(11). 케샨병은 하루 셀레늄 섭취량이 남자 19 마이크로그램 이하, 여자 13 마이크로그램 이하인 중국의 셀레늄 부족 지역에서 나타났습니다(12). 이런 섭취량은 현재의 셀레늄의 1일 섭취 권장량에 턱없이 부족한 것입니다.

셀레늄은 활성형의 갑상선호르몬을 만드는데 필수적이므로, 셀레늄이 부족하면 갑상선의 기능에도 영향을 미칠 수 있습니다(4). 또 연구자들에 의하면, 셀레늄이 부족하면 요오드 결핍에 의한 갑상선 기능 저하를 심하게 하고(역주 ; 요오드가 부족하면 갑상선이 커지고 갑상선에서 만들어내는 갑상선호르몬의 양이 적어짐), 적절한 셀레늄 영양 상태는 요오드 부족이 신경에 미치는 영양을 막아줍니다(5).

셀레늄 부족은 영양섭취를 전적으로 완전 비경구적 영양법(total parenteral nutrition TPN)에만 의존하는 사람에서도 볼 수 있습니다(13,14). 완전 비경구적 영양법이란 소화기관이 작동하지 않는 사람이 정맥혈관 주사를 통해 영양분을 공급받는 방법을 말합니다. 소화할 필요가 없는 형태의 영양소를 액체에 녹여 정맥혈관을 통해 주사하는 것입니다. 셀레늄 부족을 막기 위해 완전 비경구적 영양법을 통하여 셀레늄을 공급하는 것이 중요합니다(15). 의사들은 완전 비경구적 영양법을 받는 사람이 적당량의 셀레늄을 공급받고 있는지 확인하기 위하여 셀레늄 상태를 모니터할 수 있습니다.

심한 소화기관 장애는 셀레늄 흡수를 떨어뜨려, 셀레늄이 부족하거나 고갈되게 할 수 있습니다(16). 셀레늄 흡수를 떨어뜨리는 소화기관 장애는 다른 영양소의 흡수에도 영향을 미치므로, 영양상태를 정기적으로 모니터하여 적절한 치료가 이루어질 수 있게 할 필요가 있습니다(16).

셀레늄에 대한 최근의 이슈와 논란

셀레늄과 암

몇몇 연구는 혈중 셀레늄 양이나 셀레늄 섭취량이 많은 사람에서 폐암, 대장암 그리고 전립선암을 포함한 암으로 인한 사망률이 낮음을 시사합니다(19-25). 또한, 미국에서 흙에 셀레늄이 적게 포함된 지역의 사람들에서 흑색종을 제외한 피부암의 발생률이 현저히 높습니다(22).

1983년에서 1990년대 초까지 미국의 일곱 곳의 피부과 클리닉에서 셀레늄 보충이 이와 같은 피부암이 재발하는데 미치는 영향에 대하여 연구하였습니다. 하루에 200 마이크로그램의 셀레늄을 보충하는 것은 피부암이 재발하는 것에 영향을 미치지 않았습니다. 그러나 전체 사망률과 암으로 인한 사망률은 현저히 떨어뜨렸습니다. 게다가 셀레늄을 보충한 사람들에서 전립선암, 대장암, 그리고 폐암의 발생률이 낮았습니다(26).

그러나 모든 연구에서 셀레늄 상태와 암 사이의 관련성을 보이지는 않았습니다. 1982년, [간호사 건강연구(Nurses Health Study)](역주; 지금도 미국에서 진행되고 있는 여성 건강에 대한 대규모 연구. 연구의 규모와 방법으로 인하여 많은 전문가들에게 신뢰받는 내용이 많이 발표되었음)에 참여한 암에 걸린 적이 없는 6만 명 이상의 간호사들이 셀레늄 분석을 위하여 발톱을 잘라 제출했습니다. 발톱 분석의 결과는 그 전년도의 셀레늄 상태를 반영하는 것으로 생각됩니다. 3년 반 후에 연구자들은 암에 걸린 간호사들과 그렇지 않은 간호사의 발톱의 셀레늄 양을 비교하였습니다. 셀레늄 양이 많다고 해서 뚜렷한 이득이 있지는 않는 것으로 밝혀졌습니다(27).

이런 상반된 결과는 셀레늄과 암 같은 만성 질환 사이의 관계에 대해서는 더 많은 연구가 필요하다는 것을 강조하고 있습니다. 셀레늄을 보충하는 것이 암의 위험에 미치는 영향에 대한 의문을 푸는데 도움이 될 연구가 프랑스에서 시작되었습니다. [비타민과 무기질 항산화제의 보충(The Supplementation en Vitamines et Mineraux AntiXydants, or SU.VI.MAX)] 연구는 권장량보다 1 - 3배 많은 항산화 비타민과 무기질에 하루 100 마이크로그램의 셀레늄을 추가해 공급하는 예방연구입니다. 그러한 영양공급이 암이나 심혈관질환과 같은 만성 질환의 발생에 미치는 영향을 확인하기 위해, 1만 2천명 이상의 남자와 여자에 대해 8년 동안 추적조사를 하고 있습니다.

셀레늄과 심장병

인구집단을 대상으로 한 몇몇 연구에서 항산화제를 조금 섭취하는 것은 심장병이 더 많이 발생하는 것과 관련이 있는 것으로 나타났습니다(29). 추가적인 일련의 근거에 의하면 자유기에 의한 산화 스트레스는 심장병을 촉진할 수 있음을 시사합니다(30). 예를 들어, 관동맥에 프라그가 생기는 것을 촉진하는 것은 때로 "나쁜" 콜레스테롤이라고 부르는 저밀도지단백(LDL)의 산화된 형태입니다(31). 셀레늄은 저밀도지단백 콜레스테롤의 산화를 제한할 수 있어 관동맥질환을 막을 수 있는 항산화제 중 하나입니다(30, 32). 관동맥질환을 막기 위하여 셀레늄 보충을 권장하기에는 아직 근거가 충분하지 않습니다.

셀레늄과 관절염

통증, 뻣뻣함, 부기, 그리고 관절의 기능손실을 초래하는 만성 질환인 류마치스양 관절염 환자들에 대한 연구에서 피 속에 셀레늄 농도가 낮음이 밝혀졌습니다(33, 34). 게다가 관절염이 있는 사람들 중에는 셀레늄을 조금 섭취하는 사람도 있습니다(35).

본래 우리 몸의 면역계통은 침입하는 미생물과 손상된 조직을 파괴하기 위하여 자유기를 만듭니다. 그러나 그것은 건강한 조직에도 해가 될 수 있습니다(36). 항산화제인 셀레늄은 자유기의 양을 조절하고 관절염의 증상을 가볍게 하는데 도움이 될 수 있습니다(37). 지금까지 밝혀진 것은 완전하지 않은 것으로 생각되며, 관절염이 있는 사람에게 셀레늄 보충을 권하려면 더 많은 연구가 필요할 것입니다.

셀레늄과 에이즈바이러스(HIV)

에이즈(AIDS 후천성 면역 결핍증)와 관련된 흡수불량으로 많은 영양소가 고갈될 수 있습니다. 셀레늄 부족은 에이즈에 흔히 동반되며 에이즈로 인한 사망의 위험성이 높은 것과 관련되어 있습니다(38, 39). 에이즈에 걸린 어린이 24 명을 5 년 동안 관찰했더니 셀레늄 양이 적은 어린이가 더 어린 나이에 사망하여 병이 더 빨리 진행함을 시사했습니다(40). 에이즈 바이러스(HIV)가 있는 남녀 125명을 조사했더니 셀레늄이 부족한 것은 사망률과 관계가 있었습니다(39). 연구자들은 셀레늄이 면역계통에서 담당하는 역할과 항산화제로서 에이즈에서 중요하다고 생각합니다. 셀레늄은 에이즈 바이러스(HIV)가 번식하는 데에도 필요하므로 환자의 몸에서 고갈될 수 있습니다(38). 연구자들은 에이즈에서 셀레늄의 역할에 대하여 활발히 연구하고 있으며 셀레늄 보충이 에이즈 진행에 미치는 영향를 평가하기 위하여 임상 연구가 필요하다고 생각하고 있습니다(41).

셀레늄을 너무 많이 섭취했을 때 건강에 미치는 해악

셀레늄이 너무 많으면 상당한 위험성이 있습니다. 피 속에 셀레늄이 너무 많으면 셀레늄증이라고 부르는 상태가 됩니다(42). 증상으로 위장관 장애, 탈모, 손톱의 흰 반점, 그리고 가벼운 신경손상이 나타납니다. 미국에서는 셀레늄 중독이 드물고 산업재해나 영양제를 만들 때 셀레늄이 너무 많이 들어가서 생기는 제조상의 잘못과 관련된 소수의 경우가 보고 되어 있습니다(43, 44). 의학회에서는 셀레늄증이 생길 위험을 막기 위해 성인의 하루 섭취 상한을 400 마이크로그램으로 정했습니다. 섭취상한이란 일반적인 사람들의 거의 대부분에서 건강상의 해악을 끼칠 가능성이 없는 최대 섭취량을 망합니다(9).

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