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아연 Zinc Zn
미네랄
- 철Fe, 구리Cu, 망간Mn,아연 Zn
- 크롬 Cr, 몰리브덴Mo, 셀레니움 Se
아연 Zn
- 아연 Zinc 기능
- 아연 Zinc 효소
- 탄산효소 Carbonic Anhydrase
<<화학적 특성>>
아연은 대개 2가 이온으로 존재하며 아미노산, 펩타이드, 단백질 및 뉴클레오타이드와 쉽게 복합체를 형성한다. 아연은 티올(thiol)기와 수산화(hydroxy)기 또는 질소를 함유하고 있는 리간드에 대한 친화력이 있어 히스티딘, 시스테인, 글루탐산이나 아스파르트산의 질소, 산소 및 황분자에 주로 결합한다.
<<급원식품>>
아연의 가장 좋은 급원은 굴이며, 섭취량과 이용도를 고려하면 육류, 가금류, 조개, 달걀 및 유제품이 아연의 좋은 급원이다. 식물성 식품 중 아연의 좋은 급원은 땅콩, 콩, 곡류와 그제품인데, 곡류에 함유되어 있는 아연은 주로 껍질에 존재하기 때문에 도정 시에 손실된다. 과일과 야채에는 소량의 아연이 함유되어 있고, 물에는 아연이 거의 함유되어 있지 않다. 이밖에도 아연은 여러 동․ 식물성 식품에 널리 분포되어 있으나 식품에 따라 함량에 많은 차이가 있으며, 일반적으로 동물성 식품 내에 함유되어 있는 아연이 식물성 식품 내의 아연보다 더 잘 흡수된다. 이외에도 이들 식품의 추출물 또는 다음의 합성원료를 첨가한 가공식품과 아연 보충용 식품도 좋은 급원식품이다.
글루콘산아연(zinc gluconate)
산화아연(zinc oxide)
염화아연(zinc chloride)
초산아연(zinc acetate)
탄산아연(basic zinc carbonate)
황산아연(zinc sulphate)
<<권장량>>
우리나라 성인 남녀의 아연 평균필요량은 각각 8.1㎎/일, 7.0㎎/일이며, 권장섭취량은 10% 의 변이계수를 적용하여 남녀 각각 10㎎/일, 8㎎/일이다. 75세 이상 노인의 경우 아연의 평균 필요량은 남녀 각각 6.9㎎/일, 5.8㎎/일이며, 권장섭취량은 남자노인 8.0㎎/일, 여자노인 7.0㎎/일이다. 임신부의 경우에는 모체와 태아의 아연 축적으로 인해 평균필요량이 2.0㎎/일 추가되며, 권장섭취량은 개인 변이 10%를 고려하여 2.5㎎/일이 추가된다. 수유부의 경우에는 모유로 분비되는 아연의 양을 고려하여 평균필요량은 4.3㎎/일, 권장섭취량은 5.0㎎/일가 추가된다.
<<흡수,, 대사,, 배설,, 분포>>
인체 아연은 약 5㎎/일 정도가 흡수되는 것으로 인해 체내 수준이 유지된다. 외인성 아연의 분획(fractional) 흡수는 섭취량과 관련이 있는데, 섭취량이 낮으면 흡수 이용 효율이 높아진다. 외인성 아연은 주로 십이지장 말단과 공장 근처에서 흡수된다. 아연의 흡수는 인체 아연의 수준, 소화관 내 아연의 양, 소화되는 식품의 양, 장 통과 시간, 동물성 단백질과 아미노산 같은 흡수를 촉진하는 식이인자, 피틴산과 같은 흡수방해인자에 의한 영향을 받는다.
아연의 흡수율은 약 20 %(14~40 %) 정도이다. 아연은 단순염의 형태로만 섭취할 경우에는 흡수율이 40~90%로 높지만, 식품 속의 아연은 흡수율이 14~40 %로 낮다. 육류, 간, 달걀, 해물류 등에 있는 아연은 흡수율이 비교적 좋으나, 채소류, 콩류 및 곡류에 있는 아연의 흡수율은 낮다. 이는 채소류나 콩류 및 곡류 속에 있는 피틴산과 섬유소가 아연의 흡수를 방해하기 때문이다. 식품 속의 철분, 구리, 칼슘, 인, 엽산 등은 아연의 흡수를 방해하는데, 특히 피틴산은 과량의 칼슘과 함께 있으면 아연의 흡수를 더욱 방해한다. 반면에 단백질, 구연산,피콜린산 등은 아연의 흡수를 증가시키는데, 육류 속의 아연이 잘 흡수되는 것도 육류의 단백질 소화산물인 아미노산과 아연과의 상호작용 때문이다.
간문맥을 통해 간으로 이동된 아연은 30~40 %가 간에 축적되고, 나머지는 알부민과 결합된 형태로 다른 조직으로 이동된다. 혈장 아연 농도는 0.05 mmol(3㎎)로 언제나 거의 일정하게 유지되는데, 혈장 아연의 약 40 %는 α-2-글로불린(α-2-macrogloblin), 57%는 알부민, 그리고 3 %는 아미노산(특히 히스티딘과 시스테인)이나 트랜스페린과 느슨하게 결합하여 존재한다. 알부민과 결합된 아연은 조직 내 이동이 자유롭고, 아미노산에 결합된 아연은 신장에서 여과되는 양을 결정한다.
인체에 존재하는 아연의 총량은 1.5~2.5g이고, 인체 아연의 약 90%가 근육과 골격에 존재한다. 아연은 모든 세포에 존재하는데, 이는 아연이 기본적인 생화학적 역할을 하고 있음을 의미한다.
아연의 주요 배설 경로는 변이며, 약 2~10%만이 요로 배설된다. 변으로 배설되는 아연은 장에서 흡수되지 않은 것과 체내에 있던 아연이 분비된 것인데, 체내에 내재되어 있다가 배설되는 아연의 주 급원은 췌장 분비물이고, 그 외에 담즙과 장내 분비물, 점막 세포 내에 갇혀 있던 아연, 그리고 소화기장 점막 세포의 격리 등에 의한 것이다.
<<아연의 기능>>
신체 내 효소반응 관여
아연은 생체 내 200여 종 이상 되는 효소의 구조적 성분이며, 체내에서 주요한 대사과정이나 반응을 조절하는 데 관여한다. 아연을 함유한 효소에는 이산화탄소의 운반자로 작용하는 탄산 탈수효소(carbonic anhydrase), 단백질 분해효소인 말단 카르복실기 분해효소(caboxylpeptidase), 탄수화물의 대사에 관여하는 젖산 탈수소효소(lactate dehydrogenase), 유리기를 제거하여 세포의 산화적 손상을 방지하는 SOD(superoxide dismutase) 등이 있다. 아연은 특히 면역체계와 같이 세포교체가 빠른 많은 조직에서 필수적인 역할을 한다. 따라서 아연 결핍은 감염에 대한 초기반응 단계뿐만 아니라 복잡한 세포성과 체액성 면역과정을 다양한 측면에서 저해한다. 뿐만 아니라 아연은 DNA, RNA의 합성, 단백질 대사, 체내 성장과 발달, 항산화 방어 등에 영향을 미친다. 따라서 아연이 부족하면 세포증식이 저해되어 성장지연을 초래한다. 아연은 세포분열과 증식에 영향을 주는 효소체계에 필수적이며, 이러한 효소체계를 통하여 DNA합성을 조절할 수 있고, 세포 분열시 호르몬 조절을 통하여 성장에 영향을 줄 수 있다.
<<기능성 표시의 예>>
▪ 아연은 정상적인 면역기능에 필요합니다.
▪ 아연은 정상적인 세포분열에 필요합니다.
<<결핍>>
사람의 아연 결핍 징후와 증상들은 약한 증상에서부터 치료되지 않고 지속된다면 사망에 이를 정도로 심한 것까지 임상적으로 다양하게 나타난다. 심한 아연 결핍에 나타나는 임상적 증상은 수포-농포성 피부염, 탈모증, 성장지연, 설사, 정신장애, 세포 매개 면역능력 감소로 인한 반복적 감염 등이다. 이러한 심한 결핍 상태는 장성말단피부염 환자, 아연이 첨가되지 않은 정맥영양 용액으로 오랜 기간 치료받은 환자, 알코올성 간경화 환자 등에서 관찰된 것으로 보고되었다. 사람에서 보통 정도의 아연 결핍에서는 성장지연, 피부변화, 식욕감퇴, 정신적 무기력, 비정상적 암 적응, 상처회복 지연 등의 증상이 나타난다.
<<독성>>
아연을 식품을 통해 섭취한 경우에는 부작용은 없는 것으로 알려져 있다. 보충제를 통해 만성적으로 과다하게 섭취하였을 때 나타나는 유해영향 가운데 가장 민감한 증세는 적혈구 superoxide dismutase(ESOD)의 활성저하이며, 그 외에도 면역반응 손상, 혈중 HDL저하, 구리영양상태 저하(구리대사균형 저해, ceruloplasmin 저하) 등의 만성 유해영향이 나타난다. 사람이 아연을 경구 섭취하였을 때 나타나는 급성 유해영향은 약 200㎎/일 이상에서 나타나며 복통, 구토 및 메스꺼움, 무기력, 빈혈, 어지러움 등이 있다. 급성 독증세는 아연도금 용기를 사용한 경우에 보고되었으며 오심, 메스꺼움, 식도 및 위 통증, 복부경련 및 설사 등의 증세를 보였다. 아연은 형태에 따라 독성에 차이가 있으며 zinc sulfate가 zinc actate 보다 3배 더 유독하다. 이러한 결과를 종합하여 아연의 독성종말점은 면역반응 손상과 구리 영양상태 저하로 정하였다.