비타민 A, retinoids : 작용 부작용

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비타민 A, retinoids

- 역할 : 시각, 로돕신, 색의 원리와 시각의 탄생
- 역할 : 성장 및 발달
- 분류 : 지용성 비타민,  isoprenoid
- ester (Retinyl ester), aldehyde (Retinal) or acidic form (Retinoic acid).



<<화학적 특성>>
네 단위의 이소프레노이드(isoprenoid)가 머리․ 꼬리의 형태로 결합하여 다섯 개의 이중결합을 갖는 화합물군에 속하며, 이들은 이중결합을 가지고 있어 산화에 매우 예민하다. 비타민 A는 ‘레티노이드(retinoids)’로 알려진 지용성 물질 군으로 레티놀(retinol), 레틴알데히드(retinaldehyde), 레티노인산(retinoic acid)의 3가지 형태가 있다. 이들은 상호전환될 수 있지만, 일단 레티노인산으로 되면 더 이상 전환되지 않는다. 비타민 A는 시력, 성장 및 발달 그리고 면역의 3가지 기본적 생리기능을 유지하기 위해 필요하다.

<<급원식품>>
레티노이드는 동물성식품에서 레티놀에 지방산이 붙은 형태로 존재한다. 레티노이드 함량이 높은 식품으로는 유제품, 간, 생선기름, 달걀 등이 있다. 이들의 추출물이나 다음의 합성원료를 첨가한 가공식품이나 비타민 A 보충용 식품도 주요 급원이다.
▪ 레티닐 팔미트산염(retinyl palmitate)
▪ 레티닐 아세트산염(retinyl acetate)
비타민 A의 함량은 한때 활성으로 표현하여 IU(International Unit)를 사용하였다. 요즈음에는 극소량도 정밀하게 정량할 수 있게 됨에 따라 ㎎과 ㎍의 중량단위를 사용한다.

<<권장량>>
성인의 비타민 A 평균 필요량은 영양상태가 좋은 사람들이 체내 비타민 A 풀(pool)을 유지하는데 필요한 식이 중 비타민 A 양을 기초로 하여 계산되었다. 권장섭취량은 집단의 97~98%의 필요량을 충족하기 위해 평균 필요량에 2배의 변이계수를 더하여 구하였다. 즉 비타민 A의 권장섭취량은 평균 필요량의 140%에 해당된다. 남자의 권장섭취량은 750㎍ RE/일이며 여자는 650㎍RE/일이다.

<<흡수, 분포, 대사, 배설>>
동물성 식품에 함유되어 있는 비타민 A는 대부분 레티닐 에스테르(retinyl ester) 형태로서, 소장에서 레티놀로 가수분해 된다. 가수분해된 레티놀은 90%까지 소장세포로 흡수된후, 다시 지방산과 결합하여 레티닐 에스테르를 만든다. 새롭게 만들어진 레티닐 에스테르는 킬로마이크론(chylomicron)의 형태로 림프계를 통해 간으로 운반된 후 저장되거나 사용된다. 건강한 사람의 경우 섭취된 비타민 A의 50% 이상이 저장되며, 이중 90% 이상이 간에 존재한다. 따라서 간에 저장되는 비타민A의 양은 상당하여 몇 개월간 비타민 A를 섭취하지 않아도 결핍증상이 나타나지 않는다. 레티놀은 글루쿠론산이나 타우린과 결합하여 담즙으로 제거되며, 대사 산물의 70%는 대변을 통해 그리고 나머지 30%는 소변을 통해 배설된다.

<<비타민 A의 기능>>
비타민 A는 시력, 성장 및 발달 그리고 면역의 3가지 기본적 생리기능을 유지하기 위해 필요하다.

시력 :  망막에서 빛을 뇌신경 전달신호로 바꿀 때 비타민 A가 필요하며 원추세포와 간상세포 등 눈을 구성하는 세포가 정상적으로 분화될 때에도 비타민 A가 필요하다. 망막의 간상 세포와 원추세포는 각각 어두운 곳과 밝은 곳의 시각작용을 담당한다. 간상세포의 시각작용을 유지하기 위해서는 비타민 A와 “옵신”이라는 단백질이 결합하여 “로돕신”이 만들어져야 한다. 따라서 만일 비타민 A가 부족하면 간상세포에서 로돕신이 형성될 수 없으므로 어두운 곳에서 적응하기 어렵게 된다.



세포의 성장 및 발달 : 안구의 망막, 원추세포, 상피에서 모든 세포는 구조를 잘 유지하기 위해 레티노인산이 필요하다. 비타민 A는 눈물을 통해 표적장소로 이동되며, 이 경우 비타민 A는 유전자발현의 차원에서 세포분화에 영향을 준다. 따라서 폐, 피부, 소화기관 등의 상피세포 합성, 구조유지 그리고 정상적 기능에 필요하다. 또한 세포분화는 점액분비세포와 뮤코다당류의 합성에 매우 중요하므로, 비타민 A는 점막세포의 형성과 유지에도 필요하다.

<<기능성 표시의 예>>
▪ 비타민 A는 어두운 곳에서 시각적응을 위해 필요합니다.
▪ 비타민 A는 피부와 점막을 형성하고 기능을 유지하는데 필요합니다.
▪ 비타민 A는 상피세포의 성장과 발달에 필요합니다.

<<결핍>>
채소를 잘 먹지 않는 영유아, 도시의 빈민층, 노인, 알코올중독자, 간 질환자는 비타민 A의 저장량이 부족하여 결핍이 나타나기 쉽다. 또한 단백질 부족, 지방섭취 부족 및 흡수 장애가 있는 경우에도 비타민 A가 결핍될 수 있다. 타민 A의 부족으로 시각과정에서 소모된 레티날이 대치되지 못하면 안구의 간상세포에서 빛의 감지기능이 늦어지고 그 결과 야맹증이 나타 난다. 비타민 A의 결핍이 더 지속되면 점막을 형성하는 세포가 파괴되어 안구표면의 수분이 보유되지 못하므로 안구건조증
(xerophthalmia)으로 발전되며, 심하면 실명될 수도 있다. 어린이의 경우 떨어져 나간 세포 들이 결막의 가장자리에 축적되는 비토반점이 나타난다.
비타민 A가 결핍되면 각화과다증(hyperkeratosis)과 같은 피부변화가 나타난다. 케라틴은 보통 피부 외피층에서 피부의 수분손실을 억제하는데, 비타민 A 결핍이 심각해지면 정상적으로 피부 바깥층에 위치하여야 하는 케라틴화 세포가 피부 밑의 상피세포로 위치를 바꾸게 된다. 그 결과 모낭이 케라틴으로 막히면 피부가 거칠고 매우 건조하게 된다. 감염에 민감해지거나 호흡기나 다른 기관의 상피세포도 각질화 될 수 있다.

<<독성>>
비타민 A를 과량 섭취하면 독성이 나타날 수 있으며, 그 증상은 급성, 만성, 그리고 기형발생으로 분류된다. 예외적인 고용량을 1회 섭취하거나 일일권장량의 100배 정도의 양을 수일간 섭취하면 급성독성이 나타날 수 있다. 급성독성의 증상으로는 오심, 두통, 현기증, 근육무력감, 가려움증 등을 들 수 있다. 일단 섭취를 중지하면 증상이 사라진다. 만성독성의 증상으로는 두통, 탈모증, 피부 건조 및 가려움증, 골관절 통증이 있다. 기형 발생에는 사산, 기형, 출산아의 영구적 학습장애가 대표적인 경우이다. 임신을 자각하지 못하는 임신초기에 특히 위험하다. 비타민 A를 과잉으로 섭취할 경우 혈장의 레티놀에스터 농도가 비정상적으로 증가하는데(정상은 혈장 비타민 A의 5% 미만), 혈장 레티놀에스터 농도는 비타민 A 독성 지표로서 혈장 레티놀 농도 보다 훨씬 민감하다.
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비타민 A 결핍이 천식 발병에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 2011.6.23일 존스홉킨스대학 연구팀이 `유럽호흡기학저널`에 밝힌 연구결과에 의하면 비타민 A 결핍이 천식 발병 위험을 높이지 않는 것으로 나타났다. 개발도상국의 경우에는 비타민 A 결핍은 매우 흔한 바 과거 연구결과에 의하면 비타민 A 결핍이 폐 발달에 해를 미치는 것으로 나타난 바 있다. 이번 연구는 비타민 A 결핍이 향후 천식 발병에 영향을 미치는 지를 보기 위해 진행 된 바 만성 영양실조가 흔한 네팔 지역의 총 5000명 이상을 대상으로 한 이번 연구결과 비타민 A 보충이 천식 발병에 별 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

- 당근주스
영국의 바질 브라운(Basil Brown)이라는 남성은 건강식품 애호가였다. 그는 10일 동안 당근 주스를 10갤런(약 38리터)이나 마셔 숨졌다. 사인은 비타민A 과다 복용으로 인한 심각한 간 손상이었다.



아문센이 남극점에 갈 당시 개고기를 먹은건 잘 알려져 있습니다. 남극점 여행 도중 로스 빙붕 지대를 통과하여 산악 지대에 처음 올라가고 난 캠프에서 아문센은 약해진 개들을 도살 합니다. 이제 운반해야 할 짐 - 식량이 많이 줄었으므로 자연히 필요한 마릿수가 많이 줄어들었거든요. 그리고는 도살한 개를 나머지 개들에게 먹이면서 개고기의 일부를  대원들과 나눠 먹습니다.
떠도는 글 중에는 '아문센이 식량이 부족하여 개까지 잡아먹었다.'는 얘기가 있는데 전혀 사실이 아닙니다. 이 캠프에서 아문센은 극점까지 왕복  60일이 걸린다고 가정했고 그 이상의 넉넉한 식량을 갖추고 있었습니다. (게다가 실제로는 1주일 이상 덜 걸렸습니다.) 아주 최악의 경우라도  개를 줄여서 개먹이용 페미컨을 먹어도 되는 상황이었습니다. 그럼 그냥 지겨운 보존식 대신 맛있는 별식, 신선한 고기가 먹고 싶어서 먹었느냐.  이것도 어느 정도 사실일 수 있습니다. 하지만 주목적은 '괴혈병 예방'이었습니다. 괴혈병은 장기간 썰매 탐험의 전형적인 장애였고 아문센은  신선한 고기가 괴혈병을 막을 수 있다는걸 잘 알고 있었습니다. 노르웨이 또한 개고기 먹는 문화는 없었고 아문센을 비롯한 대원들 또한 개고기를 먹는건 생애 처음 이었습니다. 몇몇은 처음에 거부감을  드러내기도 합니다. 하지만 먹고난 소감은 다들 '너무 맛있었다.'였습니다. 꼭 개고기가 입에 맞아서라기 보다는, 맛과는 거리가 먼 보존식 위주의  식사만 해왔으니 그럴만 했죠. 그들은 개고기를 '야채가 많이 포함된 페미컨'과 함께 끓여서 고기-야채 스튜를 만들어 먹었습니다. ... 북극에서는 개의 간을 또는 북극곰의 간을 너무 먹어 사망했다

hypervitaminosis A

북극곰은 비타민A가 극도로 풍부한 먹이사슬의 정점에서 살아가기 위해서 대다수의 동물을 죽일 정도의 비타민A도 견뎌내는 것이 가능하다. 이렇게 축적된 비타민A는 북극곰의 간에 쌓이게 되고 결과적으로 북극곰의 간은 생물에게 매우 위험한 유독성 물질이 되었다.
이누이트들은 오랜 예전부터 이 사실을 알고 있었기 때문에 혹시라도 개들도 먹지 못하도록 간을 땅 속에 묻었지만 서양인들은 그런 거 몰랐기 때문에 1596년 당시 북동항로를 탐험하다 조난당한 네덜란드 탐험가 바렌츠와 그의 선원들은 북극곰의 간으로 만든 스튜를 먹고 전멸하다시피 했다. 사실 간은 부드러워서 고기보다 먹기 좋기 때문에 선호하는 경우가 많고, 탐험가와 여행가들에게 현지인 가이드가 한명씩은 껴있어야 이런 일이 없다.
이후 1940년대에 와서야 이누이트들이 왜 곰의 간을 먹지 않는지 연구한 노르웨이의 의학연구가 카라 로달 박사[1]에 의해 비타민 A가 문제의 유독 성분인 것으로 확인되었다.
한국인이라면 그럴 가능성은 거의 없겠지만 혹시라도 북극곰의 간을 요리해서 먹지는 말도록. 한입만 먹어도 복통, 두통, 메스꺼움, 현기증 그리고 여러 날 지속되는 무기력을 겪을 수 있으며, 조금 더 먹으면 진짜로 죽는다. 이는 썰매개인 허스키의 간도 마찬가지이며, 여기에는 북극곰보다는 적어도 역시 위험한 양의 비타민A가 포함되어 있기 때문에 허스키의 간을 많이 먹으면 죽을 수 있다. 실제 이누이트들은 북극곰과 허스키 뿐 아니라 북극에 사는 다른 동물들의 간도 많은 경우 먹지 않는다. 남극 탐험중 개고기와 간을 먹고 비타민A 중독에 걸린 사람의 기록을 보면, 피부가 벗겨지고 머리카락이 빠졌으며 복통, 구토, 설사, 의지로 제어할 수 없는 졸음 등의 증세가 있었다.

쌀은 매우 영양가가 높아서 밀에 비해 면적당 두 배가량의 인구를 지탱할 수 있다. 그러나 쌀에 부족한 영양소가 있는데, 비타민 A이다. 비타민 A가 부족하면 야맹증, 안구건조증으로 인한 실명, 심지어 사망도 할 수 있다. 실제로 비타민 A 결핍증 때문에 세계적으로 1년에 50만명이 실명하고 100만명 내지 200만명이 죽는 것으로 추정되고 있다. 그렇다면 비타민 A를 많이 섭취할수록 좋을까? 그렇지 않다. 비타민 A를 너무 많이 섭취하면 기형아 출산 확률이 늘어나고, 골다공증이 생기고, 죽을 수도 있다. 북극곰의 간은 인간의 간에 비해 비타민 A가 40~60배 더 들어 있어서, 30~90g만 먹어도 몇 시간 안에 죽을 수 있다고 한다.