수용성비타민 B군

목차

• 수용성 비타민
• 비타민 B1(티아민), B2(리보플라빈), B3(니아신)
• 비타민 B6(피리독신)
• 엽산(Folic acid)
• 비타민 B12(코발라민)

1. 수용성 비타민

물에 녹는 비타민들이 이에 속합니다. 비타민 B군으로는 비타민 B1, B2, B3, B6, B12, 엽산(folic acid)이 있으며, 비타민 C, 그 밖에 판토텐산(pantotenic acid), 비오틴(biotin)은 모두 수용성 비타민입니다. 비타민 B1의 바이타머로는 티아민(thiamin)이 있고, 비타민 B2는 리보플라빈(riboflavin), 비타민 B3는 니코틴산(nicotinic acid), 니코틴아미드(nicotinamide)가 있습니다. 판토텐산(pantothenic acid)은 판토텐산(pantothenic acid), 비타민 B6는 피리독신 (pyridoxine), 피리독살(pyridoxal), 피리독사민(pyridoxamine)을 포함하고 있습니다. 엽산 (folic acid)은 엽산(folic acid), 비오틴(biotin)은 비오틴(biotin), 비타민 B12는 코발라민(cobalamin), 비타민 C는 아스코르브산(ascorbic acid)과 산화형 아스코르브산(dehydro ascorbic acid)을 포함합니다. 비타민 B6와 B12를 제외하고는 과량 섭취 시 우리 몸에 축적되지 않고 빠르게 배설됩니다.

 

2. 비타민 B군

1) 비타민 B1(티아민), B2(리보플라빈), B3(니아신) 

20세기 초 과학자들은 펠라그라, 베리베리 등의 질병이 식사 중 어떤 필수성분이 부족해서 걸리게 되며, 부족했던 성분을 공급해 줬을 때 결핍증세로부터 회복된다는 것을 알게 되었습니다. 이 결핍증들은 신체에 광범위하게 증세가 나타나는데, 이들 비타민이 신체 내 여러 대사기능에서 조효소로 작용하기 때문입니다. 

 

  (1) 체내 주요 기능 

 

티아민의 조효소 형태인 TPP, 리보플라빈의 조효소 형태인 FMN과 FAD, 니아신의 조효소 형태인 NAD와 NADP는 체내 여러 대사과정 중 조효소로서 작용하여 특정효소의 기능을 도와줍니다. 이 비타민들은 체내 에너지 대사 경로의 조효소로서 포도당, 지방산과 글리세롤, 아미노산 등의 대사에 관여하면서 세포 내 대사과정이 정상적으로 진행되도록 돕습니다.

 

  (2) 섭취기준과 안전성

 

티아민의 권장섭취량은 성인 남성의 경우 1.2mg/일, 성인 여성의 경우 1.1mg/일이며, 리보플라빈의 권장섭취량은 성인 남성의 경우 1.5mg/일, 성인 여성의 경우 1.2mg/일입니다. 우리나라에서는 티아민과 리보플라빈의 결핍증이 거의 나타나지 않지만 개발도상국에서는 여전히 문제가 되고 있습니다. 티아민이 결핍되면 근육의 약화, 신경조직의 퇴화, 심하면 심부전까지 나타나는 각기병이 나타날 수 있으며, 리보블라빈이 부족하면 설염, 구각염이 발생됩니다. 티아민, 리보플라빈은 과잉섭취에 대한 부작용이 거의 없습니다. 니아신의 권장섭취량은 성인 남성의 경우 16mg NE/일, 성인여성의 경우 14mgNE/일입니 다. 니아신의 결핍증으로는 Dementia(치매), Diarrhea(설사), Dermatitis(피부염) 등이 있습니다. 니아신의 과잉섭취는 홍조, 피부가려움증, 구토, 간기능장애 등을 가져오므로 상한 섭취량이 정해져 있습니다. 비타민 B군은 급원 식품이 동일한 경우가 많기 때문에 한 비타민이 부족하면 다른 비타민도 부족하기 쉽습니다. 

 

 (3) 비타민 B1, B2, B가 풍부한 식품

티아민은 돼지고기, 햄, 전곡류 등에 풍부하며, 리보플라빈은 소의 간, 우유, 시리얼 등에 풍부합니다. 니아신은 참치, 치킨, 밀겨, 현미, 시리얼 등에 풍부합니다. 비타민 B1, B2, B3의 경우 도정되지 않은 곡물에 풍부하므로 전곡류나 도정이 덜 된 쌀 등을 이용하면 충분히 공급받을 수 있습니다. 

 

2) 비타민 B6 

  (1) 대사와 기능 

 

비타민 B6는 피리독살(pyridoxal), 피리독신(pyridoxine), 피리독사민(pyridoxamine)의 형태로 존재하며 주요 형태로는 피리독살에 인산이 첨가된 형태인 (pyridoxal phosphate, PLP)입니다. 주로, 불필수아미노산 합성과정에서 조효소로 작용합니다. 또한, PLP는 글리코겐이 포도당으로 분해될 때에도 관여합니다. 트립토판에서 세로토닌, 티로신에서 도파민과 노르 에피네프린, 히스티딘에서 히스타민으로 전환되는데 관여하여, 이러한 신경전달물질 합성에 조효소 역할을 하여 중추신경계 작용을 돕기도 합니다. 그 외로, 면역기능이나 적혈구 생성에 관여하는 핵산을 합성하여 아미노산 대사에 관여합니다. 트립토판 대사에도 관여하여 니아신 합성에도 도움을 줍니다. 또한 헤모글로빈에 결합하여 산소와의 친화력을 조절하는 부분인 적혈구의 헴 합성단계를 조절합니다. 

 

  (2) 대사에 영향을 주는 인자

 

비타민 B6는 탄수화물, 지방, 단백질의 대사에 필수적인 영양소이므로 단백질이나 탄수화물  섭취량이 증가하면 혈장 PLP 농도 등의 감소로 인해 비타민 B6의 필요량이 증가하게 됩니다. 또한 알코올 중독인 경우 비타민 B6흡수가 저해되어 체내 PLP(비타민 B6의 조효소 형태) 역시 감소하게 됩니다. 비타민 B6와 길항작용을 하는 약물로는 결핵치료제, 파킨슨씨병 치료제, 고혈압 치료제 등이 있습니다. 

 

  (3) 섭취기준과 안전성

 

성인 남성의 경우 권장섭취량이 1.5mg/일, 여성의 경우 1.4mg/일이며, 임신, 수유 중에는 하루에 0.8mg만큼 더 섭취하도록 권장하고 있습니다. 비타민 B6 결핍 시 적혈구의 헴이 잘 형성이 되지 않는 소적혈구성 저색소성 빈혈이 발생하거나 신경전달물질 합성의 부족으로 신경장애(우울, 두통, 구토 등)가 나타날 수 있습니다. 비타민 B6의 상한 섭취량은 하루 100mg이며 하루에 500mg씩 장기간 섭취하면 뇌손상이 발생하므로 주의해야 합니다. 

 

  (4) 비타민 B6가 풍부한 식품

 

비타민 B6는 현미, 통밀과 같은 전곡류 또는 닭가슴살에 풍부합니다. 

 

3) 엽산(Folic Acid) 

엽산은 '잎'이라는 뜻의 라틴어 Folium에서 유래되었으며 이름에서 알 수 있는 것처럼 녹색 채소류에 풍부한 영양소입니다. 

 

  (1) 대사와 기능

 

엽산의 가장 중요한 기능은 단일 탄소 그룹을 전달해 줌으로 DNA 합성에 필요한 퓨린과 피리미딘을 만드는 것입니다. 5,10-메틸렌-테트라히드로 엽산이 디히드로-엽산으로 전환되면서 유리딜산이 티미딜산으로 전환되는데, 티미딜산은 DNA복제와 세포분열에 필요하며, DNA와 RNA 합성에 이용됩니다. 또한 아미노산 대사에 참여하여 아미노산의 상호전환에 관여하는데 글리신을 세린으로 전환할 때, 히스티딘을 글루탐산으로 전환할 때, 호모시스테인을 메티오닌을 전환할 때 관여합니다. 특히 호모시스테인을 메티오닌으로 전환되는 과정에서 비타민 B12와 함께 작용합니다. 호모시스테인은 심혈관질환의 주요 위험요인으로 엽산이 부족하여 호모시스테인이 메티오닌으로 전환되는 과정이 제대로 진행되지 못하면 혈중 호모시스테인 농도가 높아져 심혈관질환 위험이 높아집니다. 또, 신경전달물질 합성에도 엽산이 필요합니다. 

  (2) 대사에 영향을 미치는 요인

 

아연이 결핍되면 소장에서 엽산의 흡수율이 떨어집니다. 코발라민이라고 불리는 비타민 B12가 결핍되면 엽산 대사가 원활히 이루어지기 힘든데 그 이유는 엽산의 조효소 형태인 THFA에 붙어있는 메틸기를 코발라민이 제거해줘야 5-Me-THFA에서 조효소 형태인 THFA로 전환되어 DNA(핵산) 등을 포함한 여러 가지 반응에 참여할 수 있게 되기 때문입니다.

만성 알코올 중독이 있으면 엽산의 흡수가 불량해집니다. 약물과의 관계를 살펴보면, 항고지혈증제, 항염증제의 경우 엽산의 흡수를 저해하며, 항경련제의 경우 대사에 영향을 미치고, 항암제, 말라리아치료제, 이뇨제, 항균제, 화학요법제 등은 엽산과 길항작용 을 합니다.

 

  (3) 섭취기준과 안전성

 

엽산의 권장섭취량은 성인 남녀 모두 400㎍ DFE/일입니다. 미국의 경우 시리얼 등의 식품에 엽산(folic acid)이 강화되어 시판되고 있는데 이유는 가임기 여성에서 엽산이 결핍되면 태아의 신경관 결손이 발생되기 때문입니다. 임신 초기 태아의 등 쪽에 있는 신경조직이 태아가 성장함에 따라 뇌, 척수 및 말초신경으로 분화되는 과정에서 척추뼈가 서서히 척수를 둘러싸는데 이 과정에서 이상이 생기면 여러 가지 신경관 손상 증세가 발생합니다. 이중 가장 빈번하게 발생하는 것이 이분척수인데 척수골이 척수를 보호할 수 있는 고리구조를 형성하지 못하는 증세입니다. 또한 엽산이 부족하면 거대적아구성 빈혈이 발생되기도 하는데 엽산이 부족하면 빠른 속도로 교체되어야 할 적혈구의 세포들이 빨리 교체되지 못하면서 세포 분열이 제대로 되지 못해 크기가 비정상적으로 크면서도 미성숙한 형태의 거대적아구 상태가 됩니다. 엽산을 과잉 섭취하면 비타민 B12 결핍의 초기 증세인 거대적아구성 빈혈이 나타나지 않으므로 비타민 B12 결핍증의 조기 발전이 어려워질 수 있습니다. 상한 섭취량은 합성형만 해당되며 성인의 경우 하루 1,000㎍ DFE입니다. 신경관 결손을 예방하기 위해 위약대조실험을 진행한 세 연구에서 엽산을 보충한 그룹과 위약(placebo)을 섭취한 그룹에서 신경관 결손이 발생한 상대위험도(relalive risk)가 각각 낮아진 것으로 엽산의 보충이 신경관 결손 예방에 중요하다는 결과를 보여주었습니다. 

 

  (4) 엽산이 풍부한 식품 

 

엽산은 열, 산화, 자외선에 매우 민감하여 조리 중 쉽게 파괴됩니다. 따라서 푸른 잎채소에 풍부하지만 조리 중 50-90% 정도 파괴되게 됩니다. 식품 중 비타민 C(예: 오렌지주스)는 엽산을 산화로부터 보호해 줄 수 있습니다. 

 

4) 비타민 B12 (코발라민) 

 

(1) 소화와 흡수 

 

비타민 B12는 구조상 코발트를 포함하고 있어 코발라민이라는 이름으로도 불립니다. 다른 비타민 B군과는 달리 비타민 B12는 동물성 식품에만 함유되어 있으므로 조금 다른 소화과정을 거칩니다. 입에서 분비되는 R 단백질과 위의 내벽세포의 내적인자가 비타민 B12의 소화를 돕습니다. 동물성 식품에 포함되어 있기 때문에 위에서 염산과 펩신이 단백질에서 비타 민 B12가 분리되도록 돕는 역할을 합니다. 이때 비타민 B12가 R단백질과 결합하게 되고, 위벽세포에서 내적인자가 방출됩니다. 다시 췌장의 트립신이 비타민 B12와 R단백질을 분리시키면 비타민 B12와 내적인자가 결합하게 됩니다. 비타민 B12/내적 인자 복합체는 소장 끝 회장에 도달하여 장점막에 있는 수용체에 결합하게 되고, 회장의 세포가 비타민 B12를 흡수하면 트랜스코발라민 II와 결합하게 되고, 함께 이동하여 간에서 비타민 B12가 저장됩니다. 

 

  (2) 체내 기능 

 

엽산과 함께 비타민 B12 또한 티미딜산의 합성에 관여하여 DNA 합성에 중요한 역할을 합니다. 또한 앞에서 언급했던 것처럼 메티오닌-호모시스테인 대사에도 엽산과 함께 관여합니다. 따라서 B12는 우리 몸에서 호모시스테인을 메티오닌으로 전환하는데 참여하므로, 부족할 경우 혈중 호모시스테인이 쌓이고, 이는 심혈관질환의 위험요소가 되며 메티오닌 부족증이 일어나 이상감각증과 같은 증상이 일어납니다. 또한 신경섬유의 절연체 역할을 하는 수초를 유지시켜 주는 역할을 하는데, 엽산이 결집된 사람의 수초를 보면 부분적으로 파괴되어 있으며, 특히 척수신경의 신경섬유를 감씨는 수초가 파손되어 있는 경우를 불 수 있습니다. 

 

  (3) 대사에 영향을 미치는 요인 

 

단백질이 결핍되면 비타민 B12 소화에 필요한 R단백질이나 췌장 단백질 분해효소 등의 부족으로 비타민 B12의 흡수가 저해됩니다. 위와 장의 절제술은 회장과 위의 면적이 감소되어 비타민 B12의 흡수를 저해합니다. 소화과정에 필요한 위산분비가 감소되면 역시 B12흡수가 저해되는데 이는 위산이 R단백질과 비타민 B12의 분리 역할을 하기 때문입니다. 소장박테리아가 과다 서식할 경우 역시 흡수가 저해되기도 합니다. 제산제 복용 역시 비타민 B12 흡수를 저해하는 요인입니다. 통풍치료제나 항암제는 비타민 B12의 흡수나 대사에 영향을 주기도 합니다.

 

  (4) 섭취기준과 안전성

 

권장섭취량은 성인의 경우 하루 2.4㎍ 이며 상한 섭취량은 설정되어 있지 않습니다. B12 결핍 시 엽산이 활성형으로 전환되지 못하므로 마치 우리 몸속에서는 엽산 결핍과 동일한 현상이 나타나 거대적아구성 빈혈이 일어날 수 있습니다. 또한 감각장애, 욱신거림, 마비 등의 신경손상이 나타나기도 하며, 혈중 호모시스테인 수준을 증가시켜 심혈관질환의 위험을 높입니다. 과잉섭취에 대한 부작용은 거의 없습니다.

 

  (5) 비타민 B12이 풍부한 식품

 

비타민 B12는 육류, 가금류, 어패류 등 동물성식품에 풍부하게 들어있습니다. 

 

※비타민 B6, B12, 엽산과 빈혈 

빈혈은 적혈구 생성과정과 연관이 깊습니다. 보통 정상적인 적혈구가 생성되기 위해서 세포 분열 시 엽산과 비타민 B12가 관여하며, 세포의 성숙과 헤모글로빈 합성에는 철분과 비타민 B6가 관여하게 됩니다. 이때, 철분과 비타민 B6가 결핍될 경우 세포는 정상적으로 분열하지만 세포 성숙 단계에서 문제가 생기거나 헤모글로빈 합성이 저하되어 비정상적으로 작고 헤모글로빈 함량이 낮은 적혈구가 생성됩니다. 엽산이  비타민 B12가 결핍될 경우에는, 세포가 비정상적으로 분열하여 비정상적인 세포성숙과 비정상적인 헤모글로빈을 합성하게 되어 비정상적으로 큰 적혈구를 생성하게 됩니다. 따라서 슬라이드를 보면 크기, 형태, 색이 정상인 적혈구는 핵을 소실하여 보이지 않으나 거대적아구의 경우 핵이 매우 크고 정상 적혈구보다 크기도 큰 것을 볼 수 있습니다. 빈혈도 이렇게 다양한 영양소가 결핍되어서 발생할 수 있으므로 단지 철분만을 보충할 것이 아니라 다른 비타민의 보충을 필요로 하는지 잘 살펴보아야 합니다.