아연(Zinc, Zn)과 셀레늄(Selenium, Se)

목차

• 아연(Zinc, Zn)
• 셀레늄(Selenium, Se)

1. 아연(Zinc, Zn)

1) 흡수와 대사

 ◦ 아연의 흡수율은 아연 흡수를 방해하는 성분이 얼마나 존재하느냐에 따라 달라집니다.(보통 흡수율은 21~43% 임)

 ◦ 아연이 소장 세포 안으로 흡수될 때, 아연 결합 단백질인 메탈로티오네인(metallothionein)과 결합하여 저장되다가 소장 세포의 점막이 탈락되면서 같이 배출됩니다. 이러한 기전은 아연이 혈류로 이동하지 못하도록 하여 과다한 아연의 흡수를 방지합니다.

 ◦ 흡수된 아연은 필요한 조직으로 이동하기 위해 알부민(albumin)과 같은 혈장 단백질과 결합하여 간으로 이동, 간에서는 알파-2-매크로글로불린(alpha2 macroglobulin), 알부민, 다른 단백질들과 결합하여 다시 혈중으로 보내집니다.
 ◦ 간, 췌장,근육, 뼈, 신장, 혈액에서 아연을 재사용함으로써 아연 섭취가 낮을 때에도 적절한 수준을 유지하는데, 체내 아연의 90%는 근육과 뼈에서 함유하고 있습니다.
 ◦ 과도한 아연은 바로 대변으로 배출 가능하며 일부 아연은 소변, 피부, 혈액 손실, 정액을 통하여 손실되기도 합니다.

 

2) 아연의 항상성 조절

◦ 식사 중 아연의 흡수는 아연의 섭취량과 관련: 섭취량이 낮으면 소장에서의 아연 흡수율이 높습니다.
 ◦ 아연 결합 단백질 메탈로티오네인(metallothionein): 체내 아연량이 많으면 메탈로티오네인 합성이 증가하고 이는 아연과 결합하여 저장됩니다.
 ◦ 인체에서 아연이 결핍되면 췌장과 소장 세포에서 아연의 손실량을 감소시킵니다.
 ◦ 아연결핍이 지속되면 소변을 통한 아연 배설량과 혈장의 아연 교환율을 변화시켜 체내 아연 수준의 항상성이 유지됩니다.

 

3) 아연 흡수에 영향을 미치는 인자

  (1) 아연 섭취량이 적절하지 못하거나 체내 아연이 결핍 상태인 경우, 아연 필요량이 증가할 때는 아연의 흡수가 증가하나 아연을 과잉 섭취하거나 아연 섭취 상태가 양호한 경우에는 아연의 흡수가 감소됩니다.

  (2) 동물성 단백질의 섭취가 높을 때는 아연의 흡수가 촉진되며 반면 전곡류의 피트산과 식이섬유 섭취가 높을 때는 아연 흡수가 감소됩니다.

  (3) 철분, 칼슘, 구리 등의 다른 미네랄 과잉 섭취도 경쟁적 흡수 기전에 의해 아연흡수가 저해됩니다. 

4) 아연의 체내기능

  (1) 성장, 생식기능에 관여

세포분열과 증식에 필요한 효소와 호르몬의 구성 성분으로 아연이 부족하면 세포 증식이 저해되어 성장지연을 초래할 수 있습니다. 

  (2) 면역 체계에 중요한 역할

T세포 발달과 림프세포의 분화에 관여합니다. 

  (3) 체내 효소의 촉매적, 구조적 기능 활성

① 에너지 대사 관련 효소의 촉매적 활성 이산화탄소 운반 효소(carbonic anhydrase), 단백질 분해 효소(carboxypeptidase), 젖산 분해 효소(lactate dehydrogenase) 등의 활성을 위한 보조 인자로 작용합니다. 

② 헴(heme)합성과 뼈 합성에 필요한 효소들의 보조 인자 역할을 수행합니다.

③ 항산화 방어 기전 관련 효소의 촉매적 활성: 활성 산소 분해 효소(Cu/Zn superoxide Dismutase, Cu/Zn-SOD)와 결합하여 세포의 산화적 손상을 방지합니다.

④ 효소가 생물학적 활성을 가지도록 단백질의 구조를 안정화시킵니다. 

5) 아연의 급원 식품

◦ 단백질이 풍부한 고기와 해산물, 특히 굴은 아연의 좋은 급원 식품이며, 쌀, 밀 등의 곡류 식품도 상당한 양의 아연을 함유하고 있습니다. 채소나 과일 같은 식물성 식품은 아연 함량이 낮습니다. 

6) 권장 섭취기준 및 안전성

◦ 아연의 성인 권장량 섭취 기준은 남자 9-10mg,여자 8mg이고 임신부와 수유부는 여기에서 각각 2.5mg, 5mg을 더 섭취해야 하는 것으로 권장합니다. 아연의 주요 결핍증세는 성장과 성적 발달의 저하, 피부 발진, 설사, 식욕감퇴 및 미각둔화, 탈모 등이 있습니다. 

◦ 아연의 1일 권장섭취량의 5배 정도 더 섭취할 경우 독성이 나타나는 것으로 보고되고 있어 상한 섭취량을 하루 40mg으로 규정하고 있습니다. 독성 증상으로는 식욕 감퇴, 오심. 구토, 설사, 위장 경련, 면역 기능 저하, 구리 흡수의 감소를 가져옵니다.

 

7) 한국인의 아연 영양소 섭취 실태 

대표성 표본을 가지고 국가에서 조사한 국내 아연 영양소 섭취 실태의 조사 결과는 없습니 다. 다만, 일부 학자들의 연구 결과에서는 식이를 통한 아연섭취량이 적게는 4.5mg, 많게는 12.1mg인 것으로 나타났습니다.

  
8) 최신이슈: 아연과 만성질환

최근 아연이 당뇨, 심혈관 질환, 암과 같은 만성질환과 상관성을 보인다는 연구들이 발표되고 있어 이에 대한 연구들이 활발하게 이루어지고 있습니다. 최근 국내 한 연구 논문에 의하면, 2형 당뇨환자와 정상인에서 아연 함량을 비교했을 때, 당뇨 환자에서 식이로 인한 아연 섭취량이 정상인보다 더 낮았으며 아연 결핍증 비율은 더 높은 것으로 나타났습니다.  

2. 셀레늄 (Selenium, Se) 

 

1) 흡수와대사

  (1) 식품 중 대부분의 셀레늄은 아미노산인 메티오닌과 시스테인과 결합되어 있습니다. 메티오닌과 결합된 형태인 셀레노메티오닌은 셀레늄의 저장소로 작용하고, 시스테인과 결합된 형태인 셀레노시스테인은 생물학적 활성형으로서 역할을 합니다.

  (2) 셀레늄은 소장에서 빠르게 흡수되는데, 섭취량의 약 50~-100%가 흡수됩니다. 다른 미량무기질과 달리 흡수는 체내 셀레늄 저장량에 영향을 받지 않고, 항상성 유지에도 영향을 미치지는 않습니다. 균형은 주로 뇨 배설에 의해서 조절됩니다.

  (3) 흡수된 셀레늄은 혈액, 간, 근육, 신장, 골격근에 주로 분포합니다. 

2) 셀레늄의 체내기능

  (1) 체내 효소와 단백질 성분으로 작용

대표적인 효소적 기능으로 글루타티온 과산화물 분해효소(glutathione peroxidase), 티오레독신 환원효소(thoredoxin reductase), 셀레노프로틴 P(selenoprotein P)의 일부로 항산화 방어체계를 가집니다. 셀레늄은 반응성이 높은 과산화물 유리기를 제거하는 능력이 있으므로 지방의 과산화와 세포막 손상을 방지하며, 비타민 E의 항산화작용을 상승시킵니다.  

 

  (2) 갑상선 호르몬 생성에 관여

순환하는 갑상선 호르몬인 티록신(thyroxine, T)을 활성형 형태의 트리요오드티로닌(triiodothyronine, T3)으로 전환시키는 디아이오디네이즈 효소(deiodinase enzyme)의 작용에 필요합니다. 

 

3) 셀레늄의 급원 식품 

  (1) 셀레늄의 좋은 급원 식품은 해산물, 육류,곡물류, 견과류, 시리얼입니다.

  (2) 식품 내 셀레늄 함량은 토양 내 셀레늄의 함량과도 매우 밀접한 상관성을 가집니다. 

 

4) 권장 섭취 기준 및 안전성 

  (1) 셀레늄의 성인 권장량 섭취 기준은 남녀 모두 60㎍ 이고 임신부와 수유부는 여기에서 각각 4㎍ , 10㎍을 더 섭취하도록 권장합니다.

  (2) 셀레늄의 주요 결핍증세는 갑상선 호르몬 대상의 변화, 전립선 암, 폐암 등의 특정 암의 위험을 증가시킨다는 보고도 있습니다.

  (3) 심장근육질환의 증세를 가지는 케산병(keshan disease)은 중국 케산 지역의 어린이와 젊은 여성에서 셀레늄 결핍증상으로 나타난 질환입니다

  (4) 셀레늄을 몇 달 동안 매일 1~3mg 섭취하면 독성 증세를 일으킬 수 있으며 증세로는 오심, 설사, 피로, 손발톱의 변형, 피부 발진 등이 있습니다. 상한 섭취량은 하루 성인 남녀의 경우 400㎍ 으로 규정하고 있습니다.