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비타민
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5대 영양소의 하나인 비타민(vitamin)은 “생명 유지를 위하여 미량이지만 반드시 필요한 물질로서, 체내에서는 만들 수가 없어 외부로부터 섭취하여야만 하는 유기화합물”이다. 탄수화물, 지방, 단백질 등은 하루 필요량이 몇 십 그램(g) 수준이지만 비타민은 수 밀리그램(mg) 혹은 수 마이크로그램(㎍) 정도면 충분하다. 비타민은 체내에서 합성할 수 없기 때문에 반드시 식품으로 섭취하여야만 한다. 생리 기능상 중요한 물질인 호르몬도 필요한 양은 미량이지만 체내에서 생성된다는 점이 비타민과 다르다. 비타민은 유기화합물이어서 5대 영양소의 하나이며 무기화합물(무기질)인 미네랄과 구분된다.
1900년대 초반부터 동물의 생존 유지에 필수적인 신비한 물질의 존재가 알려지기 시작하였으며, 1912년 카시미르 풍크(Casimir Funk)는 쌀겨로부터 각기병(脚氣病)에 효능이 있는 성분을 분리해 내고, 그 물질 내에는 아민( amine : 질소를 함유하는 유기물질 )이 함유되어 있다는 것도 밝혔다. 그는 이 물질을 “vitamine”라고 이름 지었는데 이것은 라틴어로 생명을 의미하는 “vita”와 “amine”의 합성어이다. 그 후 다른 과학자들에 의해 모든 비타민이 아민을 함유하고 있지는 않다는 것이 밝혀지면서 마지막 “e”자를 뺀 “비타민(vitamin)”이라는 이름이 채택되어 지금까지 사용되고 있다. 초기에 비타민은 알파벳 대문자를 붙여 구분하였으나, 현재는 화학명으로 부르는 것이 권장되고 있다. 최초로 비타민이 발견된 이후 이와 유사한 물질이 계속 발견되었으나, 그 후의 연구에 의해 비타민이 아닌 것으로 밝혀져 현재는 다음과 같은 13종만이 비타민으로 분류되고 있다.
⊙ 비타민 A(retinol) --- 지용성 비타민이다. 시각(야맹증), 성장세포 분열 및 증식, 생식 및 면역체계 보존 등의 역할을 한다. 간, 전지분유, 계란 등에 많다. 우리 몸에서 비타민 A로 전환되는 베타카로틴(β-carotene)은 당근, 시금치, 해조류 등에 많다. 비타민 A 의 일일 섭취 권장량은 성인 여자 650㎍RE, 성인 남자 750㎍RE이다.( RE --- Retinal Equivalent, 레틴올 뿐만 아니라 비타민A의 전구물질을 레틴올로 환산한 값을 모두 포함한다. 1 RE는 1 ㎍의 레틴올에 해당하며, 베타카로틴으로는 6 ㎍이 된다 )
⊙ 비타민 B1(thiamine) --- C. 풍크에 의해 최초로 발견된 비타민이며 수용성이다. 세포 내 에너지대사에 관여하며, 신경전달물질의 생합성에 관여한다. 각기병 및 신경염의 예방 및 치료, 피로 예방 등의 역할을 한다. 결핍증상으로는 식욕 감퇴, 체중 감소, 신경 장애 등이 있다. 맥주 효모, 돼지고기, 두류 등에 많다. 일일 권장량은 성인 여자 1.1mg, 성인 남자1.2mg이다.
⊙ 비타민 B2(riboflavin) --- 수용성 비타민이며 “라이보플라빈(riboflavin)”이라고도 한다. 발견 당시에는 “비타민 G”라고 하였으나, 그 후의 연구 결과 “비타민 B2”로 분류되었다. 탄수화물, 지방, 단백질이 산화되어 에너지를 발생할 때 작용하는 효소를 돕는다. 결핍증상으로는 전신 피로감, 무력감, 피부병, 치아 출혈, 입술 염증, 각막 충혈 등이 있다. 육류, 닭고기, 생선, 유제품, 계란 등 동물성 식품에 많으며, 녹색야채, 두류, 곡류 등 식물성 식품에도 널리 분포되어 있다. 일일 권장량은 성인 여자 1.2mg, 성인 남자1.5mg이다.
⊙ 비타민 B3(niacin/nicotinic acid) --- 수용성 비타민이며, “니코틴산(nicotinic acid)” 또는 “나이아신(niacin)”이라고도 한다. 동물조직에는 주로 니코틴아마이드(nicotinamide)의 상태로 들어있다. 체내에서 에너지 대사, 혈액 순환 등에 관여하며 각 세포의 산소 흡수를 촉진한다. 결핍증상으로는 피로, 식욕 감퇴, 체중 감소, 피부염, 설사, 지능 저하 등이 있다. 육류( 특히 간 ), 생선, 두유, 땅콩 등에 많다. 비타민 B3의 전구물질인 트립토판(tryptophan)은 우유, 달걀 등에 많다. 일일 권장량은 성인 여자 14mg NE, 성인 남자16mg NE이다.( NE --- Niacin Equivalent, 1 NE는 1mg의 나이아신에 해당하며, 트립토판으로는 60mg이 된다 )
⊙ 비타민 B5(pantothenic acid) --- 수용성 비타민이다. 에너지 대사, 콜레스테롤 합성, 호르몬 합성 등 생체 내 대사과정에 아주 중요한 성분이다. 동식물의 모든 부위에 고루 분포되어 있기 때문에 단독으로의 결핍증상은 나타나기 어려우며, 다른 비타민 B군의 결핍증상과 복합적으로 나타난다. 일일 충분섭취량은 5mg이다.
⊙ 비타민 B6(pyridoxine/pyridoxal/pyridoxamine) --- 수용성 비타민이며, 같은 효력을 나타내는 피리독신(pyridoxine), 피리독살(pyridoxal), 피리독사민(pyridoxamine) 등을 총칭하는 이름이다. 아미노산 대사 및 적혈구의 혈색소 합성에 관여한다. 결핍증상은 비타민 B2 및 비타민 B3 결핍증상과 유사하며, 철 결핍성 빈혈과 비슷한 형태의 빈혈을 일으키기도 한다. 생선, 돼지고기, 닭고기, 계란 등 동물성 식품을 비롯하여 밀, 옥수수, 콩, 현미 등에 많이 들어있다. 일일 권장량은 성인 여자 1.4mg, 성인 남자1.5mg이다.
⊙ 비타민 B8(biotin) --- 수용성 비타민이며, “비타민 H” 또는 “비타민 B8”이라고도 하나, 일반적으로는 “바이오틴(biotin)”이라고 더 많이 알려져 있다. 체내 모든 기관에서 필요한 물질로서 생화학반응에 필요한 카복실레이스(carboxylase)라는 효소를 활성화하는 작용을 한다. 동물성이거나 식물성이거나 대부분의 모든 음식에 함유되어 있기 때문에 결핍되기는 어려우나 부족할 경우 머리가 빠지거나 피부염, 우울증 등이 나타난다. 장내세균에 의해 합성되어 흡수되기도 하나 그 양으로는 부족하므로 음식으로 섭취하여야 한다. 일일 충분섭취량은 30㎍이다.
⊙ 비타민 B9(folate/folic acid) --- 수용성 비타민이며, “엽산(葉酸)”또는 “폴라신(folacin)”이라고도 한다. 아미노산과 핵산의 합성에 필수적이며, 세포 분열과 성장에 특히 중요하다. 적혈구의 합성을 도와 임신 중의 빈혈이나 소아의 영양장애로 인한 빈혈을 예방하는데 효과가 있다. 시금치 등의 녹색 잎에서 추출되어 엽산이라고 불렀으며, 현재는 그 화학구조가 결정되어 인공적으로 합성이 가능해졌다. 간, 엽채류, 두류, 과일 등에 많다. 일일 권장량은 400㎍DFE이다.( DFE --- Dietary Folate Equivalent, 식이 엽산 해당량 )
⊙ 비타민 B12(cyanocobalamin) --- 수용성 비타민이다. 비타민 B9의 대사 과정에 도움을 주어 세포의 DNA 합성, 조혈 작용 등에 관여한다. 결핍증상으로는 빈혈이 대표적이다. 식물에는 거의 들어있지 않아서 채식위주의 식사를 하는 경우 비타민 B12 부족이 되기 쉽다. 동물의 조직( 특히 간, 신장 ), 굴 등에 많으며, 미역, 다시마 등에도 들어있다. 일일 권장량은 2.4㎍이다.
⊙ 비타민 C(ascorbic acid) --- 수용성 비타민이며, “아스코브산(ascorbic acid)”이라고도 한다. 활성산소를 제거하는 항산화제로 작용하며, 세포를 접합시키는 역할을 하는 콜라겐(collagen)의 합성, 신경전달 물질의 합성, 뼈와 치아의 발육, 상처의 회복 등에 관여한다. 결핍증상으로는 모세혈관의 파열에 의해 피부, 점막, 내장기관, 근육 등 신체의 아무 부분에서나 출혈이 발생하며 체중 감소, 면역기능 감소, 상처회복 지연 등이 나타난다. 채소와 과일류에 풍부하게 들어있으며, 합성이 가능하여 공업적으로 대량생산하기도 한다. 식품의 가공 및 조리 시에 쉽게 파괴되기 쉬우므로 주의하여야 한다. 체내 조직에 저장되고 여분의 비타민 C는 소변으로 배설되어 버리기 때문에 매일 섭취하여야 하며, 소요량 이상으로 많이 섭취할 필요도 없다. 일일 권장량은 100mg이다.
⊙ 비타민 D(calciferol) --- 지용성 비타민으로 “칼시페롤”이라고도 한다. 현재까지 D2에서 D7까지 발견되었으나, 그 중에서 생물학적 활성이 높은 것은 D2와 D3 뿐이다. D2는 효모, 버섯류에 많은 어고스테롤(ergosterol)에서 합성되며, D3는 동물에 많은 콜레스테롤에서 합성된다. 일반적으로 비타민 D라고 부르는 것은 비타민 D3를 말하며, 비타민 D3는 “콜레칼시페롤(cholecalciferol)”이라고도 한다. 비타민 D는 칼슘(Ca)과 인(P)의 흡수를 촉진시켜 골격 형성에 필수적이다. 결핍증상으로는 골연화증 또는 골다공증이 있으며, 어린이에게는 구루병이 나타나기도 한다. 비타민 D는 햇빛을 받으면 피부 내 세포조직에서 합성되는데 합성되는 양이 필요한 양보다 부족하므로 음식으로 섭취하여야 한다. 정어리, 고등어, 계란노른자, 버터, 우유, 표고버섯 등에 많이 함유되어 있다. 비타민D는 권장량의 5배 이상 과다하게 섭취하면 과잉증이 나타나 구역질, 식욕 감퇴, 심장박동 이상, 석회증 등을 보인다. 일상적인 식사로는 과다 섭취가 될 수 없으며, 건강기능식품으로 비타민D를 너무 많이 섭취할 때 일어날 가능성이 있다. 비타민D의 일일 충분섭취량은 10㎍이다.
⊙ 비타민 E(tocopherol) --- 지용성 비타민이며, “토코페롤(tocopherol)”이라고도 한다. 알파(α), 베타(β), 감마(γ), 델타(δ) 등 네 종류가 있으나, 가장 흔하고 생체활성이 큰 α-토코페롤이 비타민 E의 대명사처럼 사용되어, 비타민 E의 양을 표시할 때 “α-TE(tocopherol equivalent)”과 같이 알파토코페롤로 환산한 양으로 나타낸다. 항산화작용이 있어 세포막의 불포화지방산이 과산화지질로 변하는 것을 막아 세포의 손상을 예방하며, 혈액순환 촉진, 불임 예방, 미용효과 등의 작용을 한다. 식물성 기름, 녹황색 야채, 계란노른자 등에 많다. 일일 충분섭취량은 5mg α-TE이다
⊙ 비타민K(phylloquinone) --- 지용성 비타민이며, “필로퀴논(phylloquinone)”이라고도 한다. 자연계에 존재하는 K1(phylloquinone), K2(menaquinone)와 인공적으로 합성한 K3(menadione) 등 세 종류가 있으나, 식물성 식품에 들어있는 K1(필로퀴논)이 주된 섭취원이다. 비타민K의 “K”는 독일어로 응고를 의미하는 “koagulation”의 첫 글자를 딴 것이며, 비타민K는 혈액응고에 필요한 단백질 합성에 관여한다. 비타민K가 결핍되면 혈액응고가 지연되어 피하출혈, 내출혈 등이 나타난다. 녹황색 채소나 해초 등에 많이 함유되어 있고, 체내에서 장내세균에 의하여 합성되기도 하나 흡수되는 양이 적으므로 외부에서 섭취해야 한다. 비타민K의 일일 충분섭취량은 성인 여자 65㎍, 성인 남자 75㎍이다.
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