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비타민B
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요즘은 비타민을 모르는 사람이 없을 정도로 유명해졌으나, 20세기 초까지만 하여도 비타민의 존재는 알려지지 않았으며, 영양학 분야에 있어서 비타민의 발견은 20세기 최대의 업적으로 평가 받고 있다. 비타민의 발견으로 인류는 각기병(脚氣病)이나 괴혈병(壞血病) 같은 난치병들을 극복할 수 있게 되었으며, 인류의 삶을 건강하게 하는데 지대한 공헌을 하였기 때문에 비타민 관련 연구로 노벨상을 수상한 사람도 많이 나오게 되었다.
비타민은 각기병의 치료 방법을 연구하다 처음 발견하게 되었다. 각기병은 다리가 마비되는 것을 시작으로 하여 심장이나 호흡기에 장애가 생겨 죽음에 이르는 무서운 질병이다. 19세기 말 네덜란드가 인도네시아 등을 식민지로 가지고 있을 때, 매년 수천 명의 군인, 선원, 노동자들이 이 병으로 사망하였기 때문에 큰 골치거리였다. 이에 당시 육군병원의 군의관이던 에이크만(Christian Eijkman)는 각기병의 치료 방법을 연구하게 되었다. 그는 사람의 각기병과 유사한 증세를 가진 닭을 대상으로 실험하던 중 현미를 먹은 닭의 증세가 호전되는 것을 발견하였다. 그 후 그는 사람을 대상으로 실험한 결과 백미만 먹으면 현미를 먹는 것보다 각기병에 더 많이 걸린다는 것을 확인하고, 1890년 현미 속에 각기병을 낫게 하는 미량의 물질이 있다고 발표하였다. 그는 각기병의 원인이 음식물 결핍이라는 것을 밝혀낸 공로로 1929년에 노벨 의학상을 수상하였으며, 비타민 연구가 본격화되도록 계기를 마련한 선구자가 되었다.
1912년 풍크(Casimir Funk)는 쌀겨로부터 각기병에 효능이 있는 성분을 분리해 내고, 그 물질이 질소가 포함된 유기물인 ‘아민(amine)’을 함유하고 있으므로 “vitamine”이라고 명명하였다. 그 후 맥컬럼(E.V. McCollum)은 쥐를 대상으로 한 실험에서 쥐의 성장에 꼭 필요한 미지의 영양소가 있다는 것을 발견하고 기름에 녹는 것을 ‘지용성A(fat-soluble A)’라고 하고, 물에 녹는 것은 ‘수용성B(water-soluble B)’라고 이름 붙였다. 1919년 드럼몬드(Jack Cecil Drummond)는 괴혈병 치료에 효과가 있으나 아민을 포함하지 않은 수용성 물질을 발견하고 ‘수용성C(water-soluble C)’라고 이름 붙였으며, 이듬해인 1920년 풍크가 명명한 vitamine에서 ‘e’를 떼고 ‘vitamin’이라고 부르자고 제안하면서 ‘수용성C’를 ‘비타민C’라고 명명하였다. 이 제안이 채택되어 지용성A는 비타민A로, 수용성B는 비타민B로 각각 불리게 되었다.
한편 풍크보다 먼저 일본의 스즈키 우메타로(鈴木梅太郞, Suzuki Umetaro)는 1910년 쌀겨 속에 동물의 각기병을 낫게 하는 생리활성물질이 있다는 것을 발견하고 ‘오리자닌(oryzanin)’이라고 명명하였다. 스즈키가 발견한 것이나 에이크만이 주장한 미량 물질은 모두 비타민B였으며, 오늘날 오리자닌이란 이름은 사용되지 않는다. 그 후의 연구에서 비타민B는 단일물질이 아니라 여러 물질의 혼합물인 것이 밝혀지게 되었으며, 여러 화합물들의 통칭이므로 비타민B보다는 ‘비타민B군(群, group)’ 또는 ‘비타민B 복합체(複合體, complex)’라고 부른다. 비타민B 복합체란 용어는 흔히 여러 종류의 비타민B를 혼합한 영양보충제를 의미하는 ‘비타민B 복합제(複合劑)’란 용어와 같은 의미로 혼동되어 사용되기도 한다.
비타민B군에 속하는 비타민들은 인체 내에서 적절히 작용하기 위하여 다른 비타민의 도움을 받아야 한다. 예를 들어 포도당을 분해하여 에너지를 발생시키는 ‘TCA회로’라고 불리는 일련의 생화학반응을 완성하기 위하여는 각 단계마다 효소(enzyme)가 작용하며, 효소의 대부분은 활성화되기 위하여 조효소(coenzyme)의 도움이 필요한데, 비타민B군에 속하는 비타민들이 조효소로 작용한다. 연속되는 생화학반응이 원활히 진행되기 위하여는 각 비타민이 적절한 비율로 존재하여야 하며, 그 중 하나만 부족하여도 그 반응은 부족한 비타민에 맞추어 진행되고, 나머지 비타민은 이용되지 못하고 체외로 배출되게 된다. 이런 이유로 각 제약사들이 비타민B 복합제를 만들어 판매하고 있으나, 아직 어떤 혼합비율이 적절한지 과학적으로 규명되지 않은 상태에서 각 제약사 임의로 비율을 결정하여 제조하고 있는 실정이다.
비타민의 이름은 대체로 발견된 순서에 따라 알파벳을 붙였고, 같은 알파벳을 사용하는 비타민 중에서는 발견된 순서대로 1, 2, 3 등으로 이름을 붙였다. 그러나, 처음에는 비타민에 대한 개념도 확립되어 있지 않고 발견된 물질의 정확한 화학구조도 밝혀지지 않아 혼동이 있었다. 초기의 불완전한 연구에서 붙인 이름 중에는 나중에 비타민의 정의에 맞지 않아 제외된 것도 있고, 이미 발견된 것과 동일한 것임이 밝혀져 삭제된 것도 있어서 비타민의 알파벳이나 번호가 반드시 발견 순서와 일치하지는 않으며, 중간에 비는 것도 많다. 비타민B군에 속하는 것 중에서는 B1, B2, B3, B5, B6, B8, B9, B12 등 8개만이 비타민으로 인정받고 있다.
비타민의 발견은 비타민B로부터 시작되었으나, 먼저 발견된 비타민이 B가 되고 나중에 발견된 비타민이 A가 되는 등 순서가 바뀌게 된 것은 정식으로 비타민(vitamin)이란 이름이 채택되기 전에 다른 이름이 사용되었기 때문이다. 오늘날 비타민은 “생명 유지를 위하여 미량이지만 반드시 필요한 물질로서, 체내에서는 만들 수가 없어 외부로부터 섭취하여야만 하는 유기화합물”이라고 정의하고 있으며, 과거에 비타민이라고 부르던 것 중에 이 정의에 맞지 않아 제외된 것도 있다. 현재 비타민으로 인정된 것은 13종이 있으며, 비타민의 이름 중에서 빠진 알파벳이나 번호는 다음과 같다.
비타민B4 --- 지방산 대사에 관여하는 물질이며, 근육과 간의 구성성분이기도 한 ‘카니틴(carnitine)’ 또는 ‘뉴클레오티드(nucleotide)’의 일종으로서 생체 내의 여러 화학반응에 관여하며 핵산이나 ATP의 구성성분이기도 한 ‘아데닌(adenine)’을 지칭하던 용어였다. 일부 과학자는 지방질의 합성과 운반에 중요한 역할을 하고, 세포막의 구성 성분인 레시틴(lecithin)을 만드는 재료가 되는 ‘콜린(choline)’을 지칭하는 용어로 사용하기도 하였다.
비타민B7 --- 비둘기의 소화장애를 방지하는 인자로서 쌀겨에서 추출한 물질이었으며, 정확한 규명은 하지 못하였으나 ‘이노시톨(inositol)’, ‘나이아신(niacin)’ 또는 ‘바이오틴(biotin)’이었을 가능성이 있다. 단일 화합물로 분리하는데 실패하여 비타민에서 제외되었다. 일부 과학자는 비타민B8로 알려진 바이오틴을 지칭하는 용어로 사용하기도 하였다.
비타민B10 --- 닭의 성장을 더디게 하는 인자(factor R)로서 여겨지던 것이었으며, 초기의 일부 과학자들은 ‘para-aminobenzoic acid’를 지칭하는 용어로 사용하기도 하였다. 후에 비타민B9와 비타민B12를 포함한 혼합물임이 밝혀졌다.
비타민B11 --- 비타민B10과 연관 지어 비슷한 작용을 하는 인자(factor S)로 여겨졌으나, 후에 비타민B9와 비타민B12를 포함한 혼합물임이 밝혀져 비타민 이름에서 제외되었다.
비타민B13 --- 당질을 에너지로 바꾸는 효소를 체내에서 합성하는 경우에 중간물질로서 작용하는 ‘오로트산(orotic acid)’을 지칭하던 용어였다.
비타민B14 --- 결핍 시 빈혈을 일으키는 물질로 여겨졌으나, 단일 화학물질로 분리하는데 실패하여 비타민 이름에서 제외되었다. 비타민B10이나 비타민B11과 유사한 것이었을 가능성도 있다.
비타민B15 --- 1951년에 세포 호흡을 촉진시키는 인자로 발견되었으며, 항산화 작용이 있는 ‘판가믹산(pangamic acid)’을 지칭하던 용어였다.
비타민B16 --- 비타민B15와 마찬가지로 러시아의 전신인 소련에서 발견되었다고 하나, 널리 인정받지 못하고 비타민 이름에서 제외되었다.
비타민B17 --- 매실, 살구, 복숭아 등 과실의 핵에 들어있는 쓴맛 성분으로서 시안(cyanide, 청산가리)을 함유한 화합물이다. 다량으로 섭취하면 독성을 나타내지만 소량 섭취 시에는 세포의 신진대사를 촉진시키고 암세포를 죽이는 유용한 역할을 하게 된다. ‘아미그달린(amygdalin)’ 또는 ‘라에트릴(laetrile)’이라고도 불린다.
비타민F --- 1929년 어린 쥐를 사용한 실험에서 피부병 예방 및 치료 인자로 발견되어 ‘비타민F’로 명명되었으나, 그 후의 연구 결과 이 물질은 조직 세포의 생리 기능을 유지하는 데 다량으로 필요한 영양소임이 밝혀지면서 오늘날에는 ‘필수지방산’으로 바꾸어 부르게 되었다.
비타민G --- 비타민B2(riboflavin)를 지칭하던 용어였다.
비타민H --- 비타민B8(biotin)을 지칭하던 용어였다.
비타민I --- 비타민B7(inositol) 또는 비타민B8(biotin)을 지칭하던 용어였다.
비타민J --- 콜린(choline)을 지칭하던 용어였다.
비타민L --- 수유부가 젖을 형성할 때 필요한 ‘anthranilic acid’ 또는 ‘ortho-aminobenzoic acid’를 지칭하던 용어였다.
비타민M --- 과거 비타민B9인 엽산(folic acid)을 지칭하는 용어 중의 하나였다.
비타민N --- ‘thioctic acid’ 또는 ‘alpha-lipoic acid’를 지칭하는 용어이었으며, 사람에게 필수적인 영양소인지, 인체에서 만들어질 수 있는지 등이 명확하지 않다.
비타민O --- 카니틴(carnithine)을 지칭하던 용어였다.
비타민P --- 식물의 황색계통 색소 성분으로서 ‘비타민C2’라고도 하며, 비타민C와 협동하여 비타민C의 작용을 강화하는 ‘플라보노이드(flavonoid)’를 지칭하던 용어였다.
비타민Q --- Q1부터 Q10까지 10종류가 있으며, 이들 중 비타민Q10이 가장 유명하고, 일반적으로 비타민Q라고 하면 비타민Q10을 의미한다. Q10은 보통 ‘코엔자임 큐텐(coenzyme Q10)’ 또는 ‘유비퀴논(ubiquinone)’이라고 부르기도 한다.
비타민R --- 과거 비타민B10을 지칭하던 용어였다.
비타민S --- 과거 비타민B11을 지칭하던 용어였다.
비타민T --- mycoine 또는 penicin을 지칭하던 용어였다.
비타민U --- ‘methyl methionine sulfonium chloride’을 지칭하는 용어이며, 동물실험에서 위의 궤양(ulcer)을 치유하는 효과가 있어서 비타민U라고 명명되었다. 과거 일부 과학자는 비타민B9인 엽산(folic acid)을 지칭하는 용어로 사용하기도 하였다.
비타민V --- 닭의 성장에 관계 있는 ‘nicotinamide adenine dinucleotide(NAD)’을 지칭하던 용어였으며, 일부 과학자는 ‘para-aminobenzoic acid’를 지칭하는 용어로 사용하기도 하였다.
비타민W --- 나중에 바이오틴(비타민B8)으로 밝혀졌다.
비타민X --- 비타민X는 아직 명확하지 않은 미지의 물질에 대하여 임시로 붙였던 이름이며, 비타민X로 불리다 정식 비타민으로 인정된 것으로 비타민B8, 비타민B12, 비타민E 등이 있다.
비타민Y --- 나중에 비타민B6로 밝혀졌다.
비타민Z --- 아직까지 비타민Z라는 이름이 붙었던 물질은 없다.
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