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비타민B8(바이오틴)
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다른 많은 비타민처럼 비타민B8도 초기에 여러 과학자에 의해 명확하지 않은 상태로 발견되었으며, 그 때마다 다른 이름이 붙여져서 다양한 이름을 갖고 있는 비타민이기도 하다. 과거에 비타민B8을 지칭하던 용어로는 ‘비타민H’, ‘바이오스(bios)’, ‘비타민W’, ‘조효소R(coenzyme R)’ 등이 있으며, 비타민B8이란 명칭은 후세의 과학자들에 의해 붙여진 것이다. 일부 과학자는 ‘이노시톨(inositol)’로 알려진 ‘비타민B7’ 또는 ‘비타민I’를 비타민B8으로 부르기도 하였으며, 이 때문에 비타민B7과 비타민B8은 자주 혼동하여 사용된다. 이러한 혼동을 피하기 위하여 오늘날에는 비타민B8이란 명칭보다 ‘바이오틴(biotin)’이란 이름이 더 많이 사용된다( ‘비오틴’이라고도 함 ).
판토텐산(비타민B5)과 마찬가지로 바이오틴 역시 효모(yeast)를 연구하는 과정에서 처음으로 발견되었다. 1900년대 초부터 효모의 성장에 필요한 어떤 물질이 존재한다는 사실이 알려지면서 그리스어로 ‘생명(life)’을 뜻하는 ‘바이오스(bios)’라는 이름으로 불리게 되었다. 그 후의 연구에서 바이오스는 단일 물질이 아니라 여러 물질의 복합체인 것이 밝혀졌으며, 바이오틴은 ‘바이오스Ⅱb’로 불리던 물질이었다.
1927년 보아스(M.A. Boas)는 생난백(生卵白)을 사료로 먹인 쥐에게서 나타나는 털이 빠지고 습진과 유사한 피부병이 발생하는 ‘난백장애(egg-white injury)’라는 질병을 치료하는 물질을 최초로 쥐의 간에서 추출해내고 ‘protective factor X’라고 이름 붙였다. 한편 게오르규(Paul Gyorgy)는 1931년 역시 간에서 난백장애를 치료할 수 있는 물질을 발견하고 ‘비타민H’라고 명명하였다. 비타민H라는 이름은 독일어로 ‘피부(skin)’을 의미하는 ‘haut’라는 단어에서 따온 것이다. 1935년 쾨글(Fritz Kogl) 등은 난황(卵黃)으로부터 결정형태로 분리해 내는데 성공하고, ‘바이오스(bios)’에서 이름을 따와 ‘바이오틴(biotin)’이라고 명명하였다. 1942년 유럽의 쾨글 등과 미국의 빈센트 뒤 비뇨(Vincent Du Vigneaud) 등에 의해 바이오틴의 구조가 밝혀졌으며, 1943년 해리스(Stanton Avery Harris) 등에 의해 최초의 합성이 이루어졌다.
바이오틴은 황(S)을 함유한 비타민으로 물과 알코올에 잘 녹으며, 열이나 빛에 안정하고, 산이나 알칼리에도 비교적 안정하나 산이나 알칼리 수용액 상태에서 장시간 가열하면 분해된다. 식품에서 바이오틴은 유리형태로 존재하거나 ‘바이오시틴(biocytin)’이라는 단백질과 결합된 조효소 형태로 존재한다. 바이오시틴은 소화효소에 의해 바이오틴으로 분해된 후 흡수되며, 체내에서 효소 합성에 이용되거나 조직세포에 저장된다. 바이오틴의 대사산물은 대부분 소변으로 배출되고 극히 일부만이 담즙을 통해 배출된다.
바이오틴은 동물성이거나 식물성이거나 대부분의 모든 음식에 함유되어 있으며, 인체 내에서는 바이오틴의 적절한 공급과 이용을 위해 매우 효율적인 사이클에 의해 재사용되기 때문에 결핍 증상이 나타나는 일은 매우 드물다. 바이오틴이 많이 함유된 식품으로는 간, 난황, 우유, 콩, 견과류 등이 있다. 바이오틴은 장내세균에 의해 합성되기도 하나, 합성되는 장소가 대장이고 바이오틴의 흡수는 소장에서 이루어지기 때문에 장내세균에 의해 합성된 바이오틴이 실제로 인체에 흡수되어 이용되는지는 의문이다.
계란의 흰자(난백)에는 ‘아비딘(avidin)’이라는 당단백질이 있으며, 이것은 바이오틴과 결합하여 바이오틴의 흡수를 방해하는 작용을 한다. 동물실험에서 생난백을 먹였을 경우 난백장애(egg-white injury)가 발생한 것은 아비딘의 바이오틴의 흡수를 방해하여 바이오틴 결핍을 유발하였기 때문이다. 이러한 난백장애는 동물뿐만 아니라 사람에게서도 나타난다. 그러나, 아비딘은 열에 약하여 가열하면 불활성화되어 바이오틴 흡수에 영향을 주지 않으므로, 난백을 익혀서 먹으면 난백장애가 나타나지 않는다. 아비딘 외에도 항생제나 항경련제 등의 약물을 장기간 복용 시에는 바이오틴의 부족을 유발할 수 있다. 바이오틴 결핍시의 증상으로는 탈모, 피부염, 우울증, 식욕부진 등이 있다.
바이오틴의 가장 중요한 역할은 체내 모든 기관에서 이루어지는 생화학반응에 필요한 물질인 ‘카복실레이스(carboxylase)’라는 효소를 활성화하는 작용이다. 예로서, 바이오틴은 포도당, 아미노산, 지방산 대사의 주요 단계에서 작용하는 4종류의 카복실레이스의 구성요소가 된다. 따라서, 바이오틴이 부족하면 인체의 기본적인 생명활동에 지장을 초래하게 된다. 또한 바이오틴은 면역기능에도 중요한 역할을 하며, 손발톱을 단단하게 하고 건강한 모발을 유지시키는 작용을 하며, 피부염이나 비듬 등의 치료와 예방에도 사용된다.
바이오틴에 대한 영양섭취기준은 정보의 부족으로 평균필요량이나 권장섭취량 대신에 충분섭취량으로 설정되어 있으며, 한국영양학회에서 2005년에 발표한 한국인영양섭취기준에 의한 바이오틴의 일일 충분섭취량은 성인 남녀 모두 30㎍이고, 수유부는 35㎍이다. 바이오틴을 과량으로 복용하였을 경우에도 독성이 발생한다는 논문은 보고되지 않았으며, 하루 9mg씩 4년간 복용하여도 독성이 나타나지 않았다고 한다. 따라서, 바이오틴의 상한섭취량은 설정되어 있지 않으나, 필요 이상으로 섭취한 바이오틴은 소변으로 배출되어 버리므로 충분섭취량 이상으로 섭취하는 것은 낭비일 뿐이다.
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