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비타민B9(엽산)
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비타민B9은 1931년에 처음으로 존재가 알려진 후, 화학구조가 밝혀진 1946년까지 수없이 많은 이름이 붙어서 모든 비타민 중에 가장 많은 이름을 가진 비타민이다. 과거에 다른 이름으로 불리다 비타민B9으로 밝혀진 것에는 비타민Bc, 비타민M, 비타민U, Wills' factor, factor R, factor S, factor CF, factor LC, leucovorin, citrovoram factor, Lactobacillus casei factor 등이 있다. 현재에도 비타민B9은 ‘폴산(folic acid, 엽산)’, ‘폴라신(folacin)’, ‘폴레이트(folate)’ 등 여러 이름이 함께 사용되고 있으며, 국제적으로 가장 널리 사용되는 것은 폴라신이다. 우리나라에서는 ‘엽산(葉酸)’이란 이름이 일반적이다. 비타민B9이란 이름은 엽산을 비타민으로 인정하면서 나중에 붙인 이름이지만 별로 사용되지 않고 있다.
1931년 윌스(Lucy Wills)는 양조효모(brewer’s yeast)에 들어있는 어떤 성분이 임신 중의 빈혈에 효과가 있다는 발표를 하였다. 이 성분은 ‘Wills' factor’라고 불렸으며, 엽산의 존재를 최초로 알린 계기가 되었다. 그 후 여러 과학자에 의해 다양한 형태로 발견되었으나, 최초로 결정(結晶)을 추출해낸 것은 미첼(Herschel K. Mitchell)과 그의 동료들이었다. 그들은 1941년 시금치의 잎에서 이 물질을 추출하고, 라틴어로 잎(leaf)을 의미하는 ‘folium’에서 이름을 따와 ‘엽산(folic acid)’이라고 명명하였다. 엽산의 화학구조가 밝혀지고 최초의 합성이 이루어진 것은 1946년 앤지어(R.B. Angier) 등에 의해서 이다.
엽산은 원래 ‘프테로일글루탐산(pteroylglutamic acid, PGA)’이라는 화학물질을 의미하는 말이었으나, 오늘날에는 일반적으로 PGA와 그로부터 유래된 모든 유도체를 포함하는 용어로 사용된다. 엽산은 ‘프테리딘(pteridine)’, ‘파라아미노벤조산(para-aminobenzoic acid)’과 하나 이상의 ‘글루탐산(glutamic acid)’으로 이루어져 있다. 식품 중에는 다양한 형태의 유도체들이 들어있으며, 공업적으로 합성된 엽산은 글루탐산이 하나뿐인 ‘프테로일모노글루탐산(pteroylmonoglutamic acid)’이다. 식품 중의 엽산은 약 50% 정도만이 흡수되며, 합성된 엽산은 식품 중의 엽산보다 흡수율이 좋다. 따라서, 영양섭취기준을 이야기할 때에는 ‘식이엽산해당량(dietary folate equivalent, DFE)’으로 표현하며, 합성된 엽산 1㎍은 식품 중의 엽산 1.7㎍에 해당한다.( 1㎍의 합성 엽산 = 1.7㎍DFE , 0.6㎍의 합성 엽산 = 1㎍DFE )
유리형의 엽산은 물에 잘 녹지 않으나 나트륨염이 되면 잘 녹으며, 산성용액이나 빛에 의해 쉽게 파괴된다. 엽산은 간, 엽채류, 두류, 과일 등에 많이 들어있으며, 여러 종류의 식품에 널리 존재하면서도 전세계적으로 가장 결핍되기 쉬운 비타민으로 인식되고 있다. 그 이유는 식품 중에 존재하는 대부분의 엽산이 매우 불안정하여 쉽게 손실되기 때문이다. 장기간 저장이나 고온처리 등의 가공, 조리과정에서의 손실률이 95% 정도까지 이를 수 있으며, 소화흡수율도 50% 정도에 불과하다. 특히 엽산 결핍증에 걸리기 쉬운 사람은 임신부, 수유부, 알코올 중독자, 경구피임약 등 약물 복용자 및 영양이 부족하기 쉬운 노인 및 저소득자 등이다.
엽산은 아미노산 대사와 핵산의 합성에 필수적인 비타민이다. 엽산은 히스티딘(histidine)의 분해, 메싸이오닌(methionine)의 합성, 세린(serine)과 글리신(glycine)의 상호전환 등에 관여한다. 특히 메싸이오닌은 아데노실메싸이오닌(S-adenosylmethionine)으로 전환된 후 뇌에서의 신경전달물질 합성을 비롯한 신체 내의 여러 대사과정에 메틸기(methyl group)를 제공해주는 중요한 물질로 작용한다. 엽산은 세포 내에서 조효소 형태인 테트라히드로폴산(tetrahydrofolic acid, THFA)으로 전환되어 DNA, RNA 등 핵산의 합성에 관여하므로, 엽산이 부족하면 정상적인 세포분열에 지장을 초래하게 된다.
한국영양학회에서 2005년에 발표한 한국인영양섭취기준에 의한 엽산의 일일 권장섭취량은 성인 남녀 모두 400㎍DFE이고, 임신과 수유 중에는 각각 200㎍DFE, 150㎍DFE가 추가로 요구된다. 상한섭취량은 성인 남녀 모두 1,000㎍DFE이다. 태아나 유아의 빠른 성장을 위하여 모체에 저장되어 있던 엽산이 이용되기 때문에 임신부나 수유부는 일반 여성에 비하여 많은 양이 필요하다. 임신부의 엽산이 부족하면 유산, 조산, 기형아 출산 등 좋지 않은 결과가 발생하기 쉽다. 임신 초기에 엽산이 부족하면 태아의 신경관 형성에 장애가 생겨 신경관 손상 기형아를 출산할 확률이 높아진다. 최근에는 신경관 손상뿐만 아니라 언청이, 다운증후군 등의 기형아 출산도 엽산 부족과 관련이 있다고 보고되고 있다.
엽산은 비타민B12의 협력자로서 적혈구의 합성을 도와 임신 중의 빈혈이나 소아의 영양장애로 인한 빈혈을 예방하는데 효과가 있다. 엽산 결핍시 나타나는 빈혈은 정상적인 세포보다 비대해진 적아구(赤芽球)가 형성되어 발생하는 거대적아구성빈혈(巨大赤芽球性貧血, megaloblastic anemia)이다. 적아구는 적아세포라고도 하며, 미성숙한 적혈구로서 후에 헤모글로빈을 포함하여 적혈구가 된다. 거대적아구는 세포질은 정상적으로 합성되지만 핵의 세포분열이 정지되거나 지연되어 발생한다. 거대적아구성빈혈은 허약감, 피로, 불안정, 가슴의 두근거림 등의 증세를 수반한다.
엽산은 혈액 내 호모시스테인(homocysteine)의 농도를 낮추어 심혈관계 질환을 예방한다. 호모시스테인은 메싸이오닌의 탈메틸화(脫methyl化)로 만들어지는 아미노산이며, 호모시스테인의 농도가 높으면 심장마비와 뇌졸증의 위험이 증가한다. 호모시스테인은 체내에서 메틸기를 생성하는 대사과정에서 생성되며, 엽산, 비타민B12, 비타민B6 등의 도움을 받아 다른 물질로 전환된다. 특히 엽산이 부족하면 호모시스테인은 다른 물질로 전환되지 못하고 혈액 내에 쌓이게 된다. 호모시스테인은 콜레스테롤 못지 않게 심혈관계 질환을 유발하는 중요한 위험인자이다.
또한 엽산은 상처 회복이나 면역기능을 도와주고, 건강한 모발이나 피부를 유지하는데도 중요하다. 엽산이 부족하면 무력감, 우울증, 건망증, 신경과민 등 중추신경계 증상이 나타나며, 만성적 엽산 결핍은 빈혈, 성장부진, 체중감소, 소화기 장애, 활력 감소 등을 유발한다. 남성에게는 정상적인 정자의 생성이 저해 받을 수 있으며, 성욕이 감퇴하기도 한다. 여성의 경우 습관성유산과 같은 생식기 장애나 난산(難産)이 있을 수 있으며, 높은 유아사망률을 나타내기도 한다.
일반식품을 통한 엽산 섭취로는 유해한 영향이 나타나지 않으나, 강화식품 및 엽산보충식품을 통해 과량으로 섭취할 경우에는 부작용이 나타날 수 있다. 치료 목적으로 매일 1mg 이상의 엽산을 복용하였을 때 과민반응을 나타냈다는 보고가 있으며, 매일 15mg 이상의 엽산보충제를 1개월간 먹었을 경우 불면증이나 소화기관 기능에 영향을 주었다는 보고가 있으나, 엽산 자체가 신경계에 독성을 나타낸다는 명백한 증거는 없으며, 수용성 비타민이기 때문에 과잉의 엽산은 소변으로 배출된다. 그러나, 비타민B12가 부족한 사람이 엽산을 고용량 복용할 경우에는 신경증세가 촉진되거나 악화된다.
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