마그네슘은 지각을 구성하는 원소 중에서 8번째로 풍부하며, 바닷물에도 세 번째로 많이 녹아있는 물질이다. 마그네슘의 원소기호는 ‘Mg’이고, 원자번호는 12이며, 원자량은 24.31이다. 마그네슘은 자연상태에서는 단일 원소로 존재하지 않고 대부분 규산, 황산, 탄산 등과 결합한 염(鹽)의 형태로 존재하며, 영국의 화학자 데이비(Humphrey Davy)가 1808년에 전기분해 방법으로 최초로 분리에 성공하였다.
마그네슘을 최초로 하나의 원소로 인식한 것은 1755년 영국의 블랙(Joseph Black)이었으며, 그는 이 원소에 ‘마그네슘(magnesium)’이라는 명칭을 부여하였다. 데이비는 자신이 단일 물질로 추출하여 얻은 금속에 ‘마그늄(magnium)’이란 이름을 붙였으나, 오늘날에는 거의 사용되지 않고 있다. 마그네슘이나 마그늄은 모두 그리스의 마그네시아(Magnesia)라는 지명에서 따온 말이다. 마그네시아는 마그네사이트(magnesite), 자철광(magnetite) 등 여러 가지 광물이 많이 산출되던 곳으로 마그네슘뿐만 아니라 망간(manganese), 자석(magnet) 등의 어원도 이곳의 지명에서 유래되었다. 탄산마그네슘(MgCO3)이 주성분인 마그네사이트는 당시에는 ‘마그네시아 알바(Magnesia alba)’라고 불렸으며, ‘마그네시아에서 온 하얀돌’이란 의미이다.
일반적으로 하루에 100mg 이상 필요로 하는 미네랄을 다량미네랄이라 하며, 마그네슘은 다량미네랄의 하나로서 건강한 성인의 체내에는 약 25g이 들어있고, 이중 50~60%가 칼슘, 인 등과 함께 뼈와 치아의 구성성분이 된다. 나머지 약 40%는 근육 및 연조직(soft tissue)의 세포내액에 함유되어 있으며, 약 1% 정도만이 혈액 등 세포외액에 존재한다. 세포외액의 마그네슘 농도는 1.8~2.3ml/100ml이며, 농도가 낮아지면 뼈에 있던 마그네슘이 빠져 나와 적정 농도를 유지하게 된다.
마그네슘의 주요 기능은 효소의 활성화이며, 마그네슘은 인체 내에서 이루어지는 ATP 합성, 단백질 합성, 레시틴 합성, 핵산의 합성과 분해 등 300여 종의 효소 반응에 보조인자(cofactor)로 작용하고, 특히 에너지 생산에서 중요한 역할을 한다. 마그네슘은 세포 대사에 핵심적인 역할을 하므로 세포의 대사율이 높을수록 마그네슘의 요구량도 많아진다. 따라서, 세포의 대사가 활발하게 이루어지는 뇌, 심장, 간, 신장 등의 조직에는 마그네슘의 농도가 높다.
마그네슘은 칼슘, 칼륨, 나트륨 등과 함께 신경자극 전달과 근육의 수축 및 이완을 조절하는 양이온이며, 칼슘과 상반된 작용을 한다. 칼슘은 신경을 흥분시키고 근육을 긴장시키는데 반하여 마그네슘은 신경을 안정시키고 근육을 이완시킨다. 따라서, 칼슘에 비해 마그네슘이 상대적으로 부족하면 심근의 이상 흥분으로 심장발작을 일으킬 수 있다. 마그네슘은 세포와 관절 주위에 칼슘이 과도하게 축적되는 것을 방지하는 칼슘 차단제의 역할도 한다. 마그네슘은 흥분을 진정시키는 천연의 신경안정제이며, 마취제나 항경련제의 성분으로 이용되기도 한다. 또한 마그네슘은 칼륨과 나트륨의 세포막을 통한 이동에도 작용하여 칼륨이 세포 안으로 들어가도록 하며 나트륨은 세포 밖으로 나오도록 한다. 따라서, 마그네슘이 결핍되면 세포내액의 칼륨도 감소한다.
식품으로 섭취한 마그네슘의 흡수율은 보통 40~60% 정도이며, 주로 소장의 공장(空腸)과 회장(回腸)에서 흡수된다. 마그네슘의 흡수율은 식품 중 마그네슘 함량에 영향을 받으며, 마그네슘이 부족한 식품을 섭취하였을 경우에는 흡수율이 75% 정도까지 높아지고, 마그네슘이 풍부한 식품이라면 흡수율이 25% 정도로 낮아진다. 흡수율은 함께 섭취한 다른 성분에 의해서도 영향을 받으며, 칼슘, 칼륨, 인 등의 미네랄을 비롯하여 식이섬유, 피트산(phytic acid) 등은 흡수율을 감소시키고, 비타민D는 흡수율을 증가시킨다.
흡수되지 않은 마그네슘은 대변으로 배출되며 흡수된 마그네슘은 주로 소변을 통하여 배출되지만, 대부분 신장에서 재흡수 되고 실제로 배출되는 양은 매우 적다. 신장에서의 재흡수는 체내에 보유되어 있는 마그네슘의 양과 섭취된 음식의 마그네슘 함량에 의해 조절된다. 신장 사구체(絲球體, glomerulus)의 기능이 손상되면 소변을 통한 마그네슘 배설이 감소되어 혈액 내의 마그네슘 농도가 높아지며, 알코올이나 이뇨제 등은 소변으로 배출되는 마그네슘을 증가시킨다.
마그네슘은 엽록소(chlorophyll)의 구성성분이므로 녹색 채소에 많이 함유되어 있으며, 견과류, 두류, 곡류, 해조류 등 대부분의 식품에도 들어있기 때문에 결핍이 발생하기는 어려우나, 스트레스를 많이 받거나 과도한 운동 또는 알코올 섭취가 많으면 마그네슘이 소변으로 배설되는 양이 증가하여 부족해질 수 있다. 마그네슘이 부족하면 피로를 쉽게 느끼며, 안정되지 못하여 신경이 과민하거나 집중력이 떨어지고, 근육경련, 심장발작, 신경과민, 수족냉증 등의 증상이 나타날 수도 있다. 또한 마그네슘이 부족하면 당뇨병, 고혈압, 고지혈증, 동맥경화, 골다공증 등 이미 가지고 있는 질병이나 증상을 악화시키고 합병증을 유발시킨다.
마그네슘의 과잉은 드문 경우이나, 신장에 이상이 발생하였을 경우 있을 수 있으며, 설사, 식욕부진, 환각, 혼수 등의 증상이 나타난다. 그러나, 일반식품이나 영양 보충용 건강기능식품 중에 함유된 마그네슘에 의한 유해 영향은 아직까지 보고되지 않았으며, 과잉 증상은 약물 등 식품 외의 공급원에서만 발생하였기 때문에 마그네슘의 상한섭취량은 식품 이외의 경우에 한정하여 설정되어 있다. 한국영양학회에서 2005년에 발표한 한국인영양섭취기준에 의한 마그네슘의 일일 권장섭취량은 남자 성인 340~350mg, 여자 성인 280mg, 임신부 320mg 등이며, 15~19세의 청소년은 남자 400mg, 여자 340mg이다. 상한섭취량은 남녀 모두 15세 이상인 경우 350mg이다. |
