영양상식2. 비타민의 종류

영양상식2. 비타민의 종류

일반적으로 비타민은 지용성(脂溶性)과 수용성(水溶性)으로 크게 분류된다. 지용성 비타민은 지방이나 지방을 녹이는 유기용매에 녹는 비타민으로서 비타민 A, D, E, F, K, U가 이에 속한다. 이들은 수용성 비타민보다 열에 강하여 식품의 조리가공 중에 비교적 덜 손실되며, 장(腸) 속에서 지방과 함께 흡수되므로 지방의 흡수율이 떨어지면 이들의 흡수도 지장을 받게 된다. 또, 지용성 비타민은 체내에 저장이 되고 모두 탄소·수소·산소로만 구성되어 있다.

수용성 비타민은 물에 녹는 비타민으로서 비타민 B복합체 ·비타민 C ·비오틴 ·폴산 ·콜린 ·이노시톨 ·비타민 L ·비타민 P 등이 알려져 있다. 이 중에서 비타민 B 복합체들은 분자 내에 모두 질소를 함유하고 있으며, 동물의 간에 비교적 많이 존재한다는 점에서 공통된다. 그러나 비타민 C는 질소를 함유하고 있지 않다.

보통 성인 남자의 하루 식품섭취량은 건조된 무게로 약 500g 정도이며, 이 중 약 200mg, 즉 섭취한 식품의 1/2,500 정도가 비타민 섭취량이 된다. 이 양은 작은 완두콩만한 크기로 상상하면 된다. 몇몇 비타민들은 동물이나 사람의 장내 세균에 의하여 합성될 수 있다. 장내에서 합성된 이들 비타민이 인체에 공헌하는 정도는 대단하지 않다. 그러나 비타민 K와 같은 경우, 항생제를 다량으로 사용한 어린이에게서 세균의 전멸에서 오는 결핍증이 나타날 수 있어 주의를 요한다.

[수용성 비타민]

① 비타민 B1:미색의 결정체로서 티아민(thiamine)이라고도 한다. 비타민 B1은 체내에서 인산 2분자와결합한 형태인 TPP(thiamine pyrophosphate)가 되어 탄수화물 대사과정 중에 조효소로서 매우 중요한 역할을 한다. 즉, TPP는 탈탄산효소(decarboxylase)의 조효소로서 포도당의 중간 대사물질인 피루브산과 시트르산 회로 중 α-케토글루타르산으로부터의 산화적 탈탄산반응(oxidative decarboxylation)에서 이산화탄소가 이탈되어 나오는 것을 돕는다. 비타민 B1이 결핍되면 당질대사가 진행되지 않아서 피루브산과 젖산 등의 포도당 중간 대사물질이 혈액과 조직 내에 축적되어 식욕감퇴 ·피로 ·체중감소 ·정신불안 등의 증세가 초기에 나타나기 시작하며, 동물의 다발성 신경염(多發性神經炎), 사람에게서는 각기증세(脚氣症勢)로 발전된다. 대표적인 결핍증세인 각기병과의 관계에서 항(抗)각기성 인자(antiberiberi factor), 또는 신경염과의 관계에서 항신경염성 인자(antineuritic factor)라고도 한다. 말린 곡류, 특히 현미나 보리 ·두류에 많고 돼지고기에서의 함량도 매우 높다.

② 비타민 B2:수용액 중에서 황록색 형광을 띠는 오렌지색 혹은 노란색 결정체로서 리보플라빈이라고불린다. 비타민 B2는 체내에서 탈수소효소의 조효소인 FMN(flavin mononucleotide)과 FAD(flavin adenine dinucleotide)의 구성성분이 된다. 이 탈수소효소는 어떤 물질로부터 수소를 받아서 다른 물질로 운반하여 결국 열량소로부터의 수소가 산소와 결합하여 물이 되도록 하는 생체의 산화 ·환원 반응계에서 작용하는 여러 효소들에 속한다. 그러므로 비타민 B2는 탄수화물 ·지방 ·단백질 등 열량소의 대사에 없어서는 안 되며, 만일 결핍되면 이들의 대사가 저해되어 여러 가지 신체장애를 일으킨다. 결핍증으로서 설염 ·구순염 ·구각염 ·피부병 ·결막염이나 백내장 같은 눈병이 나타난다. 우유 ·치즈 ·간 ·달걀 ·돼지고기 ·내장고기 ·녹색채소에 많다.

③ 비타민 B6:비타민 B6의 효력을 나타내는 모든 물질을 총칭하는 이름으로서 피리독신(pyridoxine) ·피리독살(pyridoxal) ·피리독사민(pyridoxamine)이 여기에 속한다. 체내에서 비타민 B6는 피리독살이 한 분자의 인산과 결합한 형태인 피리독살인산으로 되어 영양소대사에 조효소로 작용한다. 특히 아미노산으로부터 다른 케토산으로의 아미노기의 전이, 황을 함유하는 아미노산으로부터 SH군의 제거, 아미노산으로부터 이산화탄소의 제거 및 아미노기의 제거 등 생체 내 반응의 효소에 대한 조효소로 아미노산과 단백질대사에 광범위하게 작용한다. 결핍증세는 니코틴산이나 비타민 B2 결핍증세와 비슷하다. 즉, 초기에는 눈 주위 ·눈썹 ·입가장자리 ·혀의 염증으로 시작하여 현기증 ·구토 ·체중감소 ·정신불안 ·빈혈 ·신석 ·경련 등의 증세로 진행된다. 장내 세균에 의하여 합성되어 장에서 흡수 이용되기 때문에 사람에게 결핍되는 일은 거의 없으나, 알코올 중독 ·경구피임약이나 결핵치료제인 INH의 복용으로 인한 체내 비타민 B6 효과의 감소로 결핍증이 생기는 경우도 있다. 효모 ·밀 ·옥수수 ·간에 풍부하게 들어 있다.

④ 비타민 B12:흡수성 암적색의 결정(結晶)으로 시아노코발라민(cyanocobalamin)이라고도 한다. 조혈(造血) 메커니즘에 관여하며, 아미노산대사에서 조효소 작용을 한다. 이것은 생체 내의 핵산 합성에 필요하므로 부족하면 합성이 잘 되지 않아 적혈구의 세포분열이 안 되므로 적혈구는 커지고 수는 현저하게 감소되는 거대적혈구성 빈혈에 걸린다. 악성 빈혈을 예방하는 외적 인자로서 식물에는 거의 들어 있지 않고, 동물의 조직, 특히 간 ·신장에 많으며 굴에도 많이 들어 있다.

⑤ 비타민 C:수용성인 흰색 결정체로서 항괴혈병성 인자(抗壞血病性因子), 즉 안티스코르부트산(antiscorbutic acid)으로부터 아스코르브산(ascorbic acid)이라 명명되었다. 탄화수소의 유도체로서 생체조직 내에서 산화 ·환원되면서 영양소대사를 돕지만 어떤 방식으로 작용하는지 확실하지 않다. 또한, 생체의 세포를 접합시키는 시멘트와 같은 물질인 콜라겐(collagen)의 형성과 유지에 필요하다. 따라서 결핍되면 세포 사이의 콜라겐이 감소함으로써 혈관벽이 약화되어 신체의 아무 부분에서나 출혈이 생기며, 치아와 잇몸의 구조가 변화하고, 관절의 확대 및 출혈로 인한 빈혈 등 괴혈병 증세가 나타난다. 조직 내에 비타민 C 함량이 높으면 열병이나 감염 등에 저항하는 힘이 커진다는 연구가 있다. 신선한 채소와 과일에 풍부하나 식품가공 및 조리시에 쉽게 산화 ·파괴되므로 주의를 요한다.

⑥ 비타민 H:비오틴이라고도 한다. 처음에는 쥐의 항난백장애인자(抗卵白障碍因子)로 알려져 있었으나 일반적으로 성장인자로서 작용한다. 미생물에서는 증식인자가 된다. 간이나 효모에서 추출된다. 세포 내에서는 단백질과의 결합형이 많다. 생란 흰자(난백) 속의 아비딘(일종의 단백질)과 결합하여 그것을 비활성화하기 때문에 난백증에 의한 피부장애나 성장지체에 유효하다. 이산화탄소를 피루브산에 가역적으로 결합하여 옥살아세트산으로 만드는 반응을 촉매하는 효소 피루브산카르복실라아제에는 비오틴이 붙어 있어서 이 반응에 관여하고 있다.

⑦ 비타민 L:ο-아미노벤조산의 환원에 의하여 얻을 수 있는 무색, 인편상(鱗片狀)의 결정이다. 녹는점 144∼146 ℃이다. 생화학적으로 흥미있는 물질로서, 생체 내에서는 키눌레닌에서 효소에 의하여 만들어지며, 포유류에서는 최유작용(催乳作用)을 한다. 중금속 이온과 비활성인 킬레이트 화합물을 만들기 때문에 Zn, Cd, Co, Ni, Hg, Cu, Pb 등의 정성(定性) ·정량 분석의 시약으로 이용된다.

⑧ 비타민 P:자반병(紫斑病)의 치료약으로서 파프리카 ·레몬에서 추출되는 유효성분이다. 이 결정은 히스페리딘과 루틴의 혼합체임이 판명되었고, 또한 그 플라본류(類)에서도 같은 작용이 있음이 알려졌기 때문에 현재는 독립된 비타민으로 생각하지 않는다.

⑨ 니코틴산:니아신이라고도 한다. 흰색 결정체로서 식물조직에 들어 있고, 동물조직에는 주로 니코틴아미드 상태로 들어 있다. 니코틴산은 탈수소효소의 조효소인 NAD와 NADP를 형성하여 생체 내의 산화 ·환원반응에 관여한다. 생체에서 NAD나 NADP를 조효소로 요구하는 탈수소효소는 수백 종으로서, 탄수화물 ·지방 ·단백질 대사과정 중에 광범위하게 작용한다. 즉, 니코틴산은 모든 조직세포의 정상적인 생명현상을 유지하는 데 없어서는 안 되는 물질이다. 결핍증으로서 펠라그라(pellagra)가 나타난다. 초기에는 피로 ·식욕감퇴 ·체중감소로 시작하여 피부염(dermatitis) ·설사(diarrhea) ·지능저하(dementia) 등 D자로 시작되는 펠라그라의 3대 증상이 나타난다. 그래서 항펠라그라성 요인(pellagra-preventive factor:P-P factor)이라고 한다. 니코틴산아미드는 동물체 내에서 아미노산인 트립토판으로부터 합성된다. 따라서 단백질을 많이 섭취하면 결핍증이 생기지 않는다. 효모 ·육류 ·간 ·두류에 많고 우유나 달걀에는 적으나 트립토판이 많으므로 결핍증의 예방에 유효하다.

⑩ 폴산(folic acid):엽산(葉酸) ·폴라신 ·PGA 등으로도 불린다. 동물의 영양장애로 인한 빈혈(대혈구성 빈혈)을 치유시키는 작용이 있다. 시금치 등 녹색잎으로부터 추출되었기 때문에 엽산이라고 하지만, 이 밖에 간 등에도 많고, 그 화학구조가 결정되어 인공적으로 합성이 가능해졌다. 원숭이의 빈혈예방인자인 비타민 M이나 닭의 빈혈예방인자인 비타민 Bc도 이 폴산과 같은 것이거나 또는 그 유도체(글루탐산을 다시 결합한 것)이다. 폴산은 사람의 빈혈 치료에 쓰인다. 예를 들면, 임신 중의 빈혈이나 소아의 대혈구성 빈혈 등의 치료제로서 유효하다. 그 화학구조는 푸텔리딘핵(核)과 파라아미노벤조산 및 글루탐산이 결합되어 생긴 것이다.

⑪ 이노시톨(inositol):동물의 지방간에 대한 예방치료의 효과가 있고, 위장운동을 정상적으로 유지시키는 작용이 있다. 개 ·쥐의 체내에 이노시톨이 결핍되면 무모증이 생기고, 안경 모양의 탈모가 일어난다. 독두병(禿頭病)이나 근위축증의 치료에는 효과가 없다. 곡물 그 밖에 동식물성 식품에 많이 함유되어 있다.

⑫ 콜린(choline):동물에서 콜린이 결핍되면 지방간이 생긴다. 닭의 경우는 성장이 멈추고 보행기립이 곤란해지며, 실험용 흰쥐는 신장출혈이 일어난다. 생체 내에는 레시틴(lecithin) 등 인지질의 성분으로 남아 있고, 또한 아세틸콜린의 형태로 신경활동에 중요한 역할을 영위하고 있다. 사람의 콜린 결핍증은 알려져 있지 않다. 간의 보호나 치료에 쓰이는 일이 있다.

⑬ 판토텐산(pantothenic acid):닭에서 이 비타민이 결핍되면 피부염을 일으키고 척수신경의 변성 ·흉선위축 ·산란저하가 일어나고 지방간이 생기며, 실험용 쥐에서도 피부염 외에 위장의 운동성 저하 및 부신의 손상을 일으킨다. 또한, 털의 색소변성으로 흰털이 된다. 사람의 경우는 이 비타민 결핍증은 알려져 있지 않다. 장내의 박테리아에 의해 합성되어 이것이 일부 장으로부터 체내에 흡수되어 이용되고 있다. 이것도 효모 ·배아(胚芽) ·두류 ·간 ·내장(새나 짐승의) 등에 많은 성분이다.