비타민D 효능 부족 결핍증 과잉증 권장량
비타민D
비타민D란?
비타민D에는 비타민D2와 비타민D3의 두 가지 중요한 형태가 있으며, 비타민D2는 효모와 식물스테롤인 에르고스테롤로부터, 비타민D3는 피부에서 콜레스테롤의 전구체인 7-디하이드로콜레스테롤로부터 합성될 수 있다. 이러한 경우 비타민D는 햇빛에서 충분히 합성될 수 있어 식품으로 섭취하지 않아도 문제가 되지 않으므로 ‘조건부’ 비타민 또는 프로호르몬(Prohormone, 즉 활성 호르몬의 전구체)으로 분류할 수 있다. 비타민D는 지용성이므로 몸속에 들어오면 지방조직에 흡수되지만, 지방조직은 비타민D를 쉽게 놓아주지 않아 비만 환자일수록 비타민D 부족이 오기 쉽고, 이는 비만을 악화시키는 악순환을 초래한다. 비타민D는 골격 형성에 필요한 칼슘을 대장과 콩팥에서 흡수시키는 데 기여하며, 천연이나 식품가공품에 비타민D가 함유된 식품 재료는 모두 지방을 동반하고 있다. 비타민D는 지용성 에르고스테롤이 자외선의 도움으로 만들어진 것으로, 그 기본 분자는 스테로이드 구조이다.
비타민D 급원식품
햇빛에 충분히 노출되지 못한 경우에는 식품을 통해 비타민D를 충분히 섭취하여야 하지만, 실제로 비타민D 함량이 높은 식품은 그리 많지 않다. 기름진 생선이 좋은 급원이며, 달걀, 버터, 간 등에도 비타민D가 함유되어 있으나 상당량 먹어야만 의미가 있으므로 좋은 급원이라 할 수는 없다. 비타민D를 함유한 식품의 추출물 또는 비타민D2, D3를 첨가한 가공식품과 비타민D 보충용 식품도 좋은 급원식품이 될 수 있겠다. 비타민D는 지용성 비타민이므로 지방이나 기름과 함께 섭취되어야 체내 흡수율이 높아지고, 안정된 생체 원소이므로 장기간 보존 또는 조리 과정에서 쉽게 파괴되지 않는다.
비타민D의 대사 과정
비타민D는 음식을 통해 섭취되면 담즙염의 도움으로 소장에서 흡수되어 킬로마이크론 형태로 림프계를 통해 간으로 운반된다. 만성 지방흡수불량증이 있는 경우 비타민D 흡수에 문제가 생겨 결핍증이 나타날 수 있다.
비타민D는 지방 조직에 저장되고, 필요할 때 단백질과 결합해 혈액을 통해 간으로 운반된다. 간에서 25번 탄소 위치가 수산화되어 25-OH 비타민D[25(OH)D]로 전환되면, α-2 글로빈과 결합해 혈액을 통해 신장으로 운반된다. 신장에서 다시 1번 탄소 위치가 수산화되어 비타민D의 활성형인 1,25-OH 비타민D[25(OH)D]가 만들어진다. 이 과정은 혈액의 칼슘 농도가 낮아지면 분비되는 부갑상선 호르몬(PTH)에 의해 조절된다. 활성형 비타민D는 칼시트리올이라고도 불린다.
비타민D는 주로 담즙을 통해 대변으로 배설되며, 수용성 대사물로 전환되어 소변으로 배설되기도 한다.
비타민D의 기능
칼슘과 인의 대사 조절
비타민D의 주요 기능은 혈중 칼슘과 인의 수준을 조절하고 평형을 유지하는 것이다. 이는 신경근육 기능과 뼈의 무기질화를 적절히 할 수 있는 범위 내에서 이루어진다. 1,25(OH)₂D는 소장에서 칼슘과 인의 흡수를 증가시켜 이러한 조절을 돕는다.
비타민D 섭취가 부족하거나 지방 흡수가 방해되거나 겨울철처럼 비타민D 생성이 부족하면, 25(OH)D₃의 수준이 낮아지고 혈액 내 칼슘과 1,25(OH)₂D₃의 수준도 낮아진다. 이때 부갑상선 호르몬(PTH) 농도가 증가하고, PTH 증가는 뼈 내 무기질의 용출을 증가시켜 뼈 무기질의 상실을 초래한다.
따라서 1,25(OH)₂D의 주요 작용 부위는 소장과 뼈이다. 소장에서 칼슘과 인의 흡수를 효율적으로 돕고, 혈청 칼슘 수준을 세포 활동에 적절한 범위로 조절한다. 칼슘이 부족할 때는 뼈에 저장된 칼슘과 인을 이동시켜 평형을 유지한다.
칼슘기능 유지
비타민D는 칼슘의 기능 유지에 도움을 주는데, 신경과 근육의 이음부의 기능을 유지하기 위해 칼슘을 충분히 공급할 뿐 아니라, 뼈의 주요 성분인 인산칼슘을 만들기 위해 칼슘 뿐 아니라 인의 사용도 조절한다.
비타민D 결핍
비타민D가 결핍되면 혈액의 칼슘과 인 농도가 낮아져 골격의 석회화가 충분히 이루어지지 않거나 뼈에서 탈무기질화가 발생한다. 이로 인해 골격이 약화되어 압력을 이기지 못하고 휘게 된다. 성장하는 어린이에게는 이러한 증상이 구루병으로 나타나고, 성인에게는 골연화증(Osteomalacia)으로 나타난다. 골연화증은 새로 형성되는 뼈의 골화가 약해 엉덩이, 척추 등의 골절 위험이 높아진다. 비타민D 결핍은 칼슘 흡수를 저하시켜 저칼슘혈증을 유발하며, 이차적 갑상선기능부전증과 심한 뼈 상실을 초래할 수 있다.
비타민D 결핍은 특히 노인과 사무실에서 일하는 사람들에게 흔한데, 이들은 햇빛에 노출될 기회가 적고, 신장 기능 저하로 비타민D의 활성화가 효율적이지 않기 때문이다. 또한, 비타민D 결핍은 면역 기능 약화, 우울증, 심혈관 질환, 당뇨병 등의 위험을 증가시킬 수 있다. 연구에 따르면, 파킨슨병 환자는 비타민D 결핍률이 건강한 사람이나 알츠하이머병 환자보다 높다고 한다. 더불어 비타민D 결핍시 인슐린 작용이 둔해져 복부 비만이 발생하고 체중 조절이 어려워지며, 비만/심장병/퇴행성 관절염/대장암 등의 위험도 높아진다. 이러한 이유로 충분한 비타민D 섭취가 중요하며, 햇빛 노출과 함께 비타민D가 풍부한 음식을 섭취하거나 보충제를 통해 비타민D 수치를 유지하는 것이 필요하다.
결핍증상
- 약해진 뼈와 근육 – 마그네슘은 신경 및 근육 기능에 중요한 영향을 미치며, 칼슘과 함께 뼈 건강을 유지하고 근육 수축을 조절하는데, 비타민D가 부족하면 칼슘과 마그네슘의 흡수가 감소하게 되어 뼈 및 근육의 건강을 저해할 수 있다.
- 우울증 – 비타민D는 호르몬 분비와 관련되어 있기 때문에 정신 건강에 영향을 끼칠 수 있다.
- 염증과 통증 – 비타민D는 면역 시스템을 조절하고 염증을 억제하는 역할을 하기에 결핍시 면역 시스템이 제대로 작동하지 않아 염증이 증가하고, 이로 인해 관절이나 근육 등에서 통증이 발생할 수 있다.
- 고혈압 – 비타민D가 부족하면 혈압 조절 체계가 올바르게 작동하지 않을 수 있어 고혈압의 위험이 증가할 수 있다.
- 체중 증가 – 비타민D가 부족하면 혈당을 조절하고 지방 세포에 에너지를 저장하는데 관여하는 인슐린의 작용이 감소할 수 있어 혈당 조절이 어려워지고, 이로 인해 체중이 증가할 수 있다.
- LDL 콜레스테롤 수치 증가 – 비타민D는 인슐린의 작용을 개선하여 혈당을 조절하는데 도움을 주기에 고혈당이나 인슐린 저항성이 줄어들어 콜레스테롤 대사가 개선되고 LDL 콜레스테롤의 수치가 감소할 수 있는데, 그러한 비타민D가 결핍된다면 LDL 콜레스테롤 수치가 증가될 수 있으며, 그와 관련된 문제가 생길 위험도 자연적으로 높아진다.
- 장내 문제 – 비타민D는 장내 점막의 건강을 유지하고 장내 세포의 기능을 조절하는데 중요한 역할을 한다. 비타민D가 부족하면 장내세포의 기능이 저하되고, 장내 환경이 변화할 수 있는데 이로 인해 소화 문제, 변비, 또는 과민성 대장 증후군과 같은 질환이 발생할 수 있다. 그러니 글루텐에 예민하거나 크론병, 염증성 장 질환 등의 증상이 있다면 비타민D를 더 많이 챙겨 먹어야한다.
비타민D 과잉증
과량의 비타민D 섭취는 고칼슘혈증과 고칼슘뇨증을 야기한다. 고칼슘혈증의 일차적인 원인은 소장을 통한 칼슘의 흡수와 뼈로부터 칼슘 용출 촉진에 있으나, 뼈의 칼슘 용출이 더 중요한 인자로 밝혀졌다. 고칼슘혈증은 신세뇨관의 뇨 농축기전의 상실을 가져와 다뇨와 다음, 다갈증을 초래하며, 사구체여과율의 감소와 칼슘뇨증을 수반한다. 특별히 민감한 경우에 신장결석 형성을 촉진시킨다는 보고도 있다. 또한 연조직의 전이성 석회화와 중추신경계 증상 등을 초래한다. 영아의 경우 특히 독성이 강한데, 과량 섭취할 경우 정신발달 장애, 혈관 수축 등과 같은 독성 증상이 나타난다.
비타민D 중독 증상으로 식욕 부진, 메스꺼움, 근력 약화, 두통, 신장 결석, 관절염, 동맥경화, 고혈압 등이 있다.
비타민D 권장량
우리나라에서는 계절과 지역에 따라 일일 비타민D 생성을 위한 자외선 노출 시간이 다르며, 보통 하루에 20-40분의 일광욕이 권장된다. 그러나 햇빛으로부터의 비타민D 흡수는 자외선차단제 사용 등의 이유로 실제로는 어려운 경우가 많다.
한국인의 1일 비타민D 섭취기준으로는
위 표와 같다. μg 표기는 마이크로그램으로 mcg와 동일한 용량을 나타내고 있는 것이니 참고하길 바란다.
예> 25μg(mcg) = 1000 IU / 100μg(mcg) = 4000 IU