비타민이 왜 필요할까요?

2. 비타민의 필요성에 대한 이해

오늘날 산업화된 여러 나라에서 비타민의 급원과 기능, 다양한 식품 공급, 영양소의 정제 능력에 대한 이해는 심각한 비타민 결핍을 제거하는 데 큰 힘이 되었다. 예를 들면, 1900년대 초 미국 남부에서 흔히 발생하던 나이아신 결핍은 현재 거의 찾아볼 수 없다. 역사상 수많은 선원들과 병사들을 죽음으로 몰아 넣었던 비타민 C 결핍증도 지금은 거의 나타나지 않고 있다. 또 선진국에서는 비타민 A 결핍증이 거의 발생하지 않고 있다. 그러나 이러한 지식들과 다양한 식사, 비타민 보충제 공급에도 불구하고 모든 사람들이 충분한 비타민을 공급받고 있는 것은 아니다. 어린이, 임산부, 노인 같은 일부 계층은 특수한 비타민 결핍의 위험에 노출되어 있고, 어떤 비타민 결핍 증상은 식사 패턴의 변화 때문에 나타난다. 최적의 건강 상태를 유지하기 위해 필요한 비타민의 권장량을 설정하려면 비타민이 어떻게 흡수, 운반, 이용, 저장 및 배설되는지 이해하는 것이 중요하다.

 

2-1. 비타민의 생체 이용률

비타민이 식품이나 강화식품을 통해 섭취되든, 보충제로 섭취되든 간에, 비타민이 기능을 수행하려면 체내에 흡수되어야 한다. 식품에 있는 비타민의 40~90%가 흡수되는데 주로 소장에서 흡수된다. 그리고 식품의 구성과 몸의 상태는 체내에서 비타민이 어느 정도 이용될 수 있는지에 영향을 준다. 생체이용률이란 체내에 흡수되어 이용될 수 있는 영양소의 양을 의미한다. 생체이용률에 영양을 주는 요인 중 하나는 비타민이 지용성인지 수용성인지 여부이다. 지용성 비타민이 흡수되려면 식사에 지방이 필요하며, 지방 섭취가 낮을 때에는 흡수가 잘되지 않는다. 수용성 비타민은 흡수되기 위해 지방을 필요로 하지 않지만, 에너지를 필요로 하는 수송시스템에 의존하거나 소화관에서 특정 분자들과 결합해야 흡수된다.
예를 들면, 티아민과 비타민 C는 에너지를 필요로 하는 수송시스템에 의해 흡수되고, 리보플라빈과 나이아신이 흡수되려면 운반 단백질이 필요하다. 비타민 B12는 장에서 흡수되기 전에 위에서 생성된 단백질과 결합해야 한다. 
일단 혈액으로 흡수되면, 비타민은 세포로 운반된다. 대부분의 수용성 비타민이 운반되려면 혈액 단백질과 결합해야 하는 반면, 지용성 비타민은 지단백질과 합쳐지거나 혈액의 수용성 환경에서 운반되기 위해 운반 단백질과 결합해야 한다. 예를 들면, 비타민 A, D, E, K는 장에서 운반되기 위해 카일로미크론과 합쳐진다. 비타민 A는 간에 저장되며, 특정 운반 단백질과 결합한 후 혈액을 통해 조직에 운반되므로 조직에 운반되는 양은 운반 단백질의 효율성에 달려 있다.

 

2-2. 비타민의 기능

비타민은 신체 활동을 향상시키고 조절한다. 각 비타민은 독특한 역활을 수행하지만, 그 기능 중 일부는 비슷하거나 체내에서 공동 목표를 향해 작용한다. 비타민 B 복합제는 모두 조효소인데, 조효소는 이들의 활성을 증진시켜 주는 효소와 결합된 유기적 비단백질 물질이다. 비타민은 에너지를 공급하지 않지만, 다수의 비타민 B 복합제는 에너지 생성 영양소의 대사 과정에 관여된 효소들이 적절히 작용하는데 필요한 조효소이다. 티아민, 리보플라빈, 나이아신, 판토텐산 및 비오틴은 알코올, 탄수화물, 지방, 단백질이 에너지를 내는 반응에 조효소로 작용한다. 비타민 B6는 아미노산과 단백질 대사에서 중요한 역활을 하며, 엽산과 비타민 B12는 서로 세포 분열이 정상적으로 일어날 수 있도록 한다. 비타민 K는 적당한 혈액 응고에 필요한 지용성 조효소이고 비타민 C는 신경전달물질, 호르몬, 결합조직 구성에 필요한 단백질 합성에 관여하는 조효소이다. 또한 비타민 C는 비타민 E와 함께 산화적 손상으로 부터 신체를 보호하는 작용을 한다. 비타민 A와 D는 세포에서 합성되는 단백질에 영향을 주어 호르몬처럼 작용한다.

- 입 : 씹는 작용은 섬유소를 분해하고, 비타민이 유리될 수 있도록 도와준다.
- 위 : 위에서의 소화는 식품에 존재하는 비타민을 유리시킨다.
         일부 나이아신이 흡수된다.
- 간 : 간에서 생성된 담즙은 지용성 비타민의 흡수를 도와준다.
- 췌장 : 췌장에서 유리된 소화효소는 비타민이 더 유리될 수 있도록 도와준다.
- 소장 : 수용성비타민(티아민, 리보플라빈, 나이아신, 비타민 B6, 비오틴, 판토텐산)은 확산과 능동수송에 의해 흡수된다.
             지용성 비타민은 지방과 함께 미셀(micelle)로부터 흡수된다.
             비타민 C는 소장의 끝부분에서 흡수된다.
             비타민 B12는 소장의 후반부에서 흡수된다.
- 대장 : 대장에서는 비타민 K, 비오틴, 박테리아에 의해 생성된 판토텐산의 소량이 흡수된다.

 

2-3. 저장과 배설

비타민을 저장하고 배설하는 능력은 체내에 존재하는 비타민의 양을 조절할 수 있도록 한다. 비타민 B12를 제외한 수용성 비타민은 소변으로 배출된다. 수용성 비타민은 체내에 많은 양이 저장되지 않기 때문에, 공급된 수용성 비타민이 빨리 고갈되어 식사를 통해 정기적으로 공급해 주어야 한다. 식사에서 수용성 비타민이 빠진다면, 비타민 결핍 증상이 나타나는데 그 기간은 며칠 이상 걸린다. 반면, 지용성 비타민은 간과 지방조직에 저장되며, 소변을 통해 배출되지 않는다. 일반적으로 지용성 비타민은 많은 양이 저장되므로 지용성 비타민이 식사를 통해 더 이상 공급되지 않더라도 비타민 결핍 증상이 나타나려면 보다 긴 시간이 걸린다.

 

2-4. 권장 섭취

영양섭취기준은 미국과 캐나다에서 처음 제정되었으나 여러 나라로 확대되고 있다. 영양섭취기준은 평균 필요량을 설정 할 수 있을 만큼 충분한 자료가 있으면 섭취권장량을 제시하고, 자료가 충분하지 못할 때는 충분 섭취량을 제시한다. 또한 건강에 해로운 영향을 주지 않는 정도의 영양소 최대 섭취량으로 최대 허용섭취량을 제시하였다. 비타민 섭취 시 필요량을 충족시키시 위해서는 식품에 점가한 영양소에 대한 지식과 보충제에 들어 있는 영양소, 선택된 식품의 종류에 대한 주의가 요구된다.