[영양] 뼈 건강에 중요한 영양소: 인, 비타민 A 그리고 비타민 D의 역할

뼈 건강에서 인(Phosphorus)과 비타민 A(Vitamin A)의 역할

• 인(Phosphorus):
  인은 체액 균형을 유지하는 역할을 하지만, 뼈 건강에도 매우 중요합니다. 우리 몸의 85% 이상의 인이 뼈의 결정체인 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)로 존재합니다. 그러나 인의 섭취량이 지나치게 많을 경우, 특히 칼슘(Calcium) 섭취가 부족할 때는 뼈에서 미네랄이 방출될 수 있습니다. 이로 인해 뼈에서 방출된 칼슘이 연조직에 침착되어 석회화를 일으킬 수 있습니다.
• 비타민 A(Vitamin A):
  비타민 A는 항산화 영양소로 잘 알려져 있으며, 뼈의 모델링과 리모델링에 필요합니다. 하지만 비타민 A를 과잉 섭취할 경우, 오스테오클라스트(osteoclast)의 활동을 자극하여 뼈를 분해시킬 수 있습니다.

 

비타민 D(Vitamin D)의 주요 기능, 결핍 및 독성 증상, 음식 소스

 

1. 비타민 D의 주요 기능

비타민 D는 지용성 비타민으로, 칼시페롤(calciferol)로 불리며 두 가지 주요 형태로 존재합니다. 식물에서 유래한 에르고칼시페롤(ergocalciferol)과 동물에서 유래한 콜레칼시페롤(cholecalciferol)입니다. 비타민 D는 식이 섭취를 통해 얻거나, 햇빛에 노출될 때 피부에서 합성될 수 있습니다.

비타민 D는 식이 섭취나 피부에서 합성된 후, 활성화 과정을 거쳐 기능을 발휘합니다. 이 활성화 과정은 간에서의 첫 번째 수산화(hydroxylation) 반응으로 칼시디올(calcidiol, 25-hydroxyvitamin D)을 형성하고, 신장에서의 두 번째 수산화 반응으로 칼시트리올(calcitriol, 1,25-dihydroxyvitamin D)을 생성하는 것입니다. 칼시트리올이 비타민 D의 활성형입니다.

비타민 D의 주요 기능은 칼슘(Calcium) 균형을 유지하는 것입니다. 혈중 칼슘 농도가 낮을 때, 부갑상선 호르몬(parathyroid hormone)이 신장에서 비타민 D의 활성화를 촉진합니다. 활성화된 비타민 D는 장에서 칼슘 흡수를 증가시키며, 부갑상선 호르몬과 함께 신장에서 칼슘 재흡수를 증가시키고, 오스테오클라스트(osteoclasts)를 자극하여 뼈에서 칼슘을 방출시킵니다.

비타민 D는 신체의 여러 세포에 있는 비타민 D 수용체(vitamin D receptor)에 결합하여 세포 성장, 면역 체계 등을 조절하는 역할을 합니다.

2. 비타민 D 결핍과 독성 증상

비타민 D 결핍은 드물지만, 불충분하거나 최적의 수준에 미치지 못하는 경우가 많습니다. 대부분의 사람들은 비타민 D가 결핍 증상을 예방할 수 있을 만큼 충분히 가지고 있지만, 비타민 D의 기능을 최적화하기에는 부족할 수 있습니다. 비타민 D 결핍은 칼슘 흡수를 저해하며, 충분한 비타민 D가 없으면 칼슘이 장을 통과하면서 흡수되지 않습니다.

비타민 D 불충분을 유발하는 요인으로는 어두운 피부(어두운 피부는 햇빛에서 비타민 D를 덜 효율적으로 합성함), 햇빛 부족, 강화된 우유를 사용하지 않는 경우 등이 있습니다. 비타민 D 불충분은 모유 수유를 하는 영아와 보충제를 섭취하지 않는 경우, 그리고 노인들 사이에서 더 흔합니다. 노인의 경우, 비타민 D 섭취량, 야외 활동 시간, 비타민 D 합성과 활성화 능력이 모두 감소하기 때문에 더욱 문제가 됩니다. 이러한 이유로 캐나다 보건부(Health Canada)는 모유 수유를 하는 영아와 51세 이상의 성인이 매일 10 mcg(400 IU)의 비타민 D 보충제를 섭취할 것을 권장합니다.

비타민 D 결핍은 어린이에게 구루병(rickets), 성인에게 골연화증(osteomalacia) 또는 골다공증(osteoporosis)을 초래할 수 있습니다.

비타민 D 독성은 드물며, 주로 비타민 D 보충제의 고용량 섭취로 발생합니다. 햇빛 노출로 합성된 비타민 D는 과도한 섭취로 인한 독성에 기여하지 않고 분해됩니다. 그러나 보충제로 인한 독성은 고칼슘혈증(hypercalcemia)을 일으켜 연조직, 예를 들어 장기나 혈관에 칼슘이 침착될 수 있습니다.

 

3. 비타민 D의 음식 소스 및 보충 방법

비타민 D가 자연적으로 함유된 음식은 제한적입니다. 대표적인 음식으로는 지방이 많은 생선과 계란 노른자가 있습니다. 캐나다에서는 우유와 마가린에 비타민 D가 강화되어 있으며, 우유는 비타민 D 섭취의 주요 기여자 중 하나입니다.

비타민 D의 RDA(권장 섭취량)는 성인 기준으로 15 mcg(600 IU)입니다. 그러나 한 컵의 우유는 약 2.5 mcg의 비타민 D만을 제공하므로, 음식만으로 충분한 비타민 D를 섭취하는 것은 어려울 수 있습니다.

비타민 D는 햇빛 노출을 통해 합성될 수도 있습니다. 주 2-3회, 팔, 손, 얼굴을 10-15분간 햇빛에 노출하면 충분한 비타민 D가 합성됩니다. 그러나 피부 색소(더 어두운 피부는 비타민 D 합성이 줄어듦), 자외선 차단제의 사용 등 여러 요인이 비타민 D의 내인성 합성을 감소시킬 수 있습니다.

북위 40도 이상(밴쿠버 포함) 지역에서는 겨울철에 햇빛으로 비타민 D를 충분히 합성할 수 없으므로, 식이 섭취에 의존해야 합니다. 음식 소스가 제한적이므로, 대부분의 사람들은 겨울철에 비타민 D 보충제가 필요합니다. 현재의 연구는 낮은 비타민 D 수치를 증가시키기 위해 하루 최대 50 mcg(2000 IU)의 보충제가 필요할 수 있다고 제안합니다.

비타민 D는 뼈 건강뿐만 아니라 면역 체계와 세포 성장 조절에도 중요한 역할을 합니다. 따라서 비타민 D의 충분한 섭취와 보충이 중요합니다.