이 글에서는 우리 몸에 필수적인 미네랄 중에 하나인 아연에 대해 알아봅니다. 아연은 Zn으로 표기하며 우리가 어릴 때 원소 주기율표에서 봐왔던 원소로 우리 몸에 매우 필수적인데요. 아연이 어떤 역할을 하며 과하거나 부족할 경우 우리몸에 어떤 안좋은 영향을 미치는지 알아보겠습니다.
아연이 우리 몸에서 하는 역학 알아보기
아연(Zn)은 1900년대 초부터 생명의 필수성분으로 인정받았고 1960년대 초 처음 결함이 인정됐습니다. 아연은 세포 성장, 생식 기능 성숙, 면역 등 다양한 신체 작용에 필수적인 추적된 무기 물질로 우리 몸에 약 1.5~2.5g이 들어 있고 이 중 약 60%가 근육과 뼈에 남아 있습니다.
아연은 지방 세포로의 글루코스 진입을 제어하는 인슐린 작용에 영향을 미칩니다. 성장 호르몬, 성 호르몬, 갑상선 호르몬, 프로락틴 등의 호르몬 활동과도 연결되어 있습니다. 아연은 또한 면역 기능에 관여하고 있습니다.
아연은 효소 성분으로 탄수화물, 단백질, 지질, 핵산 등의 합성과 분해에 참여합니다. 특히 핵산 DNA와 RNA 합성에 관여하며 세포 분화, 증식, 유전자 발현 과정에서 생식과 면역 기능을 원활하게 하는 역할을 담당하고 있습니다.
아연은 막단백질, 특정 호르몬, 유전자 전사 인자 구조를 안정시킵니다. 세포막의 안정성은 수용체에 영향을 미치고 그 수용체는 세포 내 모든 반응을 나타내기 때문에 세포막의 기능이 매우 중요합니다.
아연은 항산화효소(Cu, 아연-슈퍼옥사이드(Zn-SOD) 안정화에 큰 도움이 되며 설탕과 인슐린의 대사작용과도 관련이 있습니다. 그러나 2형 당뇨병 환자 중 아연 보충은 당분을 악화시켜 LDL 콜레스테롤 산화에 영향을 미치지 않지만 아연 보충은 1형 당뇨병의 아연 결핍을 개선하고 LDL 콜레스테롤 산화를 줄입니다.
아연은 알부민 등 단백질과 결합해 혈류를 순환하고, 문맥의 혈액에서 아연의 30~40%를 간에서 교체합니다.
아연은 곡물 위주의 식사에서는 흡수율이 낮지만 고기 위주의 식사에서는 흡수율이 높습니다. 식사 유형은 세계보건기구(WHO)가 아연 사용률이 높은 식사, 50~55%, 일반 30~35%로 사용률이 낮은 식사 세 가지로 분류했습니다. 한국의 일반식은 일반적으로 이용률(30%)이 높은 식사로 알려져 있습니다.
아연 사용률이 높은 식사란 육류 섭취량이 많고 정제된 곡물이 적은 식사를 의미하며, 적당한 사용량의 식사에는 고기와 생선이 포함되어 있어 정제되지 않은 곡물에 완전히 의존하지 않는 혼합식이다. 아연 사용률이 낮은 식사는 불발효, 불발효 곡물 식품에 크게 의존하는 식물성 식품 위주의 식사를 언급합니다.
아연이 소장에 흡수되면 펠리틴이 철에 결합하는 것과 마찬가지로 아연과 결합하는 단백질인 메타로티오나인의 합성을 유도하게 됩니다. 옥살산염과 피틴산염도 아연 불용성 화합물을 만들기 때문에 아연의 흡수를 억제합니다. 반면 히스티딘, 시스테인, 트립토판 등의 아미노산은 아연 가용성 착체를 형성하기 때문에 아연 흡수가 개선됩니다.
아연은 췌장, 장, 배설물에 의해 배출됩니다. 소변이나 땀에 의해 소량씩 배설됩니다.
일상적인 식사에서 아연 결핍을 보완하기 위해 섭취되는 건강기능식품의 기능은 체내 모든 조직에 존재하는 미량원소로 핵산과 아미노산 대사에도 기여합니다.
다음은 아연 결핍증와 과잉증 입니다.
혈액과 모세혈관 검사는 몸의 아연 상태를 측정하기 위해 사용됩니다. 혈액 속 아연을 측정하는 것이 일반적이지만 최근에는 머리카락 속 아연을 측정하는 측정이 비교적 간단하고 정확해 체내 아연의 지표로 널리 쓰이고 있습니다.
아연은 식품에 많이 포함되어 있기 때문에 아연 함유량이 극단적으로 적습니다. 적당한 아연 부족은 당뇨병 환자에게서 흔히 볼 수 있습니다. 이는 환자의 소변에서 아연 배출량의 증가와 관련이 있습니다.
아연 결핍증의 원인이 되는 요인으로는 아연 섭취 부족이나 소화 불량으로 인한 아연 흡수 감소, 수술 및 화상, 임신, 수유, 악성 종양 등 아연 수요 증가 등을 들 수 있습니다.
아연이 결핍되면 소화관이나 소포체 손상이 일반적으로 다핵 림프구나 천연 킬러 세포의 기능에 영향을 미칩니다. 심한 아연 결핍은 식욕 부진과 피부 변화와 면역 기능 저하, 심한 아연 결핍은 하고나드리즘과 소인증을 유발합니다.
특히 급성장한 아연 수요가 늘면서 유아와 어린이는 아연 결핍 상태가 더욱 심각해질 수 있습니다. 아연 부족은 만성 또는 급성 설사를 하는 만큼 체내 아연이 설사를 통해 계속 부족해지기 때문에 악순환이 반복될 수 있습니다. 어린이 아연결핍증은 면역력이 떨어지고 호흡기 감염이 잦아지며 휘파람을 부는 '수천'의 호흡 증상이 나타나기도 합니다.
따라서 일부 국가에서는 아연을 어린이 식사에 첨가하면 급성·만성설사나 호흡기 감염병 발생률이 떨어질 수 있습니다. 또 항생제와 아연을 병용하면 중증 폐렴으로 회복이 빨라진다는 연구결과도 있습니다.
아연은 호흡상피세포를 보호하고 염증반응을 억제하며 면역력을 높입니다. 따라서 아연이 결핍되면 바이러스, 세균, 균류, 기생충 등 각종 병원체에 대한 면역력이 저하되고 감기 등 감염병 노출이 쉬워집니다. 권장 아연량(하루 100~300mg)의 20배 이상 장기 사용은 구리와 철분의 영양상태를 줄여 면역력을 떨어뜨리고 HDL 콜레스테롤을 낮추는 효과가 있으며, 세계보건기구(WHO)가 제시하는 아연 최대 섭취량은 성인 남성 45mg다.성인 여성의 경우는 35mg입니다.
급성 아연 중독은 오염된 음료나 식품을 먹는 것에서 발생합니다. 의존증의 증상으로는 복통, 설사, 메스꺼움, 구토 등이 있습니다. 아연 치료제를 하루 50~150mg 정도 복용하면 가벼운 위장 증상이 나타난다고 합니다.
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