(2) 미량미네랄

가. 철분(鐵分)(Fe : ferric, iron)

인체조직에 분포되어 있는 철분의 약 70%는 적혈구의 혈색소인 헤모글로빈 중에 존재하며, 나머지 30%는 간장. 비장 및 골수 등에 저장되어 있고, 근육 속에도 미량이지만 함유되어 있다. 체내 철분의 총량은 성인 남자의 경우 1kg당 약 50mg이고, 성인 여자의 경우 약 35mg이다.

★ 중요한 생리작용 철분은 적혈구의 주성분인 헤모글로빈의 생산에 절대적으로 필요한 성분이다. 철분은 폐에서 산소와 결합하여 순환하면서 조직에 산소를 내려놓고, 대신 이산화탄소를 받아 다시 폐로 돌아옴으로써 전 조직세포의 신진대사를 유지한다.

철분은 근육의 색소인 미오글로빈의 구성요소이고, 미오글로빈은 혈액 중의 헤모글로빈과 마찬가지로 근육에 도달한 산소와 결합한 상태로 존재하다가, 당질. 지질. 및 단백질의 사나화시 필요한 산소를 제공하여 에너지를 발생하는 데 쓰이도록 한다.

이외에도 철분은 스트레스와 질병에 대한 저항, 어린이의 성장발육에 중요한 미네랄로서 특히 여성이나 임산부의 경우, 철결핍성 빈혈이 잘 발생하게 된다.

실제로 철분 결핍시 나타나는 증상으로는 빈혈, 탈모. 판단력 저하, 호흡곤란, 손톱 연화, 피부 창백, 쉽게 피로, 변비, 혀의 통증, 성장자애, 다리를 계속 해서 흔드는 버릇, 월경불순, 면역력 저하 등이다.

★ 철분의 섭취 권장량 및 섭취실태

20세 이후 한국 남성의 1일 섭취권장량은 12mg이다. 10대부터 40대 까지의 가임기 여성은 월경혈로 인한 철분 손실이 크기 때문에 이들의 철분 권장량은 18mg으로 같은 나이의 남성에 비해 더 높다.

1995년 보고된 국민영양조사 결과에 따르면, 전 국민의 1인당 평균 철분 섭취량은 22mg/일 로서 철분섭취 권장량의 약 66%에 해당되었다.

나. 요오드(I : iodine)

★ 중요한 생리작용

체내에 존재하는 요오드의 70~80%가 갑상선에서 발견되고 있어, 요오드는 갑상선 기능과 밀접한 관계가 있다. 요오드는 갑상선에서 분비하는 티록신(thyroxine)이란 호르몬의 구성요소인데, 티록신은 신체의 기초대사를 촉진시키는데 관여한다.

즉 지방을 태워서 에너지를 생성시킬 뿐 아니라, 성장기의 어린이들의 육체적 , 정신적, 성적 성장에 관여한다. 하루 필요량은 0.15g으로 매우 적은 양이지만 그 기능은 매우 중요하다.

★ 결핍현상

요오드가 결핍되면 티록신의 합성이 잘 이루어지지 않으므로 신체는 이를 보상하기 위해 갑상선 조직을 더욱 확대시킴으로써 갑상선비대증이 나타난다. 갑상선종이나 갑상선 기능 저하로 빈혈, 저혈압, 맥박의 느림, 비만 등이 있고 또 유산을 유발하기 쉽다는 보고도 있다.

★ 요오드의 급원식품

요오드는 주로 바닷물과 토양 중에 다량 함유되어 있으며, 미역, 김, 등의 해조류는 대표적인 급원식품이다. 해조류를 많이 먹는 한국인의 경우, 요오드 결핍은 크게 문제 되지 않으며 오히려 과잉섭취를 주의해야 한다.

다. 아연(Zn : zinc)

아연은 �에 모든 조직에 존재하며 특히 눈 조직의 조리개, 망막에 많은 양의 아연이 존재한다.

★ 중요한 생리작용

아연은 뼈형성 과정의 필수 미네랄로서, 어린이들의 성장발육에 매우 중요하며, 5감각(시각, 청각, 미각, 후각, 촉각)의 발달에 중요하다.

또한 인슐린 분자의 한 구성성분으로 당분 대사작용 및 탄수화물 대사작용에 중요한 역할을 한다.

아연은 세포구성의 기본물질인 RNA, DNA 등의 핵산과 단백질의 합성에 중요한 역할을 할 뿐 아니라, 세포의 분열 및 분화 과정에도 필수적이라는 사실이 밝혀지고 있다.

또한 산화방지 작용이 있어서 세포와 세포막의 파손을 보호하며 노하 현상을 지연시킨다.

또, 아연은 췌장에 그 함량이 높으며, 인슐린의 생리적 기능을 높여주고, 면역능력을 증진시키는 작용이 밝혀지고 있다.

★ 결핍현상

아연이 결핍될 경우 단백질의 합성을 저해하고 뇌의 발달을 저해하여, 성장부진, 피부질환, 탈모 등이 일어나며, 손톱이 얇고 휘며 흰 반점이 생긴다. 성장발육이 늦으며, 입맛과 냄새의 감각을 잃고, 여드름, 피로, 야간의 시력저하, 임포텐스 불임, 기억력 감퇴, 고콜레스테롤증, 전립선 이상, 감염에 약하게 되며 감기에 걸리기 쉽고 상처의 치유가 늦어진다. 또한 아연의 결핍이 성장장애와 성기능의 장애를 일으키기 때문에 아연을 '섹스미네랄'이라고도 한다.

라. 구리(銅)(Cu : copper)

대부분의 동물과 식물에 있어서 구리는 구성영양소인 동시에 필수영양소로서 정상 성인은 총 100~150g의 구리를 함유하고 있다. 일반적으로 신장. 심장, 머리카락과 뇌 등에 갖아 높은 농도의 구리가 함유되어 있으며, 비장, 폐근육, 골격과 뇌하수체, 갑상선, 흉선 등에도함유되어 있다.

★ 중요한 생리작용

구리는 체내에서 철분이 헤모글로빈 합성에 이용되는 과정에 관여하고 있다.

즉, 비활성 철분을 활성 철분으로 변화시켜 인체에서 이용할 수 있게 한다. 따라서 구리가 결핍되면 철분이 헤모글로빈 합성에 제대로 이용되지 못하여 빈혈 증세가 나타나는데, 이 경우에는 철분을 아무리 보충해 주어도 증세가 호전 되지 않고 구리를 같이 보충해 주어야만 증세가 사라진다.

구리는 세포 내에서 에너지를 생산하는 데 가지 중요한 미네랄들 중 하나로, 혈관벽의 탄력성을 부여하는 작용, 신경막의 보호작용, 정상적인 면역력 유지작용, 상처치유 기능, 중추신경의 기능, 멜라닌 색소 형성 등에 매우 중요한 역할을 한다.

★ 결핍현상

부족시 나타나는 증상으로는 혈장농도의 감소, 철분 흡수 및 헤모글로빈 합성의 감소로 조혈작용의 장애, 빈혈, 골격보조, 골다공증, 콜레스테롤 상승, 동맥경화, 혈관파열, 면역력 저하, 갑상선 기능저하. 조직노화, 피부염, 성장부진, 심장순환계의 장애, 일반적인 허약증세, 탈모 등이 있다.

마. 망간(Mn : manganese)

망간은 포유동물의 조직에 광범위하게 분포되어 있으며, 특히 골격, 뇌하수체, 간 松課體 (송과체), 유선 등에 그 농ㅊ도가 높은데, 성인의 경우 망간의 총 함량은 약 10g 인 것으로 추산하고 있다.

중요한 생리작용으로는 성장, 골격형성 및 발달, 생식기능(고환의 발육 및 난소의 기능), 중추신경계의 기능에 주요 요소가 되고 있으며, 지방산과 콜레스테롤의 합성에 관여하는 효소들의 구성요소 및 촉매 역할을 한다.

또 요소의 형성과 지방질의 방출, 세포내의 미토콘드리아 기능, 즉 에너지 방출에도 필수적인 존재로 알려져 있다.

망간이 결핍될 경우 성장부진, 골격이상, 생식능력의 저하. 신생아의 운동 실조 등의 원인이 된다고 추정하고 있다.

바. 셀레늄(Se : selenium)

최근 미네랄 연구에서 주목 받고 있는 세레늄은 12지장에서부터 흡수된 후 주로 단백질에 결합되어 혈액으로 이동되어, 머리카락, 골격, 적혈구 등의 신체조직으로 들어가ㅣ도 하고, 일부는 여러 가지 대사에 참여 후 담즙, 췌장 분비액, 소장을 통하여 대변, 소변, 호흡을 통해 빠져나간다.

셀레늄은 인종, 연령, 식생활 습관에 따라 섭취량에 차이가 있을 수 있다. 이유는 토양에 따라 셀레늄의 함유량이 다르기 때문이다.

★ 중요한 생리작용

셀레늄은 glutathione peroxidase라는 효소의 구성성분으로 의미가 크다.

셀레늄은 신체에 1mg도 안되는 양이 있으나 각종 질병의 예방과 치료에서 중요하게 작용한다. 암의 발생과 전이를 억제하고(항산화제, 항발암성 원소), 카드늄(특히 담배 속의)의 독성 영향으로부터 독성을 완화시키는 역할을 하며, 협심증, 심근경색의 예방, 고혈압, 동맥경화, 백내장, 관절염, 근육위축증, 정력감퇴 등에 효력이 있고, 면역계의 기능 강화, 성장과 발육에 도움을 주며, 남자의 경우 정자 생성에 관여함으로써 젊음을 가져다 주는 효과가 뛰어나다는 보고가 있다.

★ 과잉 및 결핍 현상

Vitamin E와 협동적으로 작용하므로 부족현상도 두 물질이 부족할 때 같이 나타난다. 예외적인 것은 췌장의 섬유화 현상으로, 이 증상은 셀레늄 단일성분의 부족증상이다. 과잉섭취 시 독성이 발생하여 신경계의 변하로 감각 이상, 마비(중풍), 반신불수 등의 증상을 동반하기도 한다.

★ 1일 섭취권장량

유아 : 10~15ug

어린이 : 20~30ug

청소년 : 40~50ug

성인 : 55~70ug

사. 게르마늄(Ge : Germanium)

게르마늄은 반도체 산업에 널리 이용되어 오다가 최근에 의학적으로 관심을 끌게 되었다.

인체에서의 게르마늄의 작용은 아직 그다지 밝혀지지 않은 단계로 앞으로의 연구가 주목되고 있다.

★ 중요한 생리작용

게르마늄의 반도체 특성을 이용한 전자치료기가 개발되고 있는데, 그 기능은 모세혈관의 벽을 뚫고 혈관으로 들어가 혈액속에서 전자 이동을 일으킴으로써 혈액이 산성 상태인 경우 게르마늄의 음이온이 흡착되어 혈액의 PH를 중성으로 만든다. 반대로 알칼리성 상태일 때는 전자 반전작용으로 양이론이 되어 역시 혈액의 PH를 정상으로 유지시켜 준다.

즉, 혈액을 정화하는 작용이 있으며, 혈관벽에 부착한 콜레스테롤에 게르마늄의 침투압이 작용하면 콜레스테롤을 분해하여 혈관벽에서 떼어내어 콩팥을 통해 몸 밖으로 배출한다.

게르마늄을 많이 함유한 식품으로는 마늘. 인삼, 참마 뿌리, 캄프리, 구기자 등이 잇다.

아. 크롬(Cr : Chromium)

크롬은 6가 크롬과 3가 크롬의 두 가지가 있으나, 생물학적으로 이용되는 것은 3가 크롬만이 가능하다. 분자량이 적은 것 일수록 좋은 것으로 되어 있으며, GTF(Glucose tolerance factor)라고 표시하지만 아직 정확한 구조는 밝혀지지 않았다.

★ 중요한 생리작용

크롬의 역할 중 가장 중요하게 알려진 것은 포도당의 정상치 유지에 필수적 물질인 인슐린의 기능을 세포 레벨에서 조절하는 GTP의 구성성분 이라는 것이며, 그 외에도 콜레스테롤의 정상치 유지, 지방산 대사작용, 탄수화물 대사작용 등에 절대적으로 중요한 미네랄이다.

인슐린이 효과를 나타내기 위해서는 인슐린 고유의 모양을 갖추어야만 하는데, 크롬은 인슐린의 정상의 모양을 갖추는데 필요한 인자이다.

크롬은 아미노산 유도체인 피콜린산과 결합하여 chromium picolinate의 형태로 되었을 때 세포벽을 통과 할 수 있으며, 인슐린으로 하여금 자기의 역할을 할 수 있도록 하여준다.

따라서 혈당을 필요한 세포로 옮겨주게 되는 것이다.

크롬은 인슐린의 작용을 정상화하여 주므로 혈액 내에서 당의 이용률을 높여주고, 지방대사에도 관여하므로 체중감소 목적이나 여드름의 치료에도 이용된다. 특히 중연기 이후의 당대사 이상은 크롬의 투영로 잘 치료되기 때문에 주로 당뇨나 저혈당 증에 쓰인다.

★ 결핍현상

크롬의 부족시 나타나는 증상에는 당뇨병, 저혈당증, 동맥경화증, LDL 콜레스테롤의 상승 등이 대표적이며, 이 외에도 당뇨병으로 인한 인슐린의 필요 증가. 포도당 불내성 증가, 아미노산 대사장애, 스트레스 적응력 감소, 성장장애, 각막 혼탁현상, 두통, 피로 근심, 걱정, 불안감 등을 가져온다.

보고에 의하면 현재 미국인의 2/3가 당대사에 이상을 나타내고 있다고 하며, 이 현상은 음식물 중 크롬의 함량이 떨어지기 때문이라고 한다.

자. 바나듐(V : vanadium)

바나듐은 당뇨의 치료에 이용되면서 유명해졌다.

그 외에 건강한 뼈와 연골, 치아의 형성에 필요하고, 세포의 대사에 필수성분이다. Cholesterol의 합성을 저해하고, 성장과 생식에도 관여한다.

포도당 대사에 인슐린과 같은 영향을 미친다. 과잉시 혈중 요소와 크리아틴의 수준이 증가된다.

함유식품으로 흑후추, 고수, 파슬리, 버섯, 조개류 등이 있다.

차. 붕소(B : boron)

붕소는 뼈의 성장 및 안정에 유익한 미량 미네랄로서, 칼슘 및 마그네슘과 관련된 영양소이다. 붕소는 세포막의 적절한 기능을 위해 필요한데, 칼슘의 흡수를 도우며 Vitsmin D를 활성화 시키는 동시에 칼슘과 마그네슘이 소변으로 배설되는 것을 감소시킨다.

여성에게 있어서 감소된 붕소는 골다공증과 골관절염의 발생을 나타내며, 소변 내의 칼슘 손실의 증가와 에스트로겐 호르몬의 감소 상태를 나타낸다. 골다공증, 관절염 환자에게는 붕소의 공급이 필요하며, 노인이 되면서는 2~3mg/day의 공급을 권장한다.

이 외에도 다음과 같은 생리적 기능을 하고 있다.

① 미량 미네랄로 뼈를 튼튼히 하며, calcium, phosphorus, magnesium의 대사에 필요한 성분이다.

② 뇌의 기능을 높이며 민첩하게 해준다

③ Boron의 결핍은 vitamine D의 결핍을 부추긴다.

④ 폐경후 골다공증이나 근육의 손상을 막는다.

붕소를 함유한 식품에는 사과, 당근, 포도, 땅콩, 곡류, 배 등이 있다.

카. 규소(硅素)(Si : silicone)

규소는 지구상에 가장 널리 분포되어 잇는 미네랄 중의 하나이다. 체내에서 피부를 형성하고 탄력을 좋게 하여 주며, 손톱을 튼튼히 해주고, 머리칼을 굵게 해준다.

칼슘처럼 뼈의 구조를 튼튼히 해주고, 결합조직, 힘줄, 연골을 견고히 하여준다. 혈관에서 동맥경화와 심장병을 막아주고, 항염효과를 발휘하여 감염으로부터 보호해 준다.

세포 및 조직의 노화를 방지하기 때문에 노인들에게는 특히 필요한 성분이라고 할 수 있다.

타. 코발트(Co : cobalt)

코발트는 비타민 B12구성의 필수성분으로서 결핍시 악성빈혈이 초래된다.

낮은 농도의 경우에는 난폭한 행동양상과도 관계가 있는 것으로 알려져 있다.

파. 니켈(Ni : Nickel)

니켈은 DNA와 RNA의 안정화에 중요한 성분으로서, 탄수화물 대사에 관련이 있다.

과량 시 접촉피부염을 초래할 수 있다.

함유식품에는 메밀, 귀리, 코코아, 굴등이 있다.

하. 몰리브덴(Mo : molybdenum)

인체효소의 홀성제로 작용하는 필수 미네랄로서 Xanthin Oxidase, Sulfidase Oxidase, Aldehyde dehydrogrnase 등의 촉매로서 사용되어 지고 있다.

이외에 주석(Sn). 불소(F). 스토론듐(Sr)등 각종 초미량 원소가 인체 내에 존재하며, 각기 툭수한 생화학적 기능을 가지고 있으면서 인체의 대사기능에 일정한 역할을 하고 있는 것으로 알려져 있으나, 그 상세한 메카니즘은 앞으로의 연구과제로 남아 있다.