수용성비타민의 종류와 기능

수용성비타민의 종류와 기능

수용성비타민은 티아민, 리보플래빈, 니아신, 바이오틴, 판토텐산, 비타민 B6, 엽산, 비타민 B12 등 비타민 B군에 속하는 8가지 비타민과 비타민 C로 구성되어 있다. 에너지 대사 및 단백질 대사에 필요한 비타민은 티아민, 리보플래빈, 니아신, 비타민 B6이고 조혈작용(혈액 속의 혈구가 만들어지는 과정)에 관여하는 비타민은 엽산, 비타민 B12 황산화 기능을 가진 영양소는 비타민 C이다. 수용성비타민은 지용성비타민에 비해 매우 불안정해서 티아민, 리보플래빈, 비타민 C는 열과 알칼리에 약하다. 그래서 이 비타민은 오래 끓이는 조리 과정 중에 파괴되기 쉬우며 알칼리인 중탄산소다(탄산수소나트륨) 역시 수용성비타민을 파괴한다. 수용성비타민은 친수성으로 물에 녹기 쉬우므로 조리할 때 최소한의 물을 사용하는 것이 좋다. 티아민은 티아민 피로인산(TPP) 형태로 에너지 생성 반응의 여러 단계에서 조효소로 작용한다. 그리고 오탄당 인산 경로에서 케톨전이효소의 조효소로 작용한다. TPP는 신경세포와 신경세포 사이에서 신경 자극을 전달하는 아세틸콜린 합성 과정의 조효소로 작용하고 신경조직에 에너지를 공급하기 위해서 필요하며 카테콜라민의 합성과 세로토닌을 시냅스로 유입하는 과정에 관여함으로써 정상적인 신경 자극 전달이 이루어지도록 한다. 티아민의 결핍되면 각기병과 베르니케-코르사코프 증후군이 나타난다. 각기병은 뇌와 신경세포의 주요 연료인 포도당이 제대로 대사되지 못할 때 발생하고 베르니케-코르사코프 증후군은 알코올 중독 증세를 가진 사람들에게 나타나는 증상으로 알코올의 섭취로 티아민의 흡수와 이용이 현전하게 감소하여 정신적 혼란과 기억상실, 안 근육마비 등이 나타난다. 티아민이 풍부한 식품으로는 닭 간, 돼지고기, 밭곡식류, 고춧잎, 쑥, 해바라기 씨, 땅콩 등이 있다. 리보플래빈은 에너지대사 과정에서 전자들을 쉽게 받아들이거나 내주며 산화환원반응에 관여한다. 따라서 리보플래빈은 당질, 단백질, 지질의 에너지 산화 과정에 모두 참여하므로 에너지를 생성하는 과정에 매우 중요한 역할을 한다. 리보플래빈은 FMN과 FAD 두 조효소의 구성성분으로 작용한다. 그리고 글루타티온과산화효소의 보조효소로 지질과산화물의 생성을 억제하는 데 관여한다. 리보프래빈의 결핍은 다른 영양소의 결핍과 더불어 나타나게 되는데 주로 코와 눈 주변의 피부염증과 입술과 입 가장자리에 염증이 생기는 구순구각염, 설염, 생식기 주변의 지루 피부염, 두통, 각막의 충혈, 빛에 눈이 부시는 증세 등이 있다. 리보플래빈은 장어와 육류의 간과 같은 동물성 식품이나 우유, 요구르트, 치즈, 시금치, 양송이 등에 풍부하다. 니아신은 NAD와 NADP의 구성 성분으로 탈수소효소의 조효소로서 산화와 환원 반응에 작용하며 전자전달계에서 수소 운반체로 작용한다. 니아신은 단백질이 풍부한 식품을 섭취하면 결핍되지 않는다. 니아신이 결핍되면 펠라그라 현상이 나타나는데 초기에는 식욕 감소, 체중 손실, 소화 불량 등의 증세가 나타나고 심해지면 혀와 입, 위장에 염증과 빈혈, 구토 등이 발생하며 수개월이 지나면 펠라그라 증세가 나타나기 시작한다. 니아신이 풍부한 식품에는 소고기, 돼지고기, 닭고기, 연어, 달걀, 우유, 견과류, 버섯 등에 풍부하다. 바이오틴은 어떤 화합물에 이산화탄소를 첨가하는 카르복실화 반응에 관여하는 조효소로서 역할을 하며 카르복실화 반응은 탄수화물, 지질, 단백질의 대사를 정상적으로 유지하는데 매우 중요한 역할을 한다. 바이오틴 결핍은 매우 드물지만 선천적으로 바이오틴 분해효소 또는 카복실화효소가 분비되지 않거나 섭취가 심하게 부족할 때 원형탈모, 탈색, 피부발진 등의 증상이 나타나며 증상이 악화하면 경련과 뇌 손상을 동반하기도 하나 바이오틴을 보충하면 완전 회복이 가능하다. 판토텐산은 거의 모든 식물성, 동물성 식품에 분포되어 있으며 CoA의 구성 성분으로 에너지대사에 필수적이다. 판토텐산은 CoA의 구성성분으로 아세틸CoA를 통해 탄수화물, 지질, 단백질의 분해 과정에서 ATP 생성에 관여한다. 에너지를 생성하기 위해 탄수화물, 지질, 일부 아미노산은 아세틸CoA의 형태로 TCA 회로를 거쳐 전자전달계로 들어가 ATP를 생성하게 된다. 그리고 판토텐산은 아세틸기를 운반하는 운반체로서 신경 자극 전달 물질인 아세틸콜린 합성에 관여한다. 판토텐산은 CoA와 아실 운반단백질(ACP) 구성성분으로 지방산 합성 과정에서 중요한 역할을 담당한다. 또한 콜레스테롤과 스테로이드 호르몬 합성에 관여한다. 판토텐산의 결핍증은 흔하지 않으나 실험적인 결핍증상으로는 피로감, 메스꺼움, 두통, 수면장애, 과민증 등이 있다. 비타민 B6는 피리독신, 피리독살, 피리독사민의 3가지 형태로 구성되어 있다. 비타민 B6는 조효소 형태인 PLP가 당질, 지질, 특히 단백질대사에서 매우 중요한 역할을 한다. 비타민 B6는 주로 탈탄산효소, 아미노전이효소 등에 관여하며 탈탄산반응, 단일 탄소 대사, 아미노기전이반응, 헴 신생합성 및 지질 탄수화물대사 등을 통해 면역계 및 신경전달물질 합성, 스테로이드호르몬 작용을 조정하는 역할을 한다. 비타민 B6가 결핍되면 구각염, 설염, 구내염, 신경과민, 불면증을 나타내며 심하면 경련, 흥분 등을 나타낸다. 비타민 B6는 주로 단백질이 풍부한 육류, 생선류, 가금류와 콩류, 감자, 바나나 등에 풍부하다. 엽산은 녹색 잎을 가진 식물에 널리 분포되어 있으며 혈구 생성과 세포대사의 정상적인 진행을 위하여 식사를 통해 반드시 섭취해야 한다. 엽산은 적혈구, 백혈구 및 소장 세포 등의 세포분열에 관여하며 DNA 합성에 필요한 물질이 합성하는 과정에 조효소로 작용하는 필수적인 영양소이다. 그러므로 유아기, 성장기, 임신기와 수유기 등 세포 성장과 분열이 활발하게 일어나는 시기에 엽산의 섭취가 매우 중요하다. 엽산이 부조하면 적혈구가 DNA를 합성할 수 없기 때문에 거대적아구성 빈혈이 나타나며 태아의 신경관 손상으로 인해 기형아 출산의 위험이 높아질 수 있다. 엽산이 풍부한 식품에는 시금치, 브로콜리, 상추, 다시마, 오렌지주스 등이 있다. 비타민 B12는 다른 비타민에 비해 매우 복잡하며 미생물에 의해서만 합성되며 먹이사슬을 통해 동물의 근육이나 내장 등에 축적된다. 비타민 B12는 세포분열과 DNA 합성과정에서 엽산이 활성형을 유지할 수 있도록 하는 데 필요하며 엽산과 함께 호모시스테인을 메싸이오닌으로 합성하는 데 필수적인 영양소이다. DNA 합성 장애로 적혈구의 세포 분열이 정상적으로 이루어지지 못하면 거대적아구성 빈혈이 나타날 수 있다. 비타민 B12는 동물의 간, 심장, 신장 등의 내장육과 어류, 조개류, 소고기, 달걀, 우유 등에 풍부하다. 비타민 C는 항산화제로 작용하는 환원제이기 때문에 산화에 매우 민감하다. 비타민 C는 결합조직을 구성하는 단백질인 콜라젠 합성에 필요하다. 콜라젠은 뼈, 인대, 근육, 치아, 피부, 상처의 기본 구조를 형성하는 단백질이다. 그 외에도 비타민 C는 철, 구리, 크롬 등 무기질을 환원 상태로 만들어 흡수율을 높이고 산화된 비타민 E를 환원시켜 비타민 E의 황산화 기능을 증가시킨다. 비타민 C가 결핍되면 콜라젠 합성이 부족해 모세혈관이 쉽게 파열되고 피부가 거칠어질 뿐 아니라 괴혈병이 나타난다. 괴혈병의 임상증상으로는 상처회복 지연, 면역기능 감소, 관절통, 호흡곤란, 부종 등이 있다. 비타민 C는 과일류와 채소에 풍부하다. 키위, 오렌지, 딸기, 사과, 풋고추, 브로콜리, 시금치 등에 많이 들어있다.