다량 무기질의 종류와 기능

다량 무기질의 종류와 기능

무기질은 체내의 여러 생리기능을 조절, 유지하는 데 중요한 역할을 하는데 필요량에 따라 다량 무기질과 미량 무기질로 나뉜다. 다량 무기질은 보통 하루에 100mg 이상 필요로 하는 무기질을 말하며 칼슘, 인, 마그네슘, 칼륨, 염소, 황이 여기에 속한다. 무기질은 체내에서 다양한 역할을 담당하는데 마그네슘과 망간 같은 무기질은 효소의 작용에 필수적이며 나트륨, 칼륨, 염소 등은 체내 전해질 균형이나 신경 자극의 전달과 근육수축 등에 관여한다. 칼슘과 인은 골격의 형성과 성장 발달에 매우 중요하다. 다량 무기질 중 칼슘은 치아와 골격을 유지하는 기능 외에도 여러 가지 생리 기능을 조절하는 데 중요한 역할을 한다. 성인의 경우 칼슘 함량은 1.200g 정도인데 이 중 대부분의 칼슘이 골격과 치아의 형성에 사용되고 나머지 1% 정도는 세포 내외액에 존재하여 세포의 주요 기능에 관여한다. 우리의 뼈는 겉으로 보기에는 비 활성적인 것 같지만 끊임없이 재생성 과정을 거치는 상당히 활발한 조직이다. 조골세포와 파골세포의 작용에 의해 칼슘이 지속해서 들어가고 나오면서 뼈의 교체가 이루어진다. 칼슘 섭취 정도는 골격의 건강에 영향을 미쳐 골다공증의 발병 여부에 중요한 요인이 된다. 칼슘은 이 외에도 체내에서 여러 가지 생리 기능을 조절하는 데 중요한 역할을 한다. 세포 내 칼슘이온의 농도가 올라가면 신경전달물질이 방출되어 신경 자극이 전달된다. 칼슘은 다른 이온들이 신경세포 내외로 이동하는 데 관여한다. 칼슘은 혈액 응고에 관여하는데 칼슘 없이는 혈액 응고가 이루어질 수 없다. 또한 칼슘은 근육의 수축과 이완에 관여한다. 근육에는 액틴과 미오신이라는 근육 단백질이 존재하는 데 신경 자극으로 근육이 흥분하면  세포 안의 세포체에 저장된 칼슘이 방출되면서 이 두 단백질은 상호결합하게 된다. 칼슘 결핍 시 골다공증, 골연화증, 구루병, 티 타니 병 등이 나타날 수 있다. 칼슘이 풍부한 식품으로는 요구르트, 우유와 같은 유제품과 생선, 달걀, 콩류, 들깻잎, 미역 등이 있다. 인은 칼슘과 함께 골격을 구성하는 중요한 원소로 칼슘과 결합하여 골격과 치아를 형성하는 역할을 한다. 인은 니아신, 티아민, 비타민 B6 등 여러 비타민의 활성화에 필요하다. 그리고 인은 DNA, RNA 등 핵산의 구성성분이며 모든 세포막과 지단백질의 형성에 필요한 인지질을 구성하는 필수 요소이다. 인은 혈액과 세포내에서 인산과 인산염 형태로 산과 염기의 평형을 조절하는 완충작용을 한다. 인은 결핍 시 식욕부진, 근육 약화, 구루병이 나타날 수 있으나 대부분의 식품에 함유되어 있어 결핍되는 일은 드물다. 인이 풍부한 식품에는 닭고기, 돼지고기, 멸치, 현미, 고등어, 새우, 오징어, 콩류, 유제품 등이 있다. 마그네슘은 식물색소인 엽록소의 구성 원소이다. 체내에 존재하는 마그네슘의 60%는 탄산이나 인산과 복합체를 이루어 골격과 치아를 구성하는 역할을 한다. 마그네슘은 칼슘, 칼륨, 나트륨과 함께 신경 자극 전달과 근육수축과 이완 작용을 조절하는 데 칼슘과 상반된 작용을 한다. 마그네슘은 신경을 안정시키고 근육의 긴장을 이완시킨다. 마그네슘 결핍 시에는 신경이나 근육에 심한 경련이 일어나는 떨리는 증상이 있고 심장, 신경, 폐가 제대로 작용하기 위해서는 마그네슘이 필요하다. 마그네슘이 풍부한 식품에는 채소류, 코코아, 견과류, 대두 등이 있다. 전곡과 시금치에는 마그네슘이 많이 들어 있으나 피틴산이 함유되어 있어 마그네슘의 흡수를 저해한다. 칼륨은 칼슘과 인 다음으로 체내에 많이 존재하는 무기질이다. 칼륨은 세포내액의 주된 양이온으로 수분과 전해질의 평형 유지에 관여한다. 칼륨은 근육단백질과 세포 단백질 내에 질소를 저장하기 위해 필요하다. 조직이 파괴되면 칼륨은 질소와 함께 없어진다. 칼륨은 근육의 흥분과 자극, 신경 전달, 근육 섬유소의 수축을 조절한다. 칼륨은 모든 동식물 식품에 함유되어 있어 결핍되는 일은 드물지만 결핍 시 구토나 설사 등이 나타날 수 있다. 칼륨이 풍부한 식품으로는 감자, 고구마, 닭고기, 돼지고기, 소고기, 시금치, 배추, 토마토, 참외, 바나나, 우유 등이 있다. 염소는 체내에서 이온 상태로 존재하는 데 수소이온과 결합하여 위의 벽 세포에서 분비되는 위액을 만들며 아밀라아제를 활성화한다. 염소는 체액의 삼투압 유지와 수분평형에 관여한다. 염소 결핍 시에는 식욕부진, 성장 불량 등이 나타날 수 있다. 염소는 나트륨과 결합하여 소금의 형태로 존재하므로 모든 식품에 함유되어 있다. 황은 비타민이나 아미노산의 구성성분이고 글루타사이온의 구성성분으로 체내에서 산화와 환원반응에 관여한다. 황의 이온화 형태인 황산염은 페놀류와 크레솔류 등과 같은 인체에 해로운 물질과 결합하여 비독성 물질로 전환해 소변으로 배설시킨다. 황이 풍부한 식품으로는 돼지고기, 소고기, 닭고기, 정어리, 연어, 통밀, 보리, 우유, 달걀 등이 있다.