Transcript I 2. 생리적 기능
Iron; Fe 10. 철분 (Iron: Fe) • 10.1 체내 분포 45mg/kg, 성인의 체내 3-4g ① 헤모글로빈 철분 – 체내 철분의 67% ② 저장 철분 – 27%, ferritin의 형태 ③ 조직 철분 – 약 3.5%가 근육색소인 myoglobin, 0.2%가 산화효소의 구성체 ④ pool 철분 – 약 2.2%가 체내에서 pool을 이룸 ⑤ 이동 철분 – transferrin과 결합한 형태 Iron; Fe 체내 철분의 2가지 형태 – heme iron(헴철): 동물성식품의 2/5 • hemoglobin, myoglobin, catalases, peroxidases, cytochromes (a, b and c – involved in electron transport), cytochrome P450 (involved in drug metabolism) – non-heme iron(비헴철): 곡류, 채소, 동물성식품의 3/5 • ferritin, hemosiderin, hemofuscin, transferrin, ferroflavoproteins, aromatic amino acid hydroxylases • 식품내의 철도 헴철과 비헴철로 나뉨 Iron; Fe • 10.2 흡수와 대사 heme철과 nonheme철의 형태 – 동물성 식품의 2/5가 heme철이고 나머지와 식물 성 식품의 철은 비헴철 – 헴철의 15-20%가 흡수되고 비헴철의 흡수율은 5% – 비헴철은 제2철(Fe3+)로 존재 – 제1철(Fe2+)로 환원된후 소장의 상부, 주로 십이지 장에서 흡수 – 산성 환경에서 흡수가 잘됨 Iron; Fe 철분 흡수에 영향을 미치는 인자 흡수를 돕는 인자 흡수를 방해하는 인자 1. 아스코르브산 (제2철 제1철로 환원시 키므로) 2. 유기산 3. 동물성 단백질(헴철 함유) 4. 위산: 철의 용해도 증가 5. 신체의 요구시 증가 1. 철분과 결합하는 식이성분 피틴산, 수산, 탄닌,식이섬유 질 2. 위액분비 감소 3. 감염 및 질환 4. 칼슘, 아연, 망간 등 무기질의 과잉섭취 ( 성장기, 사춘기, 가임기여성, 임신기, 출혈시, 빈혈시) 10.3 철의 대사 Iron; Fe 10.4 생리적 기능 - Hemoglobin의 구성요소 - Cytochrome (mitochondria의 전자전달계에 서 산화 환원반응에 관여, Fe2+ Fe3+)의 구성요소로 에너지 대사에 관여 - 과산화효소, NADH탈수소효소, 숙신산탈수소 효소의 구성요소로서 산화환원대사에 관여 - 면역반응에 관여 - 신경전달물질의 합성과 기능에 관여 ⇒ 두뇌 기능에 중요 10.5 결핍증과 과잉증 • 결핍증 • 철의 요구가 증가하는 시기에 흔함. • 증세: 빈혈, 창백한 피부, 무기력증, 심박수 증가, 저혈압, 비장확대, 근육약화, 작업능 력 저하, 감염에 대한 저항력 감소, 성장지 연, 집중력 감소 철 결핍성 빈혈(소구성 저색소성 빈혈: microcytic hypochromic anemia) 1. 2. 3. 4. 혈청페리틴농도 감소, 철분의 포화도감소, 혈청내 트랜스페린 농도감소 적혈수 합성감소, 미성숙 적혈구 증가 HB농도, 헤마토크릿트 감소 섭취 실태와 영양섭취기준 • 섭취 실태 (2008년) 한국인 1인 1일 섭취량의 평균은 남 14.5mg, 여 11.2mg 권장섭취량에 대해 매우 미달. 한국인의 영양섭취기준 : 성인 남녀(19~29세) 평균필요량 남 7.7mg 여 10.8mg 권장섭취량 10mg 14mg 상한섭취량 45mg 45mg 급원식품: 쇠간, 달걀, 새우, 육류, 시금치, 깻잎, 녹색채소 Zn 11. 아연 (Zinc: Zn) • 체내 분포 성인의 체내 1.5-2.0g, 거의 모든 세포에 존재 – 뼈와 전립선에 다량 함유 – 혈액 내 아연은 75%가 적혈구에 존재 – 혈액, 머리카락에 함유 1. 흡수와 대사 • 섭취량의 20~30% 흡수됨 • 흡수: 동물성단백질에 의해 촉진, 피틴산, 식이섬유에 의해 방해 메틸로티오네인에 의해 흡수 촉진 장점막세포를 통과 아연풀과 평형을 이룸 2/3: 알부민과 결합, 1/3: 글로불린, 트랜스페린, 셀룰로플 라즈민, 헤파토글로빈과 결합 문맥을 통하여 간으로 감 • 배설: 내인성 아연은 위장관을 통해 배설. 그외 소변, 땀으 로 배설 Zn 2. 생리적 기능 – 많은 효소의 구조적 구성체(over 20 metalloenzymes) • Carbonic anhydrase (산, 알카리 균형, CO2 이동, 수소이온 방출,) • Carboxypeptidase A – Four types of proteases » » » » Serine Cysteine Aspartic acid Zinc • ACE (angiotensin I convering enzyme) • RNA and DNA polymerases( 세포내 단백질 합성에 관여) • Alkaline phosphatase의 구성체: 골격의 석회화에 관여 Zn • 생리적 기능 ① 핵산과 단백질 대사, 상처회복, 성장 ② 적절한 면역 기능 ③ 생식기관과 뼈의 적절한 발달 ④ 인슐린의 저장과 방출: 탄수화물 대사에 관여 ⑤ Prostaglandin 합성 Zn 3. 결핍증과 과잉증 • 결핍증 알코올 중독자, 흡수불량증, 당뇨병, 간경변증, 악성빈 혈, 암, 동맥경화증, 신부전증환자에서 흔함. 증상은 성장장애, 식욕감퇴, 미각의 둔화, 성적 성숙의 지연, 동물실험에서 유산과 기형아 출산, 공격성 증가 • 과잉증 아연으로 도금된 용기에서 오염된 음료나 음식을 먹은 후 또는 상처치료나 위궤양 치료제로 사용시에 흔함. 증상은 위의 통증, 구토, 설사 등의 위장장애, 면역기능 의 감소 4. 영양섭취기준과 급원식품 한국인의 영양섭취기준 : 성인 남녀(19~29세) 평균필요량 남 8.1mg 여 7.0mg 권장섭취량 10mg 8mg 상한섭취량 35mg 35mg 급원식품: 주된 급원식품은 동물성 식품 쇠고기, 육류, 게, 조개류, 달걀, 현미 채소, 과일, 정제된식품에는 적음 Cu 12. 구리 (Copper: Cu) • 체내 분포 성인의 체내 75-150mg, 이중 약 2%는 매일 교체 – 대부분 혈액과 근육에 존재하며 뇌, 심장, 신장, 간, 안구, 모발에도 농축 – 혈액에는 ceruloplasmin과 결합하여 존재 Cu 1. 흡수와 대사: – 25-40% 흡수율 – 소장상부에서 흡수되며 metallothionein에 의해 조절 – 화학적 형태에 따라 유용성이 다름 황산나트륨과 메티오닌은 이용성을 감소시킴 – 임신과 위산은 흡수를 증가시킴 – 피틴산과 기타 무기질은 흡수를 방해함 – 간에 저장 – 주로 대변을 통해 배설됨 Cu 2. 생리적 기능: – 효소의 구성요소로 작용 Superoxide dismutase와 catalase의 촉매작용 • • • • • • ceruloplasmin (an oxidase) tyrosinase (production of melanin) amine oxidase (metabolism of catecholamines) cytochrome C oxidase dopamine beta hydroxylase copper/zinc superoxide dismutase – 적혈구의 성숙에 필요 – Collagen과 elastin의 연결에 중요한 lysyloxidase구 성 – 콜레스테롤 대사에 관여 – 결핍시 dopamine과 NE 수준 감소 Cu 3. 결핍증과 과잉증 • 결핍증 저체중 미숙아에서 빈혈, 골격변화가 나타남. • 과잉증 윌슨씨병(유전적인 결함): 구리가 간, 뇌, 신장, 망악에 다량 축적 증세: 성장지연, 뇌손상 Cu 4. 영양섭취기준과 급원식품 한국인의 영양섭취기준 : 성인 남녀(19~29세) 평균필요량 남 600 μg 여 600 μg 권장섭취량 800 μg 800 μg 상한섭취량 10,000 μg 10,000 μg 급원식품: 자연식품에 널리분포 쇠간, 굴, 두류, 종실류, 통밀, 패류 식이섬유의 다량 섭취는 구리의 이용을 감소시킴 I 13. 요오드 (Iodine; I ) • 체내 분포 성인의 체내 15-30mg 약 50%는 근육내 갑상선에 20%, 피부에 10%, 골격에 6%, 나머지 14%는 다른 내분비선 I * 1. 흡수와 대사 거의 대부분 흡수됨 흡수된 요오드는 단백질과 결합하여 혈액을 통해 갑상선으로 이동 약 1/3은 갑상선에서 갑상선호르몬 합성에 이용 나머지는 섭취 2-3일 후 소변으로 배설 * 혈액내 T4 감소 뇌하수체에서 TSH( 갑상선 자극호르몬) 분비 증가 갑상선 활성증가 혈액으로 T4 배출 증가 * 요드 부족시 T4 수준은 낮고, TSH 수준은 높은상태의 현상 갑상선 기능부전증을 나타냄. I 2. 생리적 기능 * 갑상선 호르몬( 요드+타이로신) 합성에 관여 (T3와 T4) 혈액 내 T4 는 티록신결합글로불린과 결합 * 갑상선 호르몬의 주된 기능은 체온유지를 위하여 기초대사 증가 * 단백질 합성을 도움 유아기, 학령기 어린이의 성장 발달에 필요함. * 그 외 건강유지, 생식에도 중요한 역할 I 3. 결핍증과 과잉증 • 결핍증: 갑상선종(갑상선이 비대해짐) 요드부족 혈액 내 갑상선호르몬 함량 낮음 시상하부에서 TRF 배출 뇌하수체전엽에서 TSH 생산 갑상선을 계속 자극 갑상선 비대 - 리튬, 설파제 등 약제 복용시 갑상선종 유발 - 식품내의 갑상선종 유발 물질(goitrogen): 양배추, 무청, 커리플라워 감상선호르몬 합성 방해 I • 요드결핍 장애: 유산, 사산, 선천성기형, 출생 전후의 사망률 증가, 태아의 두뇌발달 저해, 인지기능 저하, 크레틴병 • 크레틴병 1. 신경성 크레틴병: 지적장애, 운동조정기능 장애, 귀머거리 2. 기능부전적 크레틴병: 지적장애, 왜소현상 수반 I 4. 영양섭취기준과 급원식품 한국인의 영양섭취기준 : 성인 남녀(19~29세) 평균필요량 남, 여 95 μg 권장섭취량 150 μg 상한섭취량 2,400 μg 급원식품: 해조류와 해산물, 요드가 강화된 소금 F 14. 불소 (F) • 주 급원은 물, 식물성 식품 (시금치, 양상치, 양파) • 평균섭취량: 1.5 – 4.0 mg/일 • 불소의 보충: - Oral: mainly sodium fluoride (Pediaflor Drops) - Topical: either sodium or stannous fluoride (Fluorigard, Karigel, Fluora) • 흡수, 대사 - 소장에서 흡수, 신장소변으로 배설 - 골격, 치아에 축적 - Mg은 불소의 장내 흡수 방해, 골격과 치아에 축적 방해, 생체이용률 저하 F 기능: - 충치 발생을 방지 충치: 음식물 미생물에 의해 생긴 산 치아 에나멜층이 부식 충치 불소: 플루오르아파타이트(fluorapatite) 형성 산에 대한 저항성 증가, 미생물 작용을 억제 충치발생 억제 - 골다공증 방지 F • 과잉증 - 치아에 반점 - 만성적 불소침착증은 음료수 불소함량: 2mg/L 초과 또는 1일 불소 섭취량 0.1mg/kg 체중을 초과시 - 증상: 골격 건강, 신장기능, 근육, 신경기능에 영향미침 영양섭취기준 충분섭취량: 남 3.5mg, 여 3.0mg 급원식품: 생선, 차, 뼈째 먹는 생선류, 동물의 뼈 Se 15. 셀레늄 (Selenium; Se) • 신체내에 약 1.5mg • 근육위축, 간의 괴사, 심장, 근육, 신장 등 여러 기관의 이상을 예방 • Metalloenzyme인 glutathione peroxidase의 구성요소로서 산화적 손상방지, 세포와 세포막을 보호 • 인간에서 결핍증은 드물다 • 항산화기능을 가짐 (비타민 E절약) Se • 혈액의 Se 수준과 글루타티온 과산화효소의 활성을 측정하 여 영양상태 평가 • 결핍증: 케산증, 카신백증 (중국의 풍토성 결핍증세) 케산증 – 심장근육의 경화, 섬유화 현상 카신백증 - 골관절질환 • 급원식품: 내장, 해산물, 살코기류, 우유및 유제품, 곡류및 식물성 식품(토양의 Se함량에 따라 다름) • 영양섭취기준: 성인 평균필요량 45μg, 권장섭취량 55μg, 상한섭취량 400μg Se 셀레늄의 항산화기능 Mn 16. 망간 (Mn) • 체내 20mg 함유, 뇌하수체, 신장, 간, 췌장에 분포, 뼈속에 농축 • 흡수, 대사 - 30% 흡수, 나머지는 대변으로 배설 - 칼슘, 인, 철의 농도가 높으면 Mn의 흡수는 감소. - Mn2+로 흡수 소량은 Mn3+로 산화된 후 트랜스망가민 (transmangamin)과 결합하여 이동됨 - 담즙을 통하여 장관으로 배설됨. - 소변을 통한 배설은 거의 없음. Mn • 기능 - 간, 췌장의 기능을 조절 - 대사반응을 촉매하는 효소의 구성체 탄수화물대사(해당작용, TCA회로), 지방산, 콜레스테롤 합성 등 - 췌장에서 분비되는 아밀레이즈의 조절작용 결핍증 성장지연, 생식부전, 골격이상, 혈액응고 지연, 저콜레스테롤 혈증, 체중감소, 모발탈색 등 Mn • 과잉증 광부에서 간혹나타남 중추신경계에 망간 축정, 근육계 장애, 생식기능과 면역기능저하, 신장염, 췌장염, 간손상 • 영양섭취기준 성인 충분섭취량: 남 4.0mg, 여 3.5mg 상한섭취량: 11mg * 급원식품 곡류, 두류, 종자류, 잎채소, 차, 커피 등 식물성 식품 Cr 17. 크롬 (Cr) • 당뇨병과 심장병과 관련성이 큼 • 체내에 6 mg 존재. 피부, 부신, 뇌, 근육에 많 음 • 혈장 정상농도는 0.26 – 0.28 ng/ml Cr 기능 • 내당인자(glucose tolerance factor)를 구성함 인슐린을 활성화 • 결핍시에 혈액 내 콜레스테롤과 중성지방 증가 • Cr섭취시 HDL 증가, LDL 감소 급원식품: 육류, 옥수수유, 도정하지 않은 곡류, 조개류, 음료수 18. 코발트 (Co) • 양, 소 같은 동물에서 이온으로 필요 • 체내 1.1mg존재, 주로 간에 존재 • 인체에서는 vitamin B12의 구성요소 적혈구형성 요구량: 악성빈혈환자의 경우 0.04~0.09μg 19. 몰리브덴 (Mo) • 잔틴탈수소효소(xanthine dehydrogenase)의 구 성체로 알려짐 • flavoproteins, xanthine oxidase, aldehyde oxidase 등 효소의 보조인자로 대사과정에 관여 • 인체독성은 낮음. 상한섭취량은 600 μg • 급원식품: 두류, 곡류, 유즙, 잎채소, 육류의 내장