비타민 D

20세기 30년대에 비타민 D가 처음으로 합성되고 연구되었습니다. 이 비타민은 비타민이자 호르몬이기 때문에 과학계에 매우 흥미로운 물질입니다. 음식을 통해 체내에 흡수될 수도 있고, 햇빛에 노출되면 체내에서 생성될 수도 있습니다. 비타민 D는 구루병 발생과 관련된 비타민으로 알려져 있습니다. 구루병은 1650년에 처음 언급되었습니다. 이 비타민의 모델은 1919년에 제안되었고, 1932년에 합성되었습니다.

비타민 D에 대해 알아야 할 점은 무엇인가요?

특정 물질을 과학 용어로 부를 때 막다른 길에 빠지지 않으려면 해당 물질의 화학명을 알아야 합니다. 예를 들어, 비타민 D는 구충제 비타민, 콜레칼세피롤, 에르고칼세피롤, 비오스테롤 등 다른 이름으로 불립니다.

비타민 D는 이 그룹의 여러 비타민으로 나뉩니다. 예를 들어, 비타민 D3는 콜레칼시페롤이라고 하고, 간단히 비타민 D를 에르고칼시페롤이라고 합니다. 이 두 비타민은 모두 동물성 식품에서만 섭취할 수 있습니다. 비타민 D는 자외선이 피부에 미치는 영향으로 인해 체내에서 직접 생성됩니다.

비타민 D는 구루병과 같은 질병과 직접적인 관련이 있습니다. 사실 동물성 지방은 햇빛에 노출되면 비타민 D를 방출할 수 있습니다. 따라서 1936년에 참치 지방에서 순수 비타민 D가 분리되었고, 이를 통해 구루병 치료에 사용되기 시작했습니다.

비타민 D의 화학적 특성과 생물학적 활성 형태

비타민 D는 스테롤과 화학적으로 관련된 여러 물질을 통칭하는 명칭입니다. 비타민 D는 고리형 불포화 고분자 알코올인 에르고스테롤입니다.

비타민 D에는 여러 가지 비타민이 있습니다. 그중 가장 활성이 높은 것은 에르고칼시페롤(D2), 콜레칼시페롤(D3), 그리고 디하이드로에르고칼시페롤(D4)입니다. 비타민 D2는 식물성 전구체(프로비타민 D)인 에르고스테롤에서 생성됩니다. 비타민 D3는 자외선에 노출된 후 7-디하이드로콜레스테롤(사람과 동물의 피부에서 합성됨)에서 생성됩니다. 비타민 D3는 생물학적으로 가장 활성이 높습니다.

활성도가 낮은 비타민 D 복합체(D4, D5, D6, D7)는 식물 전구체(각각 디하이드로에르고스테롤, 7-디하이드로시토스테롤, 7-디하이드로스티그마스테롤, 7-디하이드로캄페스테롤)에 자외선을 조사하여 형성됩니다. 비타민 D1은 자연에서 생성되지 않습니다. 생물학적으로 활성을 가진 에르고칼시페롤과 콜레칼시페롤은 신진대사 과정에서 생성됩니다.

비타민 D 대사

식이성 칼시페롤은 담즙산과 함께 소장에서 흡수됩니다. 흡수 후, 킬로미크론의 일부(60~80%)로, 일부는 OC2-당단백질과 복합체를 이루어 간으로 운반됩니다. 내인성 콜레칼시페롤 또한 혈액을 통해 소장으로 유입됩니다.

간에서 콜레칼시페롤과 에르고칼시페롤은 소포체에서 콜레칼시페롤 25-하이드록실화효소에 의해 수산화됩니다. 그 결과, 25-하이드록시콜레칼시페롤과 25-하이드록시에르고칼시페롤이 생성되며, 이는 비타민 D의 주요 수송 형태로 간주됩니다. 이들은 특수한 칼시페롤 결합 혈장 단백질의 일부로 혈액을 통해 신장으로 운반되며, 신장에서는 칼시페롤의 1-α-하이드록실화효소의 작용으로 1,25-디하이드록시칼시페롤이 생성됩니다. 이들은 비타민 D의 활성 형태로, D 호르몬과 유사한 효과를 가진 칼시트리올을 생성하여 체내 칼슘 및 인 대사를 조절합니다. 사람의 경우, 비타민 D3는 비타민 D2보다 혈청 25-하이드록시비타민 D와 1,25-디하이드록시비타민 D 수치를 증가시키는 데 더 효과적입니다.

세포에서 비타민 D3는 세포막과 세포 내 분획(리소좀, 미토콘드리아, 핵)에 존재합니다. 비타민 D는 지방 조직을 제외하고는 조직에 축적되지 않습니다. 25-하이드록시비타민 D와 1,25-디하이드록시비타민 D는 모두 24-하이드록실화효소라는 효소의 촉매 작용에 의해 분해됩니다. 이 과정은 다양한 장기와 조직에서 일어납니다. 일반적으로 혈액 내 비타민 D 순환량은 외인성 공급원(식품, 건강기능식품), 내인성 생성(피부 합성), 그리고 비타민 대사에 관여하는 효소의 활성에 따라 달라집니다.

그것은 주로 변하지 않은 형태나 산화된 형태 또는 결합된 형태로 대변을 통해 배출됩니다.

비타민 D의 생물학적 기능

1,25-하이드록시칼시페롤의 생물학적 활성은 기존 칼시페롤의 활성보다 10배 더 높습니다. 비타민 D의 작용 기전은 스테로이드 호르몬의 작용과 유사합니다. 즉, 세포 내로 침투하여 유전 장치에 작용하여 특정 단백질의 합성을 조절합니다.

비타민 D는 세포막을 통한 칼슘과 인 이온의 이동을 조절하여 혈중 농도를 조절합니다. 부갑상선 호르몬과는 상승작용을 하고, 갑상선자극호르몬과는 길항작용을 합니다. 이러한 조절은 비타민 D가 관여하는 최소 세 가지 과정에 기반합니다.

1. 소장 점막 상피를 통해 칼슘과 인산 이온의 흡수를 촉진합니다. 소장에서의 칼슘 흡수는 특수 칼슘 결합 단백질(CaBP - 칼빈딘 D)의 참여로 촉진 확산과 Ca2+-ATPase의 도움을 받는 능동 수송에 의해 발생합니다. 1,25-디하이드록시칼시페롤은 소장 점막 세포에서 CaBP와 Ca2+-ATPase의 단백질 구성 요소의 생성을 유도합니다. 칼빈딘 D는 점막 표면에 위치하며, Ca2+와 높은 결합력으로 인해 세포 내로의 이동을 촉진합니다. Ca2+는 Ca2+-ATPase의 참여로 세포에서 혈류로 유입됩니다.
2. 부갑상선 호르몬과 함께 뼈 조직에서 칼슘 이동을 자극합니다. 칼시트리올이 조골세포에 결합하면 알칼리성 인산가수분해효소와 칼슘 결합 단백질인 오스테오칼신의 생성이 증가하고, 뼈의 심부 인회석층에서 칼슘이온(Ca+2)의 방출과 성장대에의 침착도 촉진합니다. 고농도에서 칼시트리올은 뼈에서 칼슘이온(Ca+2)과 무기 인의 재흡수를 자극하여 파골세포에 작용합니다.
3. 비타민 D가 신세뇨관 막의 Ca2+-ATPase를 자극하여 신세뇨관에서 칼슘과 인의 재흡수를 촉진합니다. 또한 칼시트리올은 신장에서 자체 합성을 억제합니다.

일반적으로 비타민 D의 효과는 혈액 내 칼슘 이온 함량의 증가로 표현됩니다.

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하루에 얼마나 많은 비타민 D가 필요합니까?

비타민 D의 복용량은 연령과 비타민 소모량에 따라 증가합니다. 따라서 어린이는 하루 10mcg의 비타민 D를, 성인은 같은 양, 그리고 노인(60세 이상)은 하루 약 15mcg의 비타민 D를 섭취해야 합니다.

비타민 D의 필요성은 언제 증가합니까?

노인은 비타민 D 일일 복용량을 늘려야 하며, 햇빛을 많이 쬐지 않는 사람들도 마찬가지입니다. 어린이는 구루병 예방을 위해 비타민 D를 섭취해야 합니다. 임산부와 수유부, 그리고 폐경기 여성은 비타민 D 섭취량을 반드시 늘려야 합니다.

비타민 D 흡수

담즙액과 지방의 도움으로 비타민 D가 위장에 더 잘 흡수됩니다.

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비타민 D와 신체의 다른 요소와의 상호작용

비타민 D는 칼슘(Ca)과 인(P)의 흡수를 돕고, 비타민 D의 도움으로 마그네슘(Mg)과 비타민 A가 잘 흡수됩니다.

음식에 비타민 D가 들어있는지는 무엇에 따라 결정됩니까?

비타민 D는 열처리 과정에서 손실되지 않으므로 음식을 제대로 조리하는 것에 대해서는 걱정할 필요가 없지만, 빛과 산소와 같은 요인으로 인해 비타민 D가 완전히 파괴될 수 있습니다.

비타민 D 결핍증은 왜 발생합니까?

간 기능 저하(간부전 및 기계적 황달)로 인해 필요한 양의 담즙 공급이 심각하게 중단되어 비타민 흡수가 손상될 수 있습니다.

비타민 D는 피부와 햇빛을 통해서만 생성되기 때문에 (피부 지방이 햇빛의 영향을 받아 비타민 D를 합성하고, 이 비타민은 다시 피부로 흡수됩니다), 햇볕에 노출된 직후 바로 샤워를 하면 안 됩니다. 그렇지 않으면 피부에서 비타민 D가 모두 씻겨 나가 체내 비타민 D 결핍을 초래할 수 있습니다.

비타민 D 결핍의 징후

어린아이의 경우 비타민 D가 부족하면 수면 장애, 발한 증가, 이가 나는 시기 지연, 갈비뼈, 팔다리, 척추의 뼈 조직 연화 등이 발생할 수 있습니다. 아이들은 예민해지고 근육이 이완되며, 유아의 경우 천문이 닫히는 데 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다.

성인의 경우 비타민 결핍 증상은 약간 다릅니다. 뼈도 부드러워지지만, 여전히 많은 체중이 감소하고 극심한 피로를 겪을 수 있습니다.

비타민 D가 함유된 식품

비타민 D가 풍부한 음식을 더 많이 섭취하면 체내 비타민 D 수치를 충분히 유지할 수 있습니다. 이러한 식품에는 간(0.4mcg), 버터(0.2mcg), 사워크림(0.2mcg), 크림(0.1mcg), 계란(2.2mcg), 농어(비타민 D 2.3mcg) 등이 있습니다. 뼈와 몸을 안전하게 지키려면 이러한 식품을 더 자주 섭취하세요!

비타민 D는 간, 버터, 우유, 효모, 식물성 기름 등 다양한 동물성 식품에 함유되어 있습니다. 생선 간은 비타민 D가 가장 풍부한 공급원입니다. 생선 간에서 추출한 어유는 비타민 D 결핍을 예방하고 치료하는 데 사용됩니다.

비타민 D 과다 복용의 징후

비타민 D 과다 복용은 메스꺼움, 설사, 복통, 극심한 피로, 두통을 유발할 수 있습니다. 비타민 D 과다 복용으로 고통받는 사람들은 종종 심한 피부 가려움, 심장 및 간 기능 장애, 고혈압, 그리고 심한 눈 염증을 경험합니다.

비타민 D 과잉증의 치료:

• 약물 금단 증상
• 저 Ca2+ 식단
• 대량의 액체 소비
• 글루코코르티코스테로이드, α-토코페롤, 아스코르브산, 레티놀, 티아민 투여
• 심각한 경우에는 0.9% NaCl 용액을 대량으로 정맥 투여하고, furosemide, 전해질, 혈액 투석을 실시합니다.