[정보] 칼럼2. 비타민A

소개

 

1913년, McCollum은 계란 노른자에서 지용성 물질을 추출해내었는데, 이것이 최초로 발견된 비타민인 비타민A이다.

그리고 1926년, Moore는 카로티노이드가 산화되어서 레티노이드 형태의 비타민을 생성할 수 있다는 것을 알아내었다.

 

비타민A로 전환되는 카로티노이드는 provitamin A라 칭한다(레티놀은 preformed vitamin A). 프로비타민A는 β-carotene*, 알파카로틴, 감마카로틴, 베타크립토잔틴이 있다. 프로비타민A가 아닌 카로티노이드는 루테인, 라이코펜이 대표적이다.

 

일반적으로 비타민A 보충제를 생각하면 retinyl(-palmitate, -acetate)(약자:RE)과 베타카로틴이 있다. 베타카로틴을 제외한 나머지 프로비타민A는 베타카로틴보다 효율이 2배 떨어지고, 식품에 베타카로틴 만큼 많이 존재하지 않기 때문에 보충제로도 출시되지 않는다. 따라서 우리는 레티놀과 베타카로틴에 대해서만 집중한다.

 

 

 

흡수와 대사

RE는 소장에서 팔미트산(혹은 아세트산)이 쪼개져 나가 retinol로 변환된다. retinol은 체내에서 다시 RE로 결합되어 간에 저장된다.

 

베타카로틴은 비타민A가 부족한 경우가 아니면 간에 저장되고, 간에 저장공간이 부족하면 피부나 지방조직에, 그마저도 부족하면 소변으로 배설된다. 따라서 과잉섭취해도 문제가 없다(후술).

 

두가지 레티놀 형태와 베타카로틴 모두 신체에서 바로 이용할 수 없다. 따라서 체내에서 직접 작용하려면 활성형 형태인 retinal 혹은 retinoic acid(약자:RA)로 전환되어야 한다. RE는 먼저 retinol로 전환된다. 그후 retinal -> RA 순으로 전환되는데 맨 뒤 두 개가 활성형 형태로 우리몸에서 바로 이용할 수 있게 된다.

 

베타카로틴은 쪼개져서 retinal이 되고 그 다음 대사과정은 레티놀과 동일하다.

 

 

 

 

기능

 

시각기능유지

 

로돕신이 필요한 경우, 망막색소상피세포에서 (11cis) retinal 광수용기세포로 이동하고 이동한 retinal이 옵신이라는 단백질과 결합해 로돕신을 생성한다. 로돕신이 빛을 받으면 retinal과 옵신으로 쪼개지고, 그 과정에서 생긴 자극이 전달되어 시각정보를 구성한다.

 

 

 

유전자 발현

 

(all trans) retinoic acid 와 (9cis) retinoic acid 가 세포핵에 들어가 세포에 존재하는 레티노산 수용체 단백질에 결합하면, 이 수용체 덩어리가 염색체 조절부위에 붙어 유전자 전사 속도가 조절되고,특정 단백질 형성이 유도된다. 이는 면역 기능 및 세포 성장과 분화를 조절한다.

 

 

 

연구

 

암

 

비타민A는 세포 성장 및 분화를 조절하는 역할 때문에 학자들은 비타민A와 암 사이의 관련성에 대해 관심을 가졌다. 

시험관 및 동물실험에서는 레티노이드가 피부, 가슴, 간, 대장, 전립선 및 기타 부위에서 발암을 현저하게 감소시킬 수 있다는 것을 알아냈다.

코호트 연구에서는 흡연자든 비흡연자든 식이 카로티노이드 섭취량이 많을수록, 폐암 발병률이 낮아진다는 것을 알아냈다.

그러나 임상 연구 결과는 RDA 이상의 비타민A 섭취가 암 발병률을 낮춰주는 것으로 보이지 않는다.

 

Carotene and Retinol Efficacy Trial (CARET) 에서 4년간 30mg의 베타카로틴과 25,000IU의 레티놀을 복용시킨 결과, 비흡연자는 위약군과 암 발병률 차이가 없었으나, 현재 혹은 과거 흡연자와 석면에 노출된 사람의 경우엔 폐암 발병률이 28% 증가하는 결과를 나타냈다.

 

Alpha-Tocopherol, Beta-Carotene (ATBC) Cancer Prevention Study 에서는 남성 흡연자에게 20mg의 베타카로틴과 50mg의 알파토코페롤을 복용케 했더니, 6년 후 폐암 발병률이 대조군에 비해 16% 증가하였다.

 

그 매커니즘에 대해서는 확실하지 않으나 베타카로틴이 쪼개져 비타민A로 전환되는 과정에서 일부 베타카로틴은 비정상적으로 쪼개어져 정상적인 비타민A와는 다른 기능을 하게 되는데, 비흡연자의 경우엔 이러한 기능이 아무런 해가 없지만 흡연자의 폐에서는 악성 종양을 키우게 된다는 것이 일반적인 견해이다.

 

따라서 흡연자는 고용량의 베타카로틴을 가급적 피할 필요가 있다.

 

전립선암에 대해서는 혼동되는 결과를 보여준다. CARET 에선 보충제를 복용한 참가자가 그렇지 않은 참가자에 비해 전립선암 위험이 35% 낮았으나, ATBC 에서는 혈청 레티놀 수치가 가장 높은 5분위가 가장 낮은 5분위의 남성보다 전립선암 발병률이 20% 더 높게 나왔다.

 

 

 

황반변성

 

황반변성은 노인들의 시력 상실 주요 원인 중 하나이다.

황반변성의 원인은 불분명하나 일반적으로 산화 스트레스에 의한 누적이 그 원인이라는 주장이 유력하다.

그렇다면 이론상으로 베타카로틴, 루테인 같이 항산화 기능이 있는 카로티노이드 보충제가 도움이 될 수 있다.

 

The Age-Related Eye Disease Study (AREDS)는 베타카로틴 15mg, 비타민E 400IU, 비타민C 500mg, 아연 80mg, 구리 2mg 을 황반변성 환자에게 테스트한 실험이다. 이 보충제 조합은 황반변성의 진행을 늦추는데 도움이 되었지만, 베타카로틴이 있든 없든 동일한 결과를 보여주었다.

 

이 실험을 포함해 베타카로틴을 이용한 여러 임상시험을 메타분석한 결과, 베타카로틴은 황반변성을 예방하거나 진행을 늦추는데 효과가 없다는 것이 중론이다.

 

 

 

골다공증

 

비타민A는 골 재형성 세포의 발달과 골기질 분해에 영향을 준다. 비타민A는 또한 비타민D의 칼슘 균형 유지 능력을 방해할 수 있다.

 

일부 코호트 연구에 따르면 레티놀을 하루에 5,000IU를 초과하여 섭취하면 골밀도가 감소하고 노인들의 골절률이 증가했다고 한다.

 

4개의 코호트 연구에 대한 한 메타분석에 따르면 레티놀 섭취량이 가장 높은 5분위와 가장 낮은 5분위는 골절 리스크를 크게 증가시켰다. 그러나 베타카로틴과는 관련이 없었다.

 

가급적이면 고용량의 레티놀 섭취를 피할 필요가 있겠다.

 

 

 

결핍과 과잉

 

비타민A 결핍은 개발도상국에서 심각한 수준이다. 선진국은 그렇지 않다. 따라서 우리와는 관계가 없는 이야기이니 생략한다.

 

레티놀은 빠르게 흡수되고 몸에서 천천히 제거되기 때문에 과다 섭취는 독성을 띈다(베타카로틴은 그렇지 않다).

비타민A의 독성은 급성과 만성으로 구분할 수 있는데, 급성은 북극곰의 간을 먹은 탐험가들처럼(아니 그걸 왜처먹어이새꺜ㅋㅋㅋ) 한 번에 다량의 비타민A를 섭취할 때 발생한다. 증상으로는 메스꺼움, 두통, 피로, 식욕부진, 현기증, 피부건조&박리, 뇌부종 등이 있다. 만성의 증상으로는 피부 가려움증, 박리, 거식증, 체중감소, 두통, 뇌부종, 간비대, 빈혈, 관절통 등이 있다. 이러한 독성 징후는 장기간 30,000IU를 초과하는 용량을 섭취할 때 나타난다.

 

또한 레티놀은 임산부에게도 매우 주의를 요한다. 정상적인 태아 발달에는 비타민A가 필수적이나 임신 초기에 레티놀을 10,000IU를 초과하여 섭취하게 되면 기형아 출산 위험성이 높아진다.

 

 

 

DRI(Daily reference intakes)와 식품의 비타민A

 

DRI : https://gall.dcinside.com/mgallery/board/view/?id=nutrition&no=290542&exception_mode=recommend&page=1

 

비타민A 단위 환산법

 

과거에는 IU(International Unit)를 사용했지만 현재 비타민A의 측정 단위는 mcg RAE이다. 

 

• 1 IU retinol = 0.3 mcg RAE
• 1 IU supplemental beta-carotene = 0.3 mcg RAE
• 1 IU dietary beta-carotene = 0.05 mcg RAE
• 1 IU dietary alpha-carotene or beta-cryptoxanthin = 0.025 mcg RAE

 

식품에 함유된 량

 

레티놀이 많은 것은 동물의 간이고 베타카로틴은 녹색 채소에 많다.

 

간을 먹을 땐 특별히 과다섭취하지 않도록 주의해야 한다.

 

 

 

약물 상호작용

 

로아큐탄 섭취 시 레티놀 복용을 자제한다.

 

 

 

결론

 

선진국 반열에 있는 우리나라에서 비타민A 부족은 드물다. 과리스크를 줄이기 위해 가능하면 레티놀 단일제 섭취를 하지 않는다. 베타카로틴이라도 흡연자나 공사장 작업자는 복용을 자제한다.

 

 

출처:영갤/삼성제약쏜다

 

참고자료

1. Encyclopedia of Dietary Supplements

2. Present Knowledge in Nutrition

3. Guide to Nutritional Supplements

4. https://lpi.oregonstate.edu/mic/vitamins/vitamin-A

5. https://lpi.oregonstate.edu/mic/dietary-factors/phytochemicals/carotenoids

6. https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminA-HealthProfessional/