[무기질의 기능과 대사]기타 무기질









요오드(I)


요오드는 해조류와 해산동물 중에 유기화합물로서 함유되어 있으며 척추동물에서는 갑상선에 있는 단백질의 tyrosine 이나 thyroxine과 결합하여 갑상선호르몬의 구성성분으로 존재한다. 혈장 중의 무기 요오드량은 갑상선의 1/700이다. 갑상선호르몬은 사춘기나 임신시에 생산이 증가한다. 요오드는 소장에서 흡수되고 요 중으로 배설되며 필요량은 성인에서 50∼60㎍/day이다. 요오드가 결핍되면 체력저하, 탈모, 심신생장저해, 피부이상 등이 일어난다. 지방병성 기능정상성 갑상선종은 알프스, 피레네산맥, 히말라야 지방, 일부 아프리카 지역, 안데스산맥 주민에게서 발생하는 요오드 섭취부족에 의한 갑상선종이다.



불소(F)


불소는 충치예방에 사용된다. 불화나트륨(NaF), 불화제일주석(SnF2) 용액을 치아 표면에 바르면 약 1ppm으로 치아의 에나멜질을 형성하며 치아에서 생기는 CaF는 구강내의 젖산균을 살균한다. 또 적당한 수준의 불소는 폐경기 이후의 여성에 있어 골다공증 빈도를 감소시킨다.


불소는 기도에서의 흡수나 위와 장관에서 수동적으로 흡수되고 뼈에 축적되며 요와 분변을 통해 배설된다. 음료수 중에 불소가 0.3ppm∼1.0ppm(음료수 수질기준 1.0ppm 이하)정도 함유되어 있는 지방이 있다. 유아기에 2ppm 이상의 불소를 함유한 음료수를 장기간 음용하면 반상치(斑狀齒)가 발생하기 쉽다. 성인에서도 불소의 만성중독으로 폐수종, 골경화증, 인대, 건의 석회화, 외골종 형성, 관절통이나 운동장해 등이 일어난다.


불소에 의해 급성중독으로 되면 에너지대사에 관여하는 몇 가지의 Mg2+에 의해 활성화되는 효소와 TCA 회로의 aconitase 활성이 억제되어 경련이 일어난다.



셀렌(Se)


셀렌은 glutathione peroxidase의 보조인자이다. 이 효소는 적혈구 중에 존재하며 과산화수소나 지방산과산화물에 의해 조직이나 막지방이 산화되는 것을 비특이적으로 방지하고 노화현상을 방지한다. 즉 2GSH + ROOH → GSSG + ROH + H2O의 반응을 일으킨다. 비타민 E는 지방산의 과산화물 형성을 방지하고 cysteine, glutathione, 셀렌은 과산화물의 분해에 관여한다.

또 셀렌은 함황아미노산의 황과 치환될 수 있어 selenocysteine과 같은 화합물이 형성되며 이것은 방사선 방어작용이나 항암작용이 있고 근육의 셀렌단백질이나 glutathione peroxidase, glycine reductase, formate dehydrogenase 등의 효소활성중심에 함유되어 있다.



어떤 식물에는 Se-methylselenocysteine이나 그것의 γ-glutamyl peptide를 다량 축적하며 동물이 이 식물을 다량으로 섭취하면 알칼리증(alkali disease)에 걸린다. 셀렌은 면역기구, ubiquinone 합성, mitochondria에서 ATP 합성에 관여한다. 즉 단백질 합성, 특히 면역 globulin(IgG)의 합성을 촉진하며 ATP에서의 고에너지 인산결합의 효과적인 형성에 의한 최적의 에너지 흐름에 대한 한계 레벨에서 필요하다. 또 근육이나 keratin, 적혈구 등을 건전하게 한다. 셀렌은 간기능 유지에 필수적이지만 5ppm 이상이면 독성을 나타낸다.


사람에게 있어서 셀렌의 결핍은 중국에서의 케샨병(Keshan disease; 소아의 치명적인 울혈성 심근병증), 비타민 E와의 복합결핍증인 간괴사, 간장해, 근육이영양증(muscular dystrophy)이 인정된다. 또 셀렌이 결핍되면 심장병이나 암발생율이 증가한다고 알려져 있다. 셀렌은 또 어떤 화합물의 독성이나 발암작용을 증강하거나 감소시킨다. 셀렌은 신장피질, 췌장, 뇌하수체, 간에 존재하며 과잉의 셀렌은 셀렌화합물을 만들어서 요 중으로 배설된다.



기타의 금속원소


코발트(Co)는 비타민 B12의 구성성분이고 methylmalonyl-CoA mutase, 5-methyltetrahydrofolate- homocysteine methyltransferase, ribonucleotide reductase 등의 보조인자로 작용한다. 또 갑상선에서 요오드와의 상호관계가 인정되며 결핍증으로는 빈혈증, 식욕부진, 체중감소 등이 있고 과잉이 되면 심근질환, 적혈구 증가증, 요독증으로 된다.


몰리브덴(Mo)은 xanthine oxidase, aldehyde oxidase, sulfite oxidase, nitrate reductase, nitrogenase 등의 필수성분이며 체내에 다량으로 존재하면 구리의 배설이 증가하여 구리결핍증이 발생하고 결핍되면 통풍이 발생한다.


크롬(Cr)은 포도당 내성의 정상화에 관여하며 3가 크롬은 인슐린의 작용을 증강한다. 이것이 결핍되면 당뇨병, triacylglycerol이나 cholesterol이 증가하는 아테롬성동맥경화증, 생장지연, 각막장해가 일어난다.


니켈(Ni)은 특수한 효소나 단백질의 구성성분으로 되거나 장에서의 철 흡수를 촉진하고 간장의 막구조를 유지한다. 니켈은 urease의 보조인자이며 결핍증으로는 적혈구 감소, 생장저해 등이 있다. 


바나디움(V)은 Na+, K+-ATPase나 나트륨 펌프의 조절인자로 작용하며 결핍증으로는 생장감퇴, 지방대사 이상 등이 있다.


리튬(Li)은 세포 내외에 평균적으로 분포하고 있으며 동맥경화성 심질환 예방작용이 있다. Li2CO3는 조울병의 치료약으로 이용된다.


규소(Si)는 골아세포(osteoblast)의 mitochondria에 다량 존재하며 glycosaminoglycan이나 collagen에 의한 결합조직이나 골기질의 형성과 뼈의 석회화 초기에 중요한 역할을 담당하고 있다. 또 규소는 피부 등의 탄력성을 유지하며 몰리브덴과 밀접한 상호관계를 가진다. 대부분 폐, 피부, 뼈, 뇌, 털 등에 존재한다.


비소(As)는 아연 또는 arginine의 대사에 관여하고 있으며 주석(Sn)은 바나디움과 마찬가지로 지질대사에 관여한다.


알루미늄(Al)은 신경계에 많이 존재하며 알츠하이머형 치매증 환자에서는 알루미늄의 뇌내 농도가 높으나 그 원인은 확실하지 않다.






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