[무기질의 기능과 대사]인(P)과 마그네슘(Mg)









인의 생리적 기능


인은 체내에 거의 대부분이 인산의 형태로 존재하며 산화적 인산화에 의한 ATP의 생성, creatine phosphate의 생성 등 고에너지화합물을 형성하여 세포의 에너지 대사에 중요한 요소로 작용한다. 인은 칼슘과 함께 뼈와 치아를 형성하는 성분이며 뼈와 치아에 함유된 인은 전체의 약 80%를 차지한다. 


인의 함유량은 혈액 40㎎/㎗, 혈청 4∼7㎎/㎗(소아), 3∼4.5㎎/㎗(성인), 근육 170∼250㎎%, 신경 360㎎%, 뼈와 치아 2,200㎎%이다. 그리고 핵산과 여러 가지 보효소의 구성 성분이고 인지질의 구성성분으로서 뇌, 신경, 세포막의 기능을 유지하는 작용을 하며 당질, 지질 대사의 중간체를 구성하는 성분으로서 대사가 원활하게 일어나도록 하는 작용을 한다. 또 체액의 산 염기 평형을 유지한다.



인의 대사


인산은 소장에서 흡수되며 활성비타민 D에 의해 흡수가 촉진된다. 칼슘이나 알루미늄 이온이 과잉으로 공존하면 흡수가 저해된다. 고인산혈증은 부갑상선기능 저하나 신부전 등에 의해서 일어나며 acidosis나 저칼슘혈증을 동반한다. 그리고 저인산혈증은 부갑상선 기능 항진에 의해 일어나며 구루병, 스프루우(sprue), 소아지방변증 등이 나타난다. 인의 필요량은 1.5g/일이다.


인이 결핍되면 뼈의 석회화 지연, 발육부전, 구루병, 밀크만증후군(Milkman's syndrome; 골연화증) 등이 일어난다. 인의 결핍은 포도당, 아미노산, 인산의 세뇨관 재흡수 장해에 의한 신성당뇨(腎性糖尿)나 아미노산뇨, 저인산혈증을 나타내는 신장 세뇨관 이상증인 판코니증후군(Fanconi's syndrome)에 의해서 발생한다.




마그네슘의 생리적 기능


마그네슘은 뼈와 치아의 구성성분이다. 성인이 체내에 보유하는 마그네슘의 양은 약 21g이고 그 중에서 70%는 뼈와 치아에 존재하며 칼슘이나 인과 복염을 형성하고 있다. 그 외에는 연조직이나 수액, 혈구나 근육 세포내에 함유되어 있다. 마그네슘은 칼슘과 칼륨의 정상적인 대사와 뼈에서 칼슘의 동원에 필수적이다. 세포내에는 mitochondria나 핵에 많이 함유되어 있다. 식물에서는 chlorophyll의 구성성분이다.


마그네슘은 여러 가지 효소의 보조인자나 부활제로 작용한다. 인산기 전이반응을 촉매하는 hexokinase, phosphofructokinase, adenylate kinase 등과 Coenzyme A의 acyl화를 촉매하는 thiokinase, 아미노산 활성화를 촉매하는 amino acid acyl synthetase, 그리고 glutamine synthetase 등의 보조인자이며, 또 인산염 및 피로인산염을 가수분해하는 효소인 phosphatase와 pyrophosphatase의 부활제이다.


특히 마그네슘은 에너지대사 반응에 관여하며 ATP 의존성 인산화반응에서 효소의 기질은 ATP-Mg(1:1)의 복합체이다. 마그네슘은 ribosome의 응집, mRNA의 70S ribosome으로의 부착에 작용하여 단백질 합성을 도우며 DNA의 합성과 변성, cAMP의 생성에 관여한다. 마그네슘은 신경과 근육의 흥분성을 정상화하는데 있어 칼슘과 협동적 또는 길항적으로 작용한다. 이외에 혈관 확장작용이 있고 세포 구조를 유지하는 작용이 있다.



마그네슘의 대사


마그네슘은 소장에서 흡수된다. 필요량은 성인남자는 350㎎/일, 성인여자는 300㎎/일이다. 사람의 유즙에 4㎎/㎗, 우유에 12㎎/㎗ 함유되어 있다. 알칼리제제를 다량으로 섭취하면 마그네슘의 흡수가 저하된다. 마그네슘의 배설은 대부분 담즙을 통해서 일어나고 분변으로 배출되며 1/3은 요 중으로 배설된다. Aldosterone에 의해서 칼륨과 마찬가지로 신장에서의 배설이 증가하며 alcohol도 배설을 증가시킨다.


마그네슘의 결핍은 세포내외액의 칼륨, 나트륨, 칼슘의 농도를 이차적으로 변화시키며 심장기능에 영향을 주어 빈맥을 발생시킨다. 또 신체적으로는 근육의 떨림, 테타니, 전신경련과 정신착란을 동반하는 기묘한 운동, 혼수 등 과잉 흥분성이 나타난다. 경련은 급성결핍의 유아에게서 흔히 일어나고 정신적으로는 감정 불안정으로 된다. 혈청 마그네슘 수준이 마그네슘 결핍의 발생과 일치하지 않는다. 또 고혈압증, 당뇨병, 심장병, 신장결석 등도 일어나고 심한 마그네슘 결핍에서는 저칼륨혈증을 일으킨다.


간경변을 동반하는 만성알콜중독 및 신장질환에 의한 섭취부족과 상실, 갑상선기능항진증과 고알도스테론증에 의한 Mg2+의 배설 증가 등으로 마그네슘 부족증이 일어나게 되며 갑상선기능항진증으로 Mg2+의 세포내 저류 및 배설의 증가로 저마그네슘 혈증이 일어난다. 마그네슘이 과잉으로 되면 요독증과 같은 신장질환이 일어나거나 고마그네슘혈증, 무감각증이 나타난다.






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