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늦은 시간까지 이어지는 학업과 업무에 햇볕을 가까이 하기 어려운 요즘이다. 특히 겨울은 낮은 기온에 실내에서 생활하는 시간이 길어지고 일조량은 줄면서 비타민D가 부족하기 쉽다.
국민건강영양조사(2014)에 따르면 19세 이상 성인을 대상으로 혈중 비타민D 농도를 측정한 결과 72%가 기준치(20ng/ml)보다 낮은 것으로 나타났다. 건강보험심사평가원 자료를 보면 비타민D 결핍으로 진료를 받은 인원도 2010년 3천 명에서 2014년 약 3만 1천명으로 5년 동안 3만 명 가까이 증가했으며, 연평균 증가율도 77.9%에 달했다. 총 진료비도 2010년 3억 원에서 2014년 약 16억 원으로 늘었다.
비타민D는 음식과 햇볕을 통해 체내에 흡수된다. 음식으로 섭취한 비타민D는 자외선(UV-B)을 통해 피부세포가 만든 비타민D와 만나 간과 신장에서 효소 작용을 거쳐 활성화된다.
■ 뼈만 튼튼? 비타민D, 암과 심혈관 질환도 예방
비타민D의 대표적인 역할은 혈중 칼슘과 인의 수준을 조절하는 것이다. 또 장에서 칼슘의 흡수를 도와 뼈의 성장을 돕고 튼튼하게 하는 역할을 한다. 부족하면 혈액 내 칼슘과 인의 농도가 떨어지면서 부갑상선호르몬의 분비가 촉진된다. 부갑상선호르몬은 뼈 속 무기질을 혈액으로 배출시켜 혈중 칼슘 농도를 유지시킨다. 반복되면 뼈의 밀도가 낮아져 쉽게 부러지고 휘어지는 골연화증이 나타난다. 성장기에 나타난 경우를 구루병이라 하는데 다리가 휘어지는 것과 같은 성장장애를 유발한다.
면역계에도 영향을 미친다. 비타민D 부족은 바이러스나 세균에 맞서는 면역력은 떨어뜨리고 자가면역질환의 위험은 높이는 것으로 알려졌다. 바이러스나 세균과 같은 병원체가 우리 몸에 들어오면 면역체계에 따라 비타민D는 우리 몸을 지키는 항균펩타이드(항균성 단백질)의 생성을 촉진해 병원체를 사멸시킨다. 또한 비타민D 부족으로 인한 면역력 저하로 각종 호흡기 질환의 위험을 높인다는 연구결과도 있다. 미국 위스콘신의과대학 연구팀은 비타민D가 면역력을 높여 신종플루 예방에 효과적이라는 내용의 연구 결과를 발표하기도 했다.
반대로 비타민D의 부족이 수지상세포의 미성숙을 유발해 알레르기, 자가면역질환과 같은 면역계의 과민반응을 촉진한다는 보고도 있다. 수지상세포는 면역체계에 있어 보초병의 역할을 한다. 항원제시세포로 병원체가 침투하면 이를 보조 T세포에게 알려 다른 면역세포들을 활성화시킨다. 이 때 비타민D 부족으로 수지상세포가 미성숙하게 되면 보초병의 역할을 제대로 수행하지 못하게 되고 보조 T세포도 내용을 제대로 전달받지 못하게 되면서 지나치게 많은 항체와 히스타민이 만들어진다. 이는 면역계 과민반응을 일으켜 알레르기, 아토피, 자가면역질환 등을 유발하게 되는 것이다.
암과의 연관성도 주목받고 있다. 비타민D는 여러 세포의 증식과 분화를 조절하는 데도 관여하는 데, 최근 연구 결과 비타민D가 암세포의 증식을 억제하고 암세포 사멸에 작용하는 등 암 예방 효과에 대한 발표가 이어지고 있는 것이다. 미국 하버드대 연구팀이 혈중 비타민D 농도와 대장암과의 관계를 조사한 결과, 비타민D 농도가 높은 집단(평균 40ng/ml) 이 낮은 집단(평균 16ng/ml)보다 대장암 발병 위험이 46%가량 낮은 것으로 나타났다. 또 야외 활동을 많이 하는 남성이 실내 생활 위주의 남성보다 전립선 암 발생이 3~5년 늦다는 연구 결과도 있다.
이 외에도 비타민D는 지방이나 지질(중성지방, 콜레스테롤 등)의 수치를 낮추는 지질대사를 촉진시켜, 비만을 예방하고 부족할 경우 심장혈관질환과 당뇨병, 고혈압의 위험성을 높이는 것으로 보고됐다.
물론 과잉섭취도 주의해야 한다. 한국영양학회 자료에 따르면 비타민D의 충분섭취량은 50세를 기준으로 이하는 5μg(200IU), 이상은 10μg(400IU)이다. 임신과 수유 중에는 나이와 상관없이 10μg(400IU)를 권장하고 있다. 미국 내분비학회의 1일 최소 권장량은 12개월 미만은 10μg(400IU), 그 이상부터 70세까지는 15μg(600IU), 71세부터 20μg(800IU)다. 임신과 수유 중에는 15μg(600IU)를 권장하고 있다.
비타민D의 상한섭취량은 한국영양학회 기준 0~11개월은 25μg(1000IU), 그 이상 연령대는 60μg(2400IU)이며 미국 내분비학회에서는 100μg(4000IU)로 정하고 있다. 시중에서 파는 종합비타민제나 칼슘제에 포함돼 있는 비타민D 함량은 약 200~400IU로 50세 이상 성인에게 충분한 양이다. 그러나 5배(2000IU)를 넘어서면 부작용이 나타날 수 있다고 보고되고 있고, 하루 4000IU 이상 장기 복용 시 비타민D 중독이 일어날 수 있다고 알려져 있다. 따라서 이뇨제나 관절염 약 등을 장기 복용 중일 때는 의료진과 상담 후 비타민D 제제를 먹는 것이 필요하다.
■ 20분씩 일주일에 3~4회 햇볕 쬐기, 겨울에는 가벼운 산책을
하지만 가장 좋은 방법은 역시 햇빛과 음식으로 자연스럽게 채우는 것이다. 일반적으로 균형 있는 식사와 적당한 외부활동이 있는 성인이라면 결핍증을 걱정하지는 않아도 된다. 조건만 충족된다면 몸에서 ‘알아서’ 합성을 하기 때문이다. 하지만 도시처럼 공해로 햇빛이 차단된 환경에서 지내거나 자외선 차단 크림을 사용 할 경우, 사무직이나 야간 근무자, 학생 등 낮 시간 야외 활동에 제약이 있는 사람은 비타민D 합성이 부족할 수 있다.
전신을 기준으로 피부가 붉어질 때까지 햇빛에 노출할 경우 우리 몸은 1일 10,000~20,000IU의 비타민D를 합성할 수 있다. 따라서 하루 권장량을 햇빛으로 채우기 위해서는 팔과 다리가 보이는 상태에서 10~20분, 일주일에 3~4회 정도씩 한낮에 햇볕을 쬐야 한다. 요즘 같이 추운 겨울에는 실내에서라도 옷을 가볍게 입고 잠시 창문을 열고 햇볕을 쬐면 좋다.
일반적으로 식사를 통해 섭취하는 비타민D는 1일 100IU 정도다. 일반 식품에는 비타민D가 전혀 없거나 있어도 아주 소량이다. 비타민D가 많이 함유된 식품(국가표준식품성분데이터베이스 기준)으로는 청어, 갈치, 황새치, 홍연어, 고등어, 정어리, 참치, 생선과 육류의 간 등으로 계란과 치즈, 버섯류에도 적지만 들어있는 것으로 알려졌다.
그동안은 적당히 햇볕을 쬐는 일이 너무나 자연스러워 결핍을 우려하지 않아도 됐던 비타민D다. 그런데 왜 지금은 적당히 먹고 적당히 햇볕만 쬐면 몸이 알아서 하는 일을 걱정하며 살게 됐을까. 성인의 72%가 비타민D 부족인 지금, 결핍을 개인의 탓으로 돌리기에는 너무 많은 숫자가 아닐까.
비타민 D는 달걀노른자, 생선, 간 등에 들어 있지만 대부분은 햇빛을 통해 얻는데 자외선이 피부에 자극을 주면 비타민 D 합성이 일어난다. 그러나 햇빛의 자외선을 오래 쪼이면 피부 노화가 촉진되고 피부암이 생길 수 있어 자외선 차단 크림을 바르고 다니는 사람들이 많아지면서 비타민 D 부족 현상이 나타나고 있다. 또한 겨울철에는 야외 활동이 적어 일조량 부족으로 인한 비타민 D 결핍이 오기 쉽다. 비타민 D가 결핍한 사람은 비타민 D와 칼슘 보충제를 복용하는 것이 바람직하다.
비타민 D는 지용성(脂溶性)이므로 몸속에 들어오면 지방조직에 흡수되지만 지방조직은 비타민 D를 쉽게 놓아주지 않는다. 따라서 지방량이 많은 비만 환자일수록 비타민 D 부족이 오기 쉽다. 결국 비만한 사람들은 비타민 D가 부족하고 비타민 D 부족이 비만을 악화시키는 악순환을 가져온다. 비타민 D는 지방에 용해되는 지용성 비타민으로서 골격 형성에 필요한 칼슘을 대장과 콩팥에서 흡수시키는 데 기여하는 것으로 알려졌다. 천연이나 식품 가공품에 비타민 D가 함유된 식품 재료는 모두 지방을 동반하고 있다. 비타민 D는 지용성 에르고스테롤이 자외선의 도움으로 만들어진 것으로, 비타민 D의 기본 분자가 스테로이드(steroid) 구조이다.
의사들은 골다공증 환자에게 비타민 D 섭취를 적극적으로 권장하고 있으나 효과는 미미하거나 전혀 느끼지 못한다고들 한다. 비타민 D3를 얻기 위해서는 햇빛을 쪼이라고 가르치면서 피부암의 위험 때문에 햇빛에 너무 노출하지 말아야 한다고 하고 있다.
미국 보스턴대학 메디컬센터 마이클 홀릭 박사 연구팀은 임산부 253명의 자료를 분석한 결과 출산 시 비타민 D의 활성 형태인 '25-수산화 비타민 D' 수치가 37.5nmol/L 이하인 여성은 제왕절개 분만율이 28%나 됐다고 미국 임상내분비대사 저널 최신호(2009년 1월)에 발표했다. 반면 25-수산화 비타민 D 수치가 37.5nmol/L 이상인 여성은 제왕절개 분만율이 14%에 그쳤다.
즉 비타민 D가 부족한 임신부는 제왕절개로 아기를 낳을 확률이 높다. 홀릭 박사 연구팀은 비타민 D가 부족하면 자궁 근육이 약해져 자연 분만이 어려워지는 것으로 보인다고 밝혔다.
생명 유지에 필수 영양소인 비타민 D(calciferol)는 D2(ergocalciferol)와 D3(cholecalciferol)로 분류된다. 비타민 D2는 효모와 식물 스테롤(sterol)인 에르고스테롤(ergosterol)로부터 만들어지며, 비타민 D3는 햇빛 자외선을 피부에 쪼이면 콜레스테롤의 전구체인 7-디히드로콜레스테롤(7-dehydrocholesterol)로부터 만들 수 있는데, 이들의 효율성은 거의 같다.
피부에서 만들어진 비타민이나 음식을 통하여 섭취되는 비타민 D는 임파계를 통하여 유미지립(chylomicron)의 형태로 흡수되어 혈액순환계로 들어와서 다시 유미지립 잔유물(chylomicron remnant)의 형태로 간으로 운반된다. 유미지립은 지방을 소화할 때 혈장 및 유미임파 속에 들어있으며 백혈병, 적혈구증다증, 점액수종, 과(過)콜레스테롤혈증 등의 경우에 증가한다.
비타민 D는 체내에서 합성된 것이나 식품으로 섭취된 것 모두 활성호르몬의 전구체인 프로호르몬(pro-hormone) 형태이며, 간(肝)과 신장(腎臟)에서 활성형으로 전환되어야 생물학적 기능을 발휘할 수 있다. 비타민 D는 체내에 흡수된 칼슘을 뼈와 치아에 축적시키며, 흉선에서 면역세포가 생산되도록 도와준다. 비타민 D는 신장에서 칼슘과 인산염이 재흡수되는 것을 돕는다. 혈액 내에 칼슘과 인산염의 농도가 적절히 유지되는 것은 뼈의 석회화에 반드시 필요하다.
비타민 D는 햇빛을 받아 피부세포에서 콜레스테롤 유도체(7-하이드로콜레스테롤)로부터 합성되어 소장에서 칼슘 흡수를 증가시켜 뼈를 튼튼하게 하는 데 결정적인 역할을 한다. 비타민 D는 햇빛을 받아 피부에서 대부분 합성되며, 음식을 통해서는 적은 양만이 생성된다. 우리나라에선 피부 미용을 위한 자외선 차단이 지나치게 강조되면서 일조량이 적은 북유럽(스웨덴 35.1ng/㎖, 네덜란드 32.6ng/㎖) 여성보다 오히려 비타민 D 결핍이 더 심각한 것으로 조사됐다. 즉 자외선이 기미, 주근깨, 잡티 등 피부 노화의 주범으로 강조되면서 햇빛 노출을 지나치게 꺼린 결과로 보인다.
비타민 D를 합성하기 위해 필요한 햇빛은 보통 얼굴, 손, 발 등의 부위를 일주일에 2∼3회씩 화상을 입을 정도의 25% 정도의 강도로 노출하면 된다. 즉 1시간 내에 피부에 화상을 입는 사람이라면 15분간 햇빛을 쬐면 된다.
영국 트리베디 박사팀이 65∼85세 2,686명을 무작위로 추출해 한쪽 그룹에만 비타민 D를 4개월에 1회 10만I.U.(하루 800I.U. 분량)씩 5년간 투여한 결과, 투여하지 않은 그룹에 비해 골반, 손목, 척추 골절(骨折)이 생길 위험은 33%, 골절로 사망할 위험은 12% 각각 감소했다.
캐나다의학협회지(CMAJ)에 발표된 조사 연구에 따르면 첫 출산 산모의 절반과 태어난 아기의 1/3 가량이 비타민 D 결핍이 나타났다. 모유는 아기에게 최고의 영양식이지만 비타민 D는 충분하지 않다.
칼로리를 줄이는 다이어트는 충분한 비타민 D가 수반되어야 체중 감소에 성공할 수 있다. 미국 미네소타대학 의과대학 샬라마르 시블리 교수는 칼로리를 줄이는 다이어트를 시작할 때 혈중 비타민 D 수치가 체중 감소의 성공 여부를 예측할 수 있는 변수가 된다고 밝혔다. 따라서 칼로리를 줄이는 다이어트를 할 때는 비타민 D를 추가하는 것이 체중을 효과적으로 줄이는 데 도움이 된다.
비타민 D는 암의 위험도 줄여주는데 이는 비타민 D가 암세포에 독성이 나타내기 때문으로 추정된다. 또 암세포를 발견해 죽이는 유전자의 역할을 강화시키기 때문이라는 이론도 있다.
많은 사람들이 하루 중 대부분을 실내에서 보내고 실외 활동을 할 때도 옷과 모자 등으로 일광을 차단하기 때문에 충분한 비타민 D를 얻지 못하고 있다. 이에 비타민 D가 많이 함유된 식품이나 비타민 D 영양 보충제를 섭취하는 것이 좋다. 그러나 하루에 2,000IU를 넘어서면 안 된다. 야외로 나갈 때는 20분 이상 햇빛에 직접 노출되는 것이 도움이 된다. 일상의 식사에서 부족한 비타민 D를 보충할 목적으로 섭취하는 건강기능식품의 기능성은 뼈의 형성과 장관에서 칼슘의 흡수를 도우며 칼슘의 대사를 촉진시켜 칼슘이 체외로 배설되지 않도록 칼슘의 재흡수를 돕는다.
비타민 D는 각종 생리적 기능 유지에 중요하기 때문에 비타민 D가 부족하면 질환 발병 위험이 증가한다. 만성 신경변성 질환자에서는 노화, 비만, 햇빛 노출 부족, 고위도 지역 거주, 검은 피부 등 비타민 D 결핍증 위험인자가 많이 나타난다. 비타민 D 결핍증은 골다공증, 낙상, 고관절 골절 발생률을 높일 뿐 아니라 여러 가지 암이나 자가 면역 질환도 높아진다.
미국 에모리대학 에바트(Marian L. Evatt) 교수팀이 『Archives of Neurology(2008)』에 발표한 연구결과에 의하면 파킨슨병(PD) 환자는 같은 나이의 건강한 성인이나 알츠하이머병(AD) 환자에 비해 비타민 D가 부족해지기 쉽다. 즉 PD군(群)에서는 비타민 D 결핍증 비율이 55%로 건강한 군(36%) 또는 AD군(41%)에 비해 유의하게 높은 것으로 나타났다.
미국 심장학 학술지(2008년 12월)에 실린 논문에 의하면 비타민 D 결핍은 전체 인구의 30∼50%를 차지하고 있다. 비타민 D가 결핍되면 인슐린 작용이 둔해져 복부 비만의 원인이 되며, 체중을 일정하게 유지해 주는 체중 조절점이 올라가 지방량이 증가한다. 이에 비타민 D가 부족하면 비만, 당뇨병, 심장병, 골다공증, 퇴행성 관절염, 대장암 같은 질병 발생이 증가한다.
비타민 D는 뼈 성장에 필수적인 영양소로 충분히 공급 받지 못하면 구루병, 골다공증, 다발성 경화증 등의 위험이 증가한다.
어린이에게 비타민 D가 결핍되면 골격의 석회화(calcification)가 충분히 이루어지지 않아 골격이 약화되고 압력을 이기지 못해 휘게 되어 구루병(rickets)을 야기한다. 성인에게는 골소주(骨小柱) 표면의 뼈 유기 기질(matric osteoid)이 무기질화 부족을 일으키며, 골단 성장이 제대로 되지 않아 골연화증(osteomalacia)이 나타난다. 즉 새롭게 만들어지는 뼈의 골화가 미약하여 엉덩이, 척추, 기타 뼈 골절의 원인이 된다.
과량의 비타민 D는 독성이 있으며 특히 어린이에게 독성이 강하다. 특히 영아는 비타민 D에 매우 민감하여 과량 섭취할 경우 정신발달 장애, 혈관 수축 등과 같은 독성 증상이 나타난다.
비타민 D 독성 증세는 혈청 25-수산화 비타민 D의 농도가 12㎎/㎗ 이상인 경우에 나타난다. 과량의 비타민 D 섭취는 고(高)칼슘혈증과 고칼슘뇨증을 일으키고 연조직에 칼슘을 축적시킬 뿐 아니라 신장과 심혈관계에 손상을 일으킨다. 비타민 D 중독 증상으로 식욕 부진, 메쓰꺼움, 근력 약화, 두통, 신장 결석, 관절염, 동맥경화, 고혈압 등이 있다.
비타민 D는 햇빛 속 자외선과 연어 등 지방질 생선 등으로부터 섭취할 수 있으며 우유, 콩음료, 마가린 등에도 들어 있다. 남녀 성인의 비타민 D 하루 충분 섭취량은 5㎍이고 59세 이상인 사람, 임신부와 수유부는 일반인의 2배인 10㎍이다. 비타민 D는 사람이 햇빛을 쪼이면 피부에서 생합성되는 특수성을 가지고 있기 때문에 식품 섭취를 통한 권장량을 결정하기는 쉽지 않다. 인간 유기체는 피부가 햇빛을 충분히 받으면 콜레스테롤으로 비타민 D를 합성할 수 있다. 사람의 피부에는 7-디하이드로콜레스테롤이라는 스테롤 물질이 함유되어 있는데 여기에 햇빛의 자외선이 닿으면 비타민 D3으로 전환된다.
비타민 D 함유 식품에는 등푸른생선, 동물의 간, 달걀노른자, 버섯 등이 있다. 비타민 D는 지용성 비타민이므로 지방이나 기름과 함께 섭취되어야 체내 흡수율이 높아진다. 나라에 따라 비타민 D를 우유, 마가린, 곡류, 빵 등에 첨가하기도 한다. 비타민 D는 안정된 생체 원소이므로 장기간 보존 또는 조리 과정에서 쉽게 파괴되지 않는다.
비타민 D 급원 식품과 함유량(㎍/100g)
연어 32, 청어 22, 표고 마른 것 17, 표고 생 것 2, 참치 5, 우유 4, 달걀(전란, 삶은 것) 3, 버터 2