■ 요오드 (I)
▷ 요오드의 저장 부위와 역할
요오드는 넓게 전신(全身)에 분포하지만 특히
갑상선에 많다.
요오드는 갑상선 호르몬인 티록신(thyroxine, T4), 삼요드티로닌(triodothyronine, T3)*22 등의 구성성분이다. 갑상선 호르몬은 체온의 유지, 물질
대사, 단백질의 합성 작용에 관계하며, 생식, 성장, 근육의 기능에 있어서 큰 역할을 담당하고 있다.
요오드가 결핍되면 갑상선의 기능이 저하되어 몸이 나른하거나 둔해지는 등의 증상이 나타나 활력이 저하된다. 모발, 피부나 손톱에 윤기가 없어지고, 발육 장해, 맥박 저하, 몸이
붓는 현상 등이 나타나며, 또 불임, 비만 등도 일어난다.
갑상선은 갑상선 호르몬을 적절하게 공급하기 위해서 매일 활발하게 요오드를 받이들이고 있다. 요오드의
도입은 Na+-K+-ATPase 활성에 의한 능동수송이며, 혈장 중의 요오드 농도가 변화하여도 이 도입 메커니즘에 의해서 항상 요오드를 갑상선에 계속해서 보낼 수가 있다.
갑상선 호르몬은 갑상선 세포로 재흡수되며, 그 태반은 세포 내에서 분해되지만 얼마만큼의
갑상선 호르몬은 갑상선 동맥의 혈중(피 속)으로 방출된다.
*22 티록신(thyroxine, T4), 삼요드티로닌(triodothyronine, T3) : 티록신은 요오드가 4개 붙어 있으며, 삼요드티로닌은 요오드가 3개 붙어 있다.
▷ 요오드의 결핍증과 흡수
토양의 요오드 함유량이 낮은 내륙 고지대(히말라야, 안데스, 중국의 산악지대)나 아메리카 대륙의 내륙부 등 세계의 각 지역에서
사람을 포함하여 동물의 요오드 결핍이 발생하고 있다. 그러나 일본(한국
포함)에서는 사람에게서 요오드 결핍이 발생할 가능성은 극히 낮다. 이것은
일본이 해양국가이고 해조류의 섭취가 많은 것과 더불어 요오드는 해풍으로 운반되어 공기와 함께 폐로 들어와 흡수되기 때문이다. 해양국가에서는 토양도 요오드가 많다. 그래서 일본에서는 개, 고양이 등의 동물에서도 일본산 원료의 식품을 급여할 경우는 결핍증 발생의 가능성은 낮다.
■ 망간 (Mn)
▷ 망간의 저장 부위와 역할
망간은 간장, 뼈, 췌장, 신장, 소화관에 많이 존재하며, 뇌, 심장, 폐, 근육 중의
농도는 비교적 낮다. 망간은 단백질, 당 및 지질의 대사에
있어서 여러 효소의 보인자(補因者)로서 중요하다. 또, 연골을 형성하는 뮤코다당류(아미노산을
함유한 다당류인 동물성 점성물질)의 합성에도 관여한다. 결핍되면
각종 대사 이상 외에 연골 형성 이상에 의한 각이상(脚異常:다리의
이상)이 발생한다.
▷ 망간의 흡수
망간의 항상성은 흡수와 배설에 의해 조절되고 있다. 위 속에서는 위산에 의해 2가의 망간 이온(Mn2+)으로 되고, 장관에서 다시 3가 망간(Mn3+)으로
되며, 수동수송으로 흡수되어 혈액 속에 들어간다. 장 점막에서
특정 수용체에 특이적으로 결합하는 리간드(ligand)*23 중에서 히스티딘이나
구연산 등의 저분자량 리간드는 망간의 흡수를 촉진한다. 또, 고농도의
인, 철, 코발트(Co)의
존재는 망간의 흡수를 저해한다.
혈액 속에서는 3가 철 이온과 매우 유사한 성질을 갖는
3가 망간은 트랜스페린과 결합하여 운반되어 장기(臟器)로
이행한다.
여분의 망간 배설은 95% 이상이 간장을 거쳐 담즙 속으로 배설되며, 소화관 내로 분비되어 분변으로 나간다.
*23 리간드(ligand)
: 특정 수용체(receptor : 리셉터)에
특이적으로 결합하는 물질
■ 셀렌 (Se : 셀레늄)
▷ 셀렌의 저장 부위와 역할
셀렌은 세포막이나 기타 생체막을 과산화 장해로부터 지키는 글루타치온퍼옥시다제(glutathione
peroxidase : 항산화효소)의 구성성분이다. 글루타치온퍼옥시다제는
슈퍼옥시드디스뮤타제(SOD), 카탈라제, 비타민E와 공동으로 세포가 산화에 의해 파괴되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이것은
일반적으로 『항산화작용』이라고 부르는 역할이다.
셀렌은 간장이나 신장에서의 축적 농도가
높으며, 다음으로 심장, 비장에 많이 함유된다. 생체 내에 축적되는 셀렌의 양과 젖(乳) 속의 셀렌 양은 유기태 셀렌이 급여될 때에 증가한다. 그러나 유기태
셀렌과 무기태 셀렌의 효과는 클루타치온퍼옥시다제 활성의 관점에서 보면 동일하다.
▷ 셀렌의
흡수
셀렌의 흡수는 주로 십이지장에서 이루어 진다. 사료 중에는 셀렌 단독(單體)이나 아셀렌산(H2SeO3),
셀렌산(H2SeO4) 등의 무기 셀렌 및 셀렌을
함유한 아미노산인 셀레노메치오닌(selenomethionine)이나 아미노산의 일종인 셀레노시스테인(selenocysteine) 등의 유기 셀렌 화합물로서 함유되어 있다.
셀레노메치오닌은 체내에서 메치오닌 풀(pool)로 들어가고 그 뒤 셀렌 풀로 들어간다. 풀(pool)이라고 하는 것은 그 때는 직접 대사에 관여하지 않으며, 세포, 조직 등에 저장되어 있는 상태의 총량 개념으로 특정한 저장
장소에 존재하고 있는 것은 아니다.
셀레노메치오닌의 일부는 셀레노시스테인, 무기 셀렌과 마찬가지로 셀렌(Se2+) 풀로 들어간다. Se2+의
일부는 메틸화*24되어 오줌이나 날숨(呼氣:내쉬는 숨) 속으로 배설된다. 그
외는 셀레노시스테인-tRNA를 경유하여 셀레노프로테인을 형성한다. 셀레노프로테인이란
셀레노시스테인을 함유한 단백질을 의미한다.셀렌은 이 셀레노시스테인으로서 단백질 구성성분이 되고 나서
처음으로 기능한다고 한다.
여분의 셀렌은 소변, 대변, 날숨의 어떤 경로로도
배설되지만, 보통의 셀렌 섭취 수준에서는 주로 소변으로 배설된다. 여분의
셀렌은 날숨에서의 배설이 많아진다(그림7).
*24 메틸화 : 특정한
여러 물질에 메틸기(-CH3)가 치환되거나 결합한 것.
■ 크롬 (Cr)
▷ 크롬의 저장 부위와 역할
크롬이 필수 미네랄인 것으로 판명된 것은 비교적
최근이며, 아직도 연구중인 미네랄이다. 송아지의 경우 수송
스트레스를 완화시키거나 면역 기능을 증강하는 것으로 시사되고 있다. 체내에서의 크롬의 기능 메커니즘이나
흡수∙수송 경로에 대해서는 해명되지 않은 부분이 많다. 크롬은
물이나 토양 속에 편재되어 있지만 크롬의 화학적 형태 중 많은 것이 생체 이용성이 낮으며, 동물의 조직
중 농도도 낮다. 체내 분포는 확실하지 않다.
그림7. 동물에서의 셀렌 대사
▷ 크롬의 흡수와 대사
크롬이 결핍되면 포도당의 이용 능력이 저하되어 성장이나 생식에 영향이 나타나는 것이 알려져 있고, 인슐린
작용을 증강하는 것으로 생각되고 있지만 생리작용은 명확하지 않다. 3가 크롬 이온이 이 내당(耐糖) 인자를 형성하고 있다고 한다.
크롬을 함유한 단백질이나 효소의 존재는 알려져 있지 않지만 당의 분해와 이용을 촉진하는 인자로서는 크롬, 니코틴산, 시스테인, 글리신, 글루타민산으로 이루어진 구조의 물질이 추측되고 있다.
크롬은 물이나 토양 중에 편재하지만 크롬 화학 형태의 많은 것이 생체 이용성이 낮고, 동물
조직 중 농도도 낮다. 그러나 무기 크롬보다 유기태 크롬 쪽의 흡수가 쉬울 것이다.
6가 크롬은 산성이 강한 화합물로 일단 몸 속에 들어오면
체내의 중요한 환원성 물질을 산화시킨다. 실험 동물에서는 6가
크롬의 중독에 의해 성장 억제, 간장 및 신장의 장해를 일으키는 일이 있다. 조직 내에서는 환원성이 있는 치올기(-SH基)를 함유한 효소 활성을 불화성화시키거나 DNA에 장해를 주는 활성산소를
발생시켜 발암성을 높이는 것으로 생각되고 있다. 한편, 3가
크롬의 흡수성은 낮으며, 독성도 그다지 문제되지 않는다.