비타민D, 흡수와 체내기능/권장섭취량

1. 흡수와 체내기능

 

비타민D는 비타민 D의 불활성 식이 형태의 화학명으로, 비타민 D2와 비타민 D3가 대표적이다.

다른 비타민과는 달리 햇빛 속 자외선을 받으면 체내에서 합성되며, 스테로이드 호르몬과 유사하여 프로호르몬이라 부르기도 한다. 자외선은 주로 피부에서 합성이 이루어지며, 비타민 D의 전구체로 작용하는 콜레스테롤 화합물로 자외선을 받으면 활성 비타민 D로 전환된다. 자외선을 충분히 받지 못하는 경우에는 식품이나 보충제를 통해 비타민 D를 섭취하는데, 비타민 D2는 식물성 공급원으로부터, 비타민 D3는 동물성 공급원으로부터 섭취할 수 있다.

식품을 통한 비타민 D는 약 80%가 주로 소장 점막과 회장에서 흡수된다. 

소장으로 흡수된 비타민 D는 림프계를 거쳐 간으로 이동되며, 피부에서 합성된 비타민 D도 간으로 이동한다. 간으로 이동한 비타민 D는 25-OH-비타민 D로 전환되어 순환계로 들어서, 신장에서 부갑상선 호르몬의 자극으로 활성형 비타민 D로 활성화된다. 활성화된 비타민 D는 체내에서 이용된 후 거의는 담즙 형태로 배출되고, 약 3%는 소변을 통해 배출된다.

비타민 D는 부갑상선 호르몬과 함께 혈중 칼슘 농도를 조절하여 혈장의 칼슘 항상성 유지 역할을 한다. 
이 기능은 뼈의 구조 유지, 혈액 응고, 세포 기능 유지 및 신경 전달에도 중요하다. 활성화된 비타민 D는 소장점막 세포에서 칼슘 흡수에 필요한 단백질 합성을 촉진하고 세포막의 유동성을 증가시켜 칼슘과 인이 세포막을 쉽게 통과하도록 한다. 세포막을 통과한 비타민 D는 칼슘과 인의 이동에 관여하는 단백질 유전자 발현을 촉진한다. 

비타민 D는 혈장의 농도를 유지하기 위한 칼슘과 인을 제공한다. 
비타민 D는 신장에서 칼슘의 재흡수를 촉진하여 혈장의 칼슘 농도를 증가시켜 뼈에 칼슘이 축적되도록 하는데, 이때 뼈와 신장에 효과를 미치기 위해서는 부갑상선 호르몬이 동시에 존재하여야 가능하다. 비타민 D가 부족하면 뼈의 석회화가 어려워 골연화증이나 구루병이 발생하며, 이때는 칼슘과 인을 충분히 보충해도 흡수가 잘 되지 못하므로 증상이 개선되기 어렵다.

비타민 D는 면역조절 세포, 종양세포, 상피세포 등 여러 세포의 증식과 조절에도 관여한다. 
근력 발달, 몇몇 호르몬의 합성, 인슐린 분비나 케라틴을 형성하는 각질세포에도 역할을 하며, 전립선암, 유방암, 결장암의 발생을 억제한다는 연구도 있다.

 

 

2. 권장 섭취량

 

비타민D는 피부 세포에 있는 7-다이하이드로콜레스테롤이 햇빛 속 자외선을 받아 형성된다.

그러나 자외선은 피부 노화나 손상의 원인으로 알려져 이를 예방하기 위해 자외선 차단제를 바르거나, 긴 옷을 입거나, 실외 활동이 부족한 경우 비타민D 합성이 제대로 되지 않아 비타민 D가 매우 부족하다. 

비타민 D는 햇빛에 의해 피부에서 합성되므로 일일 권장량을 설정하기는 어려우나, 한국은 400IU (10mcg), 미국은 800IU (20mcg)를 추천한다.

 노인의 경우는 피부에서 비타민D 합성 능력 감소, 퇴행성질환으로 햇빛 노출 제한,  골다공증 화 골절률의 증가 등으로 충분한 섭취가 요구된다. 영아는 생후 9개월 동안 사용할 수 있는 양의 비타민 D를 보유하고 태어나지만, 모유나 우유가 비타민 D가 충분한 식품이 아니기에 규칙적으로 햇빛의 자외선을 받도록 하는 것이 좋다. 임산부와 수유부는 태아의 성장과 칼슘 균형 유지를 위해 5mcg을 추가로 섭취하도록 권장하였다.

햇빛을 통해 신체에서 요구하는 수준의 비타민 D를 합성할 수 없을 때는 식품에서 비타민 D를 섭취할 수 있다.
자연식품의 경우 비타민 D가 전혀 없거나 아주 소량 함유되어 있기에, 정어리와 같이 기름기 많은 생선, 강화우유, 강화시리얼 등 비타민 D를 강화한 식품을 섭취해야 한다.

비타민 D를 충분히 섭취하지 못해도 햇볕을 충분히 쪼이면 비타민 D를 합성으로 결핍될 우려가 적다.
하지만,  실내 생활만 하고 외출을 거의 하지 않는 노인이나, 일조량이 부족한 지역의 거주자 등은 체내에서 합성되는 양이 부족할 수 있다. 비타민 D의 궁극적인 작용은 정상적인 뼈를 형성하고 유지하는 것이기에, 부족시 뼈에 칼슘과 인이 충분하지 못해 뼈가 약해지고 압력을 받으면 뼈가 굽는 구루병이 발생한다. 구루병을 가진 어린이는 골격이 제대로 형성되지 못하고, 골반 형성이 되지 않으며 다리가 굽는다.

골연화증은 어른에게 생기는 구루병으로 엉덩뼈나 갈비뼈의 골절이 쉽게 발생한다. 

햇빛을 충분히 받지 않거나 부적절한 식사 섭취를 하는 임신부, 신장질환자, 담낭 질환자, 소장 부분 절제 환자, 간경변 질환자 등에게 자주 발생한다. 골연화증의 치료 시 햇빛에 노출하거나 비타민 D를 처방하며 칼슘 보충제도 필요하다.

골다공증은 중년기 이후 여성에게 자주 발생한다. 

폐경기 이후에 에스트로겐 분비가 급격히 저하되면 신장에서 비타민 D 생성이 어려워 칼슘의 흡수율도 떨어지고 혈중 칼슘 농도도 감소한다. 혈중 칼슘 농도의 감소는 부갑상선 호르몬의 분비를 자극하여 뼈에서 칼슘을 유출해 뼈의 골밀도를 저하한다.

혈중농도 20ng/ml 이하 수준의 비타민D 결핍 시 최소 1000 IU(25ug)의 비타민D를 매일 복용해야 한다. 
비타민D의 권장 최대 혈중 농도는 100ng/ml로, 150ng/ml이 되면 독성의 위험이 나타나고, 200ng/ml부터는 확실히 문제가 발생한다. 보충제를 과잉섭취 시 중독의 위험이 있기에, 적정량만을 복용해야 한다.