무더운 날씨가 계속되고 있다. 지난호에서는 최근 많은 관심을 받는 지방에 대해 알아보았다. 단편적으로 어떤 지방이 좋다, 나쁘다를 떠나 전체적인 이해에 도움이 되었으면 한다. 이번호에서는 비타민C에 대해서 이야기할까 한다.
비타민C와 괴혈병
비타민C라고 하면 먼저 괴혈병을 떠올린다. 괴혈병은 식사에서 비타민C가 결핍 될 때 생긴다. 비타민C를 섭취하지 못한 사람은 아프다가 결국 사망하게 된다. 괴혈병은 수백 년 전부터 알려져 왔지만 1911년이 되어서야 괴혈병의 원인이 영양 결핍 때문임을 명확히 알게 되었다. 약 1세기 전까지 이 병은 오랜 항해를 하는 선원에게는 아주 흔한 질병이었다. 바다 여행자의 괴혈병 피해는 무시무시했다.
오랜 항해 속에서 뱃사람은 주로 비타민C가 거의 없는 비스킷, 소금에 절인 고기 등으로 지냈다. 15세기말 유명한 포르투갈의 탐험가 바스코다가마는 아프리카에서 인디아를 가는 항로를 발견했다. 이 항해 기간 동안 그의 선원 1백60명 중 1백명이 사망했다. 또한 1740년 말 영국 제독 George Auson은 9백61명의 해군으로 구성된 함대로 출정했다. 1741년 그는 Juan Fernandez의 섬에 도착했고 그의 선원 중 반 이상이 괴혈병으로 사망했다. 괴혈병은 적절한 식이에 의해 방지될 수 있다는 생각은 서서히 발전되었다. 18세기 말에야 영국 해군본부는 해군에게(끓여서 시럽으로 만든 것이 아닌) 라임 주스의 하루 배급량을 주었고 괴혈병도 영국 해군에서 사라졌다.
현 시대에 괴혈병은 흔히 가난의 결과로서 심각한 영양실조와 기아로 황폐해진 집단에서 발견된다. 미국에서는 가난하지 않은 사람에게서도 흔히 발견된다.
비타민C 의 발견
1911년 영국의 폴란드 생화학자 Casimir Funk는 그의 이론 [Vitamines]을 출간했는데 잘못된 영양 물질과 연관된 병에 대한 현재의 지식은 그의 연구에 기초를 두고 있다. 그는 천연 음식에는 4개의 어떤 물질이 존재하며 이것들이 4개의 질병 즉 각기병, 괴혈병, 펠라그라, 구루병에 대항하는 보호 물질을 제공하는 데 도움이 된다고 제안했다.
Funk는 라틴어인 vita(생명)와 화학 용어인 amine(질소 화합물 중 하나)으로부터 vitamine 이라는 단어를 만들어 냈다. 그 후 많은 노력으로 레몬주스와 또 다른 음식에서 비타민C를 분리하게 되었다. 1928년 Gyorgyi는 드디어 순수 비타민을 획득하게 되었는데 그는 다른 문제를 연구하고 있었고 처음에는 그의 새로운 물질이 비타민C였다는 것을 몰랐다. 그는 그 물질의 이름을 hexuronic acid라 명명했고 나중에 아스코르브산으로 이름을 바꾸었다. 그는 영국의 당 화학자 W.M.Haworth에게 그 결정 물질을 조금 주었는데 W.M.Haworth는 그 구조식을 결정지었다.
Gyorgyi와Haworth는 그것의 이름을 괴혈병(scurvy)을 예방하는 산성 물질이라는 의미의 ascorbic acid로 바꾸었다.
진화와 비타민C의 요구량
동물은 건강을 유지하기 위해 체내에 여러 분자가 존재해야 한다. 그 중 동물이 합성할 수 있는 분자도 있고 외부로부터 섭취해야 할 것도 있다. 만일 외부에서 섭취할 수 있으면 그것을 합성하지 않아도 되므로 유리해진다. 이와 마찬가지로 인간의 조상들은 몇 천 년 동안 점차로 필수 아미노산과 여러 가지 비타민류 등 영양분을 식품으로 섭취하게 됐고 그 결과 인간의 생화학적 기능은 단순화됐다고 생각되며 영양분 합성에 필요한 체내 메카니즘을 내버리게 되었다.
영양분을 식품의 형태로 필요로 하는 생물과 합성 능력을 가지고 있어서 식품을 필요로 하지 않는 생물 사이의 생존 경쟁에 대한 실험이 몇 건 이뤄졌다. 이것은 UCLA 대학의 자멘호프(Zamenhof)와 아이크호른(Eichhorn) 교수의 실험인데 그 결과는 1967년 발표됐다. 자멘호프 등은 종의 진화 과정에 대해 소규모의 실험을 했다고 할 수 있다. 그러나 이 실험을 위시해 이들이 실시한 여러 실험으로 생물이 살아가는데 필요한 물질을 식품의 형태로 얻을 수 있을 때는 이런 물질의 합성 기능이 없는 쪽이 더 유리하다는 것이 판명됐다.
1965년 스톤 박사가 지적한 바에 의하면 보통 동물은 비타민C를 합성할 수 있는데 인간을 포함해 뱅갈 원숭이, 대만산 긴꼬리원숭이 등 실험에 사용한 영장류 동물은 합성할 수 없고 비타민의 형태로 섭취할 필요가 있다. 그러나 대다수의 조류, 양서류, 파충류는 간이나 신장 등의 조직 내에서 합성할 수 있는 능력을 가졌다. 대부분의 동물이 비타민C를 합성하는 능력을 완전히 잃어버리지 않았다는 사실은 보통의 식사로부터 섭취할 수 있는 비타민C의 양이 충분치 않고 최적량을 확보하기 곤란하다는 것을 의미하는 것이다.
성인 1일 식사에 포함된 여러 비타민양을 계산한 연구에서 비타민C에 대해서 보면 1백10종의 식물성 식품의 1일 섭취량에 포함된 평균량은 2.3g이다. 비타민C를 많이 함유하는 14종의 식물성 식품에서 비타민 C의 평균 함유량은 9.4g이다. 노벨상 수상자이자 비타민C의 세계적 전문가인 라이너스 폴링 박사는 최적 섭취량은 2.3g 내지 9g 범위에 있다고 결론을 내리고 있다.
그리고 정상 조건에 있는 쥐는 체중 1kg당 1일 26mg(Burn, Mosbach, 및 Schulenberg, 1954)과 58mg(Salomin & Stubbs, 1961)사이의 비율로 비타민C를 합성하는 것으로 보고돼 있다. 만일 사람도 똑 같은 비율로 비타민C를 합성한다고 가정한다면 70kg의 사람은 정상 환경에서 매일 1.8g~4.1g 사이를 섭취해야 할 것이다. 염소, 양, 다람쥐, 고양이, 및 개를 포함한 다른 동물들 역시 체중 70kg당 1일 약 평균 10g정도의 비타민C를 합성한다.(Chatterjee 등, 1975) 이들 동물이 이롭지 않은데도 고용량의 비타민C를 합성한다는 것은 믿기 어려운 일이며 사람이 다른 동물과는 달라서 동물이 사용하는 양의 오직 1/200(즉 50mg) 으로 최고의 건강을 누릴 수 있다는 사실 또한 믿기 어려운 일이다.
또한 일반적으로 사람의 비타민C 요구량은 다른 영장류와 아주 유사한 것으로 알려져 왔으며 영장류에 대한 비타민C 연구는 최적 섭취량에 관한 유용한 정보를 가져다주었다.
비타민C의 역할
대부분 사람에게 하루 10mg 정도 비타민C 섭취는 괴혈병 예방에 충분한 양이다. 그러나 최상의 건강한 상태가 되고자 한다면 더 많은 양의 섭취가 필요할 것이다. 비타민C의 적정량, 즉 우리 몸을 가장 건강한 상태로 유지해주는 비타민C의 하루 섭취량은 정확히 알려진 바가 없고 확실히 그 양도 사람마다 다르다.
단지 대부분의 사람들에게 대략 250mg에서10g 정도가 하루 적정 섭취량이 될 것 같다.
비타민C는 위험한 물질이 아니다. 한가지의 부작용이 있었다면 사용하고 나서 처음 3일~4일 동안 설사가 있었다는 정도다.
많은 동물들은 비타민C를 만들 수 있기 때문에 필수적인 음식으로 비타민C를 섭취할 필요가 없다. 그래서 동물들은 괴혈병에 걸리지 않는다. 이런 동물들은 인간이 실험실이나 상업적인 규모로 비타민C를 만드는 것과 똑같은 방법으로 그들 몸(간장이나 신장)에서 선천적으로 비타민C를 합성할 수 있다.
인간과 다른 동물들의 몸 안에서 비타민C가 많은 작용을 한다. 이러한 작용들은 기니아피그와 원숭이로부터 연구되어 왔다. 두 동물 모두 사람과 비슷한 조건으로 음식으로부터 비타민C를 섭취해야 한다. 불충분한 공급은 동물들에게 정맥과 피하의 출혈, 관절의 연화, 전반적인 결합조직(피부, 힘줄, 혈관벽)의 약화, 식욕부진, 빈혈 등을 포함한 괴혈병의 증상을 보인다는 사실이 알려졌다. 아스코르브산은 화상을 포함한 여러 상처를 치료하는데 필요하다. 아스코르브산을 조금만 섭취할 경우 상처는 매우 천천히 낫게 되고 상처 부위가 약해진다. 그래서 상처가 다시 찢어진다. 비타민C의 섭취를 늘리게 되면 상처는 빠르게 치료되고 상처 부위가 강해진다.
인간에게는 외과적 수술의 스트레스나 사고로 인한 상처, 그리고 화상의 경우 비타민의 요구량이 크게 증가하여 혈액중의 비타민C의 농도가 떨어지는 것이 관찰되었다. 비타민C의 양을 증량해 화상, 부상, 감염, 류마티스 관련 질병, 그리고 알러지 치료에 사용할 수 있다. (holmes,1946; Yandell,1951)
1964년 Baylor 의대 신경외과 임상교수인 DR. James Greenwood는 비타민C의 섭취가 증가하면 추간판에 흡집이 생기지 않게 보전할 수 있고 등이 아픈 것을 예방할 수 있다는 사실을 관찰했다고 보고했다. 그는 5백건이 넘는 경우를 관찰해 고용량의 비타민C를 사용함으로써 디스크 장애가 있는 초기 환자들의 훨씬 많은 비율이 수술을 피할 수 있다는 결론을 내렸다. 비타민C의 결핍은 위에서 많은 결과를 초래하는데 그 중에 하나가 위에서 언급했던 것처럼 결합조직의 부족이다. 비타민C는 주로 섬유단백질인 콜라겐을 구성한다. 이러한 섬유질은 비타민C의 섭취가 낮아졌을 때에는 합성이 되지 않는다.
최근 비타민C가 세포사이를 함께 묶어주는 유연한 접합체 물질로서 작용하는 콜로이달 물질을 생성하는데 필수적이라는 연구가 보고되고 있다. 사실 적정량의 비타민C를 사용할 때 이런 모든 질병을 치료할 효과가 있다는 좋은 증거가 있다. 또한 비타민C의 부족은 면역약화와 항산화작용의 저하 등을 일으킬 수 있다.
이상에서 우리가 흔하게 잘 알고 있다고 생각하는 비타민C에 깊이 있게 알아보았다. 특히 건강을 위한 비타민C의 권장량에 대해 많은 이견이 있는데 여기에 대해 각자의 소신을 가지는데 도움이 되리라 생각한다. 전 호에서 언급했듯 과학으로 못 밝혀낸 인체의 비밀이 많은 지금에 영양소와 질병과의 관계를 모두 알고 난 후에 치료에 접근하려는 것은 무리가 있다. 차라리 현대생활에서 영양소 결핍을 인식하고 충분히 공급하는 것이 현명한 것이며 건강하지 않은 사람에서는 그 사람의 섭생을 면밀히 관찰해 부족한 영양을 보충해 주어야 한다.
비타민C 부족으로 인한 괴혈병은 흔히 가난의 결과로써 심각한 영양실조와 기아로 황폐해진 집단에서 발견되지만 미국의 경우 비타민 공급 없이 이유식을 먹은 6~18개월의 유아, 필수 영양분이 부족한 식이를 하는 중년 혹은 나이 많은 독신남이나 과부 같은 사람에게서도 나타난다.
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