엽산은 임신부의 거대적아구성 빈혈을 치료하는 과정에서 발견된 수용성 DNA 합성과 세포분열에 관여한다.
- 엽산의 적용에는 생화학적으로 비타민 B12를 필요로 하기 때문에 이 두가지 비타민은 체내 기능, 결핍증 등이 매우 유사하다.
- 엽산은 프테리딘, para-아미노벤조산, 하나 이상의 글루탐산이 결합된 화합물군이며
- 테트라히드로엽산가 조효소 형태이다.
- 엽산에 결합된 글루탐산의 개수가 둘이상일 때를 폴릴폴리글루탐산이라 부르는데 식품 중에 존재하는 엽산은 보통 3~11개의 글루탐산과 결합하고 있다
- 글루탐산은 수소이온을 잃고 자주 음전하를 띠는데, 엽산이 글루탐산을 많이 가지고 있을수록 크기도 커지고 음전하량이 커져서 세포막을 통과하기가 어렵다. 이는 세포안으로 들어온 엽산이 빠져나가지 못하도록 방지하는 효과가 있다.
엽산의 흡수와 대사
소장 점막세포에는 일명 엽산 접합효소라고 부르는
- γ-글루타밀 카르복시펩티다아제가 있어 폴릴폴리글루탐산의 글루탐산을 하나만 남기고 모두 가수분해해서 엽산의 흡수를 도와 준다
- 아연 결핍이나 만성적인 알코올 과다섭취는 엽산 접합효소이 활성을 저하시키기 때문에 엽산의 소화, 흡수를 저해한다
식품에 함유된 엽산의 평균 흡수율은 약 50%이지만
- 강화식품에 들어있는 엽산의 흡수율은 약 85%이다
- 보충제로 공복 시에 섭취하면 흡수율이 ㅣ100%이며
- 다른 식품과 함께 보충제를 먹으면 85%정도 흡수된다
- 합성한 엽산은 글루탐산이 하나만 결합되어 있는 폴릴모노글루탐산이기 때문에 글루탐산을 여러 개 결합하고 있는 천연 엽산보다 흡수율이 높아지는 것이다
- 엽산은 화학적인 형태와 공복 여부에 따라 생체이용률에 큰 차이가 있으므로 다음과 같이 식이엾나당량을 만들어 섭취기준 설정시 고려하고 있다.
흡수된 엽산은 소장세포에서 5-메틸-THE 형태로 전환되는데
- NADPH를 소모하여 엽산을 THE로 환원시키는 것이며
- 메틸기, 포르밀기, 메틸렌기 등 THE에 결합하는 단일 탄소기는 포름산, 글리신, 세린, 히스티딘, 콜린 등이 제공한다
- 엽산은 간으로 이동해서 5-메틸-THE로 활성화되기도 한다.
엽산은 담즙과 소변을 통해서 체외로 배설되며, 체내 엽산 저장량의 절반가량이 폴리글루탐산 형태로 간에 저장된다.
엽산의 체내기능
엽산은 단일 탄소기를 이동시키는데 필요한 조효소를 제공한다
- THE는 DNA 복제와 세포분열에 필요한 티미딜산을 만드는데 필요한 탄소 분자를 이동시킨다
- 엽산은 비타민B12와 대사적으로 밀접한 관계를 가지고 있는데 호모시스테인으로부터 메티오닌을 재생하는 반응에 두가지 비타민 모두 사용된다
- 재생된 메티오닌은 몇 가지 중간물질을 거쳐 다시 호모시스테인으로 전환되면서 중요한 생체 분자에 탄소기를 전달하는데, 대표적인 예로 노르에피네프린을 에피네프린으로 전환하거나 세린으로부터 콜린을 합성하는 고정 등이 있다
- 그 외에도 히스티딘 대사의 중간 대사물질인 포름이미노-글루탐산의 대사 과정, 퓨린고리의 생합성 과정, 글리신으로부터 세린을 합성하는 반응 등에 THE가 조효소로 참여한다.
엽산의 필요량
성읜의 필요량은 적혈구 엽산 농도, 혈장 호모시스테인, 혈청 엽산 농도를 정상적으로 유지하기 위해 필요한 엽산 섭취량에 근거를 두고 설정되었다
- 성인의 1일 엽산 평균필요량은 320㎍DFE/일 이며
- 이 값에 20%를 더한 400㎍DFE/일이 성인과 노인의 권장 섭취량이다.
- 임신기에는 태아 성장과 모체조직의 증가를 위해 엽산 요구량이 증가하므로 400㎍DFE을 추가 권장하였으며
- 수유기에는 모유로 분비되는 양을 고려하여 150㎍DFE을 터 섭취하도록 권하였다
엽산이 풍부한 식품
엽산이란 용어가 라틴어 olium(식물의 잎)에서 유래되었듯이
- 시금치와 같은 짙푸를 잎채소에 특히 풍부하며
- 브로콜리 아스파라거스 등의 채소류, 간, 오렌지주스, 밀의 배아 등에 많다
- 한 컵의 오렌지주스에는 100㎍의 엽산이 들어 있으므로 오렌지주스를 마실 때는 비타민C 뿐만 아니라 상당량의 엽산도 취하게 된다
- 비타민C는 엽산이 산회되는 것도 방지해 준다
- 실제로 엽산은 산화가 쉬워 조리, 가공 중 50~90%까지도 파괴될 수 있다.
- 열에 의해서도 쉽게 파괴되며 조리수를 통한 손실량도 많으므로
- 신선한 생과일이나 열처리를 많이 하지 않은 채소가 엽산 공급원으로 좋다
- 채소를 끓이는 것보다는 찌거나 살짝 볶기, 전자레인지를 이용한 요리법 등이 엽산 보유율을 높일 수 있는 조리법이다
엽산 결핍증
엽산이 결핍되었을 때 가장 먼저 혈청 엽산농도가 감소하고, 이어서 적혈구 엽산농도가 감소되며, 혈장 호모시스테인 농도는 증가된다
- 대표적인 엽산 결핍 질환은 거대적아구성 빈혈과 이분 척추 등의 신경관 손상이다
- 엽산 결핍에 의한 혈장 호모시스테인 농도 증가는 동맥손상으로 인한 심혈관계 질환의 위험요인이 되므로 엽산 영양상태를 양호하게 유지하는 것이 중요하다
- 그 밖에도 설염, 설사, 성장장애, 정신적 혼란, 신경이상 등의 임상적 증세가 나타난다
- 알코올은 엽산 접합효소의 작용을 저해함으로써 엽산의 흡수를 방해할 뿐 아니라 소변을 통한 엽산배설량도 증가시키고 엽산의 장간순환도 방해한다. 따라서 알코올 중독자는 다른 B비타민과 마찬가지로 엽산 결핍 위험군이라고 할 수 있다.
거대적아구성 빈혈
- 적혈구는 세포분열 속도가 빨라 결핍증이 일찍 나타나는데 이것이 바로 거대적아구성 빈혈이다
- 빈혈의 증상은 허약감, 피로, 불안정, 가슴 두근거림 등이다
- 성숙한 적혈구로 분열되지 못해서 크기가 비정상적으로 크고, 파괴되기 쉬우며 산소운반 능력이 떨어진다
- 백혈구 형성과정 역시 영향을 미치며 실제로 전신의 세포분열에 지장을 초래하지만 상대적으로 분열속도가 느리므로 적혈구 이상이 가장 쉽게 진단된다
신경관 손상
- 임신기에는 세포분열 속도가 크게 증가하므로 DNA 합성을 위한 엽산의 요구량이 크게 증가되는 시기이고 임신초기에 엽산이 부족하면 신경관 손상으로 인한 기형아를 출산할 확률이 높아진다
- 신경관 손상은 무뇌즈, 이분 척추 등으로 나타나며 출생 후 곧 사망하거나, 전신마비, 배변실금, 뇌수종, 지능장애 등의 증상을 보인다
- 이러한 손상은 영구적인 것으로 출생 이후 관리로 회복될 수 없다
- 뿐만아니라 조산, 사산, 저체중아, 기형아 등의 출산율을 증가시키는 등 임신에 나쁜 영향을 미치므로
- 미국에서는 가임기 여성에게 엽산보충제 400㎍를 섭취하도록 권장하고 있다
- 엽산 결핍에 의한 치명적인 손상은 임신 초기에 영향을 미치는 것이기 때문에 임신 사실을 인지한 후에 조치하는 것은 큰 의미가 없기 때문이다
엽산 과잉증
엽산은 많이 섭취하더라도 소변으로 배설되며 독성을 미치는 일이 드물지만
- 비타민 B12가 부족한 사람이 엽산을 강화식품이나 보충제 등을 통해서 과량 섭취하게 되면 비타민B12의 결핍 상태를 진단하기가 어렵게 만드는 '간접독성'의 문제가 있다.
- 엽산의 대표적인 거대적아구성 빈혈은 비타민B12의 결핍에 의해서도 나타날수 있다. 다라서 거대적아구성 빈혈로 진단되면 엽산과 비타민B12의 영양상태를 모두 고려해 봄으로써 비타민B12 결핍을 빨리 알아낼 수 있는데 엽산을 과량 섭취하면 거대적아구성 빈혈이 나타나지 않는다
- 비타민B12의 결핍을 방치할 경우에는 신경계 손상이 진행되어 회복할 수 없는 상태에 이르게 된다
- 따라서 엽산의 과량 보충을 삼가기 위해 한국인 영양섭취기준에도 엾산 상한섭취량이 정해져 있는데 1일 1mg 수준이다.
