철분흡수 저해하는 인자
불용성 분자를 형성하는 식이성분
철분흡수를 방해하는 식이성분은 철분과 결합하여 불용성 분자로 만들거나 소장점막의 흡수세포막을 통과할 수 없는 분자량이 큰 형태로 만드는 인자들이다.
- 대표적으로 인산염, 콜류와 곡류에 많이 함유된 피틴산, 시금치에 많이 함유된 옥살산, 식물성 식품의 구성요소인 식이섬유 등이 있다.
- 차에 많이 함유된 탄닌 성분도 철분(비헴철)과 결합하여 흡수율을 낮추므로 차나 커피를 식사시 함께 섭취하는 것은 피하는 것이 좋다.
- 최근 연구결과에 의하면, 습관적으로 차를 섭취하는 경우 탄닌에 대해 결합력이 매우 큰 타액단백질이 다량 생산되어 탄닌과 결합함으로써 탄닌 성분이 영양소와 결합하지 못하게 막아준다고 한다.
다른 무기질
소장 점막세포의 세포막에 존재하며 비헴철 흡수에 관여하는 단백질 수용체는 DMT1으로서 장내에 존재하는 2가의 양이온들 (Fe2+, Ca2+, Zn2+, Mn2+)은 모두 DMT1에 의해 흡수된다. 따라서 장내에 존재하는 다른 무기질들의 양에 따라 철분 흡수율이 영향을 받으며, 소장내에 존재하는 칼슘이나 아연 등의 함량이 높으면 철분 흡수가 저해된다. 칼슘 보충제를 1일 300mg 이상 사용할 때 철분 흡수가 저해되었다고 한다. 영양제나 철분제 혹은 칼슘제의 복용이 필요할 경우, 이들을 함께 복용하는 것보다 하루 중 다른 시간에 복용하는 것이 좋다. 같은 의미에서 요즘 시판되는 칼슘과 철분이 함께 첨가된 음료 등은 여러 무기질 간 흡수 경쟁을 고려할 때 효용성이 낮을 가능성이 높다.
저장 철분량이 높은 상태
체내에 저장 철분량이 풍부하면 소장점막을 통해 흡수되는 철분의 양이 감소됨으로써 철분의 과다공급을 막는다. 남성이나 폐경기 이후의 여성은 철분의 소모가 적거나 상댖거으로 체내 저장량이 높아서 철분의 흡수가 대체로 낮다.
위산 분비의 저하
위산 분비가 저하되면 철분이 2가형으로 전환되지 못하여 흡수가 낮아진다.
감염 및 위장질환
감염 상태나 설사, 지방변 등 흡수불량 상태에서 철분의 흡수가 저해된다.
이렇듯 철분은 흡수율이 매우 낮으며, 함께 섭취하는 식품 중 여러 요소의 영향을 받기 때문에 실제로 흡수되는 철본의 양을 평가하기가 매우 어렵다. 외국의 경우 전체적인 식이 구성요소와 인체의 철분 요구량을 고려한 철분 생체이용률의 산출방법이 설정되어 있으며 식품 내 철분의 절대량보다는 생체이용률을 계산함으로써 철분섭취를 측정하고 있다. 이러한 산출방법은 우리나라의 식이 패턴에는 정확하게 적용되지 않기 때문에 우리실정에 맞는 산출방법을 설정하는 것이 시급한 과제이다.
철분(Fe)의 대사
철분(Fe) 이동
소장에서 흡수된 철분은 인체의 철분 요구량이 많으면 혈액으로 이동되고, 체내 철분영양상태가 양호하여 요구량이 적으면 소장의 흡수세포에 남게 된다. 혈액으로 들어온 철분은 철분 운반 단백질인 트랜스페린에 결합하여 필요한 곳으로 이동하며 소장세포에 저장되는 경우에는 아포페리틴과 결합하여 페리틴의 형태로 된다. 페리틴과 형태로 저장된 철분은 체내 요구량에 따라 혈액으로 이동하거나 그대로 저장되어 있다가 소장세포가 수명을 다하여 떨어져 나갈 때 함께 대변으로 배설된다. 이렇듯 소장은 2~5일 간의 짧은 기간 동안 철분의 저장소로서 역할을 한다.
체내 철분 영양상태는 철분 흡수율에 중요한 영향을 미친다. 체내 철분 영양상태가 양호할 경우, 혈액내 트랜스페린은 대부분 철분과 결합되어 있어서 소장세포로 흡수된 철분은 혈액의 트랜스페린과 결합하지 못하고 소장세포내의 페리틴에 결합되었다가 배설된다. 반면에 체내 철분의 양이 부족할 경우, 포화되지 않은 트랜스페린의 양이 많아져 소장세포에서 흡수된 철분은 대부분 혈액으로 이동하며, 철분 흡수율도 증가하게 된다.
철분(Fe) 저장
체내에서 사용되고 남은 철분은 대부분이 비장과 간에 페리틴의 형태로 저장되고 소량이 골수에 저장된다. 그러나 저장량은 성별, 연령별 혹은 개인의 철분의 영양상태에 따라 차이가 있다. 페리틴은 소자세포에도 존재하는 철저장 단백질로서 한 분자에 약4,000개의 철 원자가 결합할 수 잇다. 체내 철분 함량이 페리틴의 수용 능력을 넘게 되면 철분은 간에서 헤모시데린 형태로 저장된다. 체내에 존재하는 철분은 대부분 단백질과 결합하고 있는데 철분이 자유로운 이온 형태로 존재할 경우 매우 활성이 강한 촉매로 작용하여 산화 스트레스를 가중시키고 체세포의 파괴를 초래하기 때문에 인체는 여러 종류의 철분 결합 단백질을 보유하여 가능한 한 철분이 자유로운 이온 형태로 존재하지 못하도록 한다.
골수에서의 조혈 작용
- 적혈구는 골수에서 에리트로포이에틴이라는 호르몬의 자극으로 생성된다.
- 에리트로포이에틴은 혈중 산소 농도가 낮거나 출혈이 있을 때, 혹은 적혈구가 일산화탄소와 결합되었을 때 생성이 촉진된다.
- 골수의 줄기세포로부터 분화되어 적아구가 생성되고, 헤모글로빈 축적량이 늘어나면서 핵을 잃고 완전한 적혈구로 성숙한다.
- 엽산이나 비타민B12가 부족한 경우 헤모글로빈 합성과 상관없이 적아구가 적혈구로 성숙하지 못하고 성숙한 적혈구 부족에 따른 빈혈(거대적하구성 빈혈) 이 나타난다.
- 철분 부족시에는 적아구는 정상적으로 성숙하지만 헤모글로빈이 적절하게 합성되지 못하기 댐누에 철분 결핍에 의한 소구성 빈혈이 된다.
- 적혈구는 핵이 없는 무핵세포로서 단백질 합성에 필요한 유전정보를 지닌 핵산(DNA)이 없기 때문에 약120일 정도로 수명이 짧다.
- 적혈구의 수명이 짧기 때문에 손실되는 철분을 보충하기 위해 철분은 늘 요구량만큼 섭취해야 한다
- 성인의 경우 1일 20~25mg의 철분이 헤모글로빈을 합성한는 데 사용되며, 식이와 저장 철분 (페리틴이나 헤모시데린) 으로부터 공급된다.
철분은 수명을 다한 적혈구에서 빠져나온 뒤 새로운 적혈구를 형성하는 데 재사용된다. 수명이 다한 적혈구는 간이나 지라에서 파괴되며 이 때 분리된 철분은 철분 운반 단백질인 트랜스페린과 결합한다. 이렇게 적혈구에서 빠져나온 철분은 페리틴과 결합하여 저장되거나 골수로 가서 다시 헤모글로빈을 형성하여 적혈구를 만드는 데 사용된다.
철분(Fe) 배설
식이로 섭취한 철분의 대부분(약90%)은 대변으로 배설되고 소량만이 소변으로 배설된다. 분해된 적혈구의 헤모글로빈을 이루는 철분은 약90% 이상이 재사용되므로 일단 체내로 흡수된 철분은 거의 배설되지 않는다. 소량의 철분이 배설되는 경로는 수명이 다하여 떨어져 나가는 소장 점막세포와 함께 대변으로 배설되거나 소변, 땀, 피부를 통해 배설된다. 또는 출혈시 적혈구의 손실로 체외로 방출된다. 가임기의 여성은 정기적인 월경혈로 손실되므로 철분은 요구량이 남성보다 높은 유일한 영양소이다.
