비타민 B군
비타민 B 복합체라고도 불리는 수용성 비타민으로
- 효소의 역할을 보조하는 조효소로 작용합니다.
- 비타민 B는 조효소로써 효소와 결합하여 분자들이 효소에 붙을 수 있도록 도와줍니다.
- 탄수화물, 지방, 단백질 등 에너지 생산을 위한 대사에 중요한 역할을 합니다.
비타민 B는 조효소로 작용해 대사에 관여한다.
티아민(Thiamine) - 비타민 B1
에너지 대사에서 조효소로 작용합니다. 이 조효소의 이름은 티아민피로인산(thiamine pyrophosphate (TPP))이라 합니다.
기능
티아민피로인산은
- 카르복실화(carboxylation)반응에 중요합니다.
- 피루브산(pyruvate)을 아세틸조효소(acetyl coenzyme) A로 전환하는 데 도움을 줍니다.
Pyruvate Dehydrogenase Reaction
티아민(비타민 B1)은 신경세포막에서 찾아 볼 수 있으며, 신경세포의 기능에 중요한 역할을 합니다.
음식(급원식품)
열에 약한 티아민(비타민 B1)은 많은 식품에 조금씩 함유되어 있으며, 균형잡힌 식사로 하루 섭취 권고량을 충분히 채울 수 있습니다.
- 수박 한 조각 또는 완두콩 반컵으로 하루 섭취 권고량의 1/4 정도를 채울 수 있습니다.
- 돼지고기에 특히 많이 함유되어 있습니다.
결핍
티아민(비타민 B1)이 부족하면 각기병(beri beri)이 발생할 수 있습니다. 각기병의 대표적 증상으로 식욕저하, 체중감소, 무기력증, 무감각, 단기 기억력 상실, 혼돈, 소화계 통증, 과민, 말초신경 무감각, 근육약화 등이 있습니다.2
각기병은 습성(wet)과 건성(dry)으로 구분할 수 있습니다. 습성 각기병의 대표적 증상으로 부종(edema)이 있으며, 건식 각기병의 대표적 증상으로는 근육 소모(muscle wasting)가 있습니다.
식사를 제대로 하지 않는 알코올 중독자와, 백미(도정된 쌀) 위주의 저단백식을 하는 사람에게서 주로 발생합니다.
티아민(비타민 B1)의 과잉섭취로 독성이 나타난 사례가 없으며, 따라서 상한섭취량이 정해져 있지 않습니다.
리보플라빈(Riboflavin) - 비타민 B2
에너지 대사에서 조효소로 작용합니다.
기능
조효소로
- 플라빈 모노뉴클레오타이드(flavin mononucleotide (FMN))와
- 플라빈 아데닌 다이뉴클레오타이드(flavin adenine dinucleotide (FAD))가 있습니다.
탈아미노반응(deamination)에 관여합니다.
또한 글루타티온과산화효소(glutathione peroxidase)의 항산화(antioxidative) 기능에도 연관되어 있습니다.
리보플라빈(비타민 B2)은 철분(iron)과 비타민 B6와 함께 필수 아미노산 중 하나인 트립토판(tryptophan)을 나이아신(비타민 B3)으로 전환하는 데 필요하며, 비타민 B6를 조효소로 전환하는 데에도 필요합니다.
음식(급원식품)
자외선에 약한 리보플라빈(비타민 B2)은 다양한 식품에서 찾아 볼 수 있으며, 균형잡힌 식사로 하루 섭취 권고량을 채울 수 있습니다.
- 요거트 한컵 = 하루 섭취 권고량 1/2
- 간 85그램 = 하루 섭취 권고량 초과
- 조리된 버섯 반컵 = 하루 섭취 권고량 1/4
결핍
리보플라빈결핍증(ariboflavinosis)3은 보통 다른 종류의 영양 결핍과 함께 발생합니다.
결핍증은 입, 피부, 눈, 소화관 등에 염증을 유발합니다. 대표적 증세로 아래와 같이 있습니다.
- 눈꺼풀 염증으로 인한 광선공포증
- 설염(glossitis)
- 피부염(dermatitis)
- 인후염, 구순염, 구각염 등
식사를 제대로 하지 않는 알코올 중독자에게서 많이 발생합니다.
리보플라빈(비타민 B2)의 독성으로 인한 이상반응이 보고된 바는 없습니다.
나이아신(Niacin) - 비타민 B3
나이아신(비타민 B3)은 조효소 중 하나인 니코틴아미드 아데닌디뉴클레오티드(nicotinamide adenine dinucleotide (NAD))로 작용합니다. 포도당 대사, 지방 대사, 알코올 대사에 중요한 역할을 하며 이 외에도 전반적인 에너지 대사에 꼭 필요한 조효소입니다.
음식(급원식품)
나이아신(비타민 B3)은 필수 아미노산 중 하나인 트립토판(tryptophan)으로부터 합성될 수 있다. 60 mg의 트립토판은 1 mg의 나이아신으로 체내에서 합성될 수 있습니다. 이 전환에는 리보플라빈(비타민 B2), 철분, 비타민 B6가 필요합니다.
단백질이 풍부한 식단을 할 경우 나이아신(비타민 B3)이 부족한 일이 없습니다. 또한 칼로리 대비 좋은 공급원으로 시금치, 버섯, 닭가슴살, 간, 생선이 있습니다.
결핍
나이아신(비타민 B3)이 부족할 경우 펠라그라(pellagra)가 발생할 수 있습니다. 펠라그라의 증세로 4 Ds(네 개의 D):
- 피부염(dermatitis),
- 설사(diarrhea),
- 치매(dementia),
- 죽음(death)이 있습니다.
알코올 중독자에게서 많이 발생하며 옥수수 위주의 저단백식을 하는 사람에게도 많이 발생합니다. (곡물 중 옥수수만 소화흡수할 수 있는 나이아신의 함유량이 적음.)
독성
자연식으로는 독성이 나타난 사례가 없습니다.
약물학적으로 고콜레스테롤혈증(hypercholesterolemia)을 치료하기 위해 다량 (하루 1,300~3,000 mg)의 나이아신(비타민 B3)이 사용되기도 합니다.
하루 250 mg 이상 복용 시 피부 홍조(niacin flush), 두통, 메스꺼움, 포도당과민증, 시력 약하, 간 기능 이상, 위궤양 등의 부작용이 있을 수 있습니다.
나이아신(비타민 B3)의 상한섭취량은 보충제 및 식품에 첨가된 경우에만 한해서 하루 35 mg으로 정해져 있습니다.
판토텐산(Pantothenic Acid) - 비타민 B5
기능
판토텐산(비타민 B5)은 조효소(coenzyme) A의 구성 성분입니다.
음식(급원식품) / 결핍 / 독성
판토테산(비타민 B5)은 많은 식품이 함유하고 있으므로 결핍 증상이 매우 드뭅니다. 과잉 섭취로 인한 부작용은 보고된 바가 없으며 상한섭취량 또한 정해져 있지 않습니다.
비타민 B6
비타민 B6는 단백질 대사(아미노기전이(transamination) 및 탈아미노(deamination) 반응)에 중요한 역할을 합니다.
기능
아래의 물질들을 합성하는 데 꼭 필요한 존재입니다.
- 신경절달물질(neurotransmitter)
- 디옥시리보핵산(deoxyribo nucleic acid (DNA))
- 백혈구(white blood cells): 식균 작용을 하는 혈액세포의 한 종류로 신체를 보호하는 면역기능을 수행합니다.
- 헤모글로빈(hemoglobin): 적혈구에 존재하는 철 함유 단백질로 산소를 운반하는 역할을 합니다.
- 미엘린(myelin): 신경을 둘러싸고 있는 보호막으로 뉴런의 전기신호 손실을 방지합니다.
Neuron with oligodendrocyte and myelin sheath in the central nervous system4
앞서 나열된 물질들이 암시하듯이 인지기능에 중요한 비타민입니다.
또한 단백질 대사 과정 중 호모시스테인(homocysteine)5을 시스테인(cysteine)으로 전환해 줍니다.
뿐만 아니라 트립토판(tryptophan)을 나이아신(비타민 B3)으로 합성하는 데에도 필요하며, 스테로이드 호르몬의 정상적인 활동에도 매우 중요합니다.
음식(급원식품)
비타민 B6는 단백질이 풍부한 음식에 다량 함유되어 있습니다. 열에 의해 쉽게 파괴되기 때문에 오랜 시간 조리하는 것을 삼가하는 것이 좋습니다.
칼로리 대비 좋은 공급원으로 시금치, 브로콜리, 당근, 토마토 쥬스 등이 있습니다.
- 감자 1개 또는 치킨 85 g = 하루 섭취 권고량 1/4
- 바나나 1개 = 하루 섭취 권고량 1/2
결핍
비타민 B6의 결핍은 흔치 않지만 알코올 중독자와 고령자는 주의가 필요합니다. 약물이 비타민 B6의 대사를 방해할 수도 있습니다.
결핍 증상으로 신경손상, 우울증, 면역계 약화, 소구성 빈혈(microcytic anemia) 등이 있습니다. 독성 비타민 B6는 근육 내에 축적됩니다. 자연식으로 인한 과잉증은 없지만 보충제로 인한 과잉증은 있습니다.
보충제 과잉 섭취로 인한 과잉증으로 피로, 우울증, 두통, 저림 및 근력저하, 경련, 영구적 신경 손상 등이 있습니다.
비오틴(Biotin) - 비타민 B7
기능
옥살로아세테이트(oxaloacetate)를 만드는 역할을 하는 조효소 중 하나입니다.
시트르산회로
시트르산 회로(citric acid cycle)는 저장된 에너지를 탄수화물, 지방, 단백질로 부터 얻은 아세틸 조효소(acetyl coenzyme) A의 산화를 통해 이산화탄소(CO2)와 세포의 에너지 단위인 Adenosine Triphosphate (ATP)의 형태로 방출하기 위한 연쇄반응입니다.
옥살로아세테이트는 네 개의 탄소(carbon) 분자로써 시트르산 회로에서 아주 중요한 수용체 역할을 합니다. 두 개의 탄소 분자를 가진 아세틸 조효소 A를 수용하여 총 여섯 개의 탄소 분자를 가진 구연산염(citrate)으로 합성됩니다. 옥살로아세테이트 없이는 아세틸 조효소 A가 회로를 시작시킬 수 없으며, 이 때 아세틸 조효소 A는 케톤(ketone)을 합성하는 데 사용됩니다.
옥살로아세테이트는 피루브산(pyruvate)(포도당)으로 부터 얻어집니다. 그렇기 때문에 굶는(fasting) 등 탄수화물이 부족할 경우 케톤 생산이 증가하며, 지방과 단백질 대사에 제한이 생길 수 있습니다.
Pyruvate Dehydrogenase Reaction - 티아민피로인산(TPP)은 티아민(비타민 B1)으로 구성된 조효소이다.
음식(급원식품)
간, 달걀노른자, 콩, 생선, 전곡(whole grains) 등 많은 식품이 함유하고 있습니다. 참고로 달걀흰자(생 것)에 있는 단백질의 한 종류인 아비딘(avidin)은 비오틴(비타민 B7)의 흡수를 방해합니다.
결핍 / 독성
비오틴(비타민 B7)의 결핍과 독성의 사례는 드뭅니다.
엽산(Folate) - 비타민 B9
에너지 대사에서 조효소입니다.
기능
에너지 대사에서 조효소로써 세포 분열에 중요한 DNA의 합성에 필요합니다. 이 외에도 아래와 같이 중요한 역할을 합니다.
- 태아의 발달(fetal development)에 필요합니다.
- 적혈구의 합성 및 발달에 필요하며, 세포 분열이 빠른 세포들에도 필요한 존재입니다.
- 비타민 B12를 활성화 시킵니다.
- 호모시스테인(homocysteine)5을 메티오닌(methionine)으로 전환합니다. (비타민 B12 필요)
비타민 B6는 호모시스테인을 시스테인으로 전환하는 반면, 엽산(비타민 B9)은 반대로 호모시스테인을 메티오닌으로 전환해 줍니다.
음식(급원식품)
엽산(비타민 B9)은 콩과 식물(legumes)과 많은 야채에 함유되어 있으며, 열과 산소에 쉽게 파괴됩니다.
여러 국가에서 곡물에 엽산(비타민 B9)을 강화하도록 하고 있습니다.
하루 권고 섭취량은 성인의 경우 400 mg이며 임산부의 경우 600 mg입니다.
결핍
엽산(비타민 B9)이 부족할 경우 거대적혈모구빈혈(megaloblastic anemia)이 발생할 수 있습니다.
거대적혈모구빈혈의 병태생리
거대적혈모구빈혈은 적혈구의 세포 분열 능력이 저하된 상태를 말합니다. 이 때 적혈구의 성장 능력에 이상이 생기며 적혈구의 크기는 거대합니다. 대표적 증세로 허약, 피로, 과민, 두통이 있습니다. 그 외 설염, 설사, 우울증, 혼란 등이 있습니다.
임신 중 임산부에게 엽산(비타민 B9)이 부족할 경우 태아에게 신경관결손(neural tube defects)이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 보충제가 추천되기도 합니다. (합성 비타민(synthetic form)이 자연 비타민(food form) 보다 흡수가 뛰어 납니다.)
독성
엽산(비타민 B9)은 알려진 독성 사례가 없습니다.
비타민 B12
비타민 B12는 무기질 중 하나인 코발트(cobalt)를 함유하고 있습니다.
장관흡수에 위에서 분비되는 내인자(intrinsic factor)가 필요합니다.
기능
비타민 B12는 지방산(fatty acid)과 아미노산(amino acid) 분해에 필요한 조효소의 구성 성분입니다.
비타민 B6는 미엘린(myelin)을 합성하는 데 필요한 반면, 비타민 B12는 미엘린의 성장에 필요합니다. 이 외에도 골세포의 역할과 대사에도 관여하고 DNA 및 RNA의 합성에도 필요합니다.
엽산(비타민 B9)을 활성화해 함께 호모시스테인(homocysteine)5을 메티오닌(methionine)으로 전환하는 일에도 필요하며, 적혈구의 성장에도 도움을 줍니다.
음식(급원식품)
비타민 B12는 고기, 생선, 가금(poultry; 닭, 오리 등), 유제품, 달걀 등 축산물(animal products)에만 있습니다. 하지만 몇몇의 강화된 곡물에 포함되어 있기도 합니다.
비타민 B12는 전자기파에 약해 전자레인지로 조리 시 파괴됩니다.
결핍
비타민 B12는 간에 저장되며 필요 시 재사용됩니다.
비타민 B12는 축산물에만 있기 때문에 채식주의자의 경우 보충제가 필요합니다.
내인자(intrinsic factor)의 분비량 부족으로 2차성 결핍증(secondary deficiency)인 악성빈혈(pernicious anemia)이 생길 수 있습니다. 위산과 내인자 생산량이 부족하고 위축성 위염(atrophic gastritis)이 있는 고령자에게서 흔히 찾아볼 수 있는 병입니다.
결핍 시에 미성숙하고 크기가 큰 적혈구가 분열하지 못하는 급성 거대적혈모구빈혈(acute megaloblastic anemia)이 발생할 수 있습니다. 증상으로 피로, 과민 등이 있습니다. 거대적혈모구빈혈의 다른 발생 원인으로 엽산(비타민 B9) 결핍이 있기 때문에 엽산의 섭취량을 늘릴 때 비타민 B12로 인한 빈혈 증상이 가려질 수 있습니다.
거대적혈모구빈혈 외에도 사지(extremities)에서 시작해 척추로 서서히 진행되는 만성 신경마비(neurological symptoms(chronic))가 있을 수 있습니다. 치료가 제때에 안 되면 영구적 신경손상과 마비로 이어질 수 있습니다.