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칼슘(calcium), 인(Phophorus), 크롬, 아연(Zinc), 아연과 전립선, 망간

글쓴이 : 설경도

작성일 : 13-12-04 07:04

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칼슘

인체 총 미네랄 함량의 1/2능 차지한다. 99%가 뼈놔 치아에 저장되고 나머지 1%만 혈중에 존재하여 근수축, 혈액 응고, 신경 자극 전달, 호르몬 분비 및 일부 효소의 활성화를 조절한다.

식이, 운동, 복용 약물, 연령, 체내 수요에 따라 흡수 및 이용률이 달라진다. 식이성 칼슘 중 30% 정도 흡수율을 보인다. 분변이나 소변으로 배설된다.

단백질은 칼슘의 큰 도둑이다. 동물성 단백질을 다량 섭취하면 동물성 단백질 성분인 sulfuric acid가 소변의 산도를 증가시킨다. 신체는 소변의 산도를 낮추기 위해 완충제인 칼슘을 혈중에서 빼앗는다. 소변을 통해 sulfuric acid가 제거될 때 칼슘도 함께 배출된다. 따라서 단백질 섭취가 많을수록 칼슘 손실이 많아진다.

동물성 단백질보다 식물성 단백을 많이 섭취하고 칼슘:인의 비율을 1:1 유지해야 한다. 인의 섭취가 훨씬 많아 1:1을 초과하면 칼슘 흡수 장애 및 뼈로부터 칼슘 용출을 보인다. 육류, 탄산 음료, 식품 첨가제처럼 인 풍부 식품을 많이 섭취하면 칼슘:인 발란스를 유지할 수 없다. 인은 전통적인 칼슘의 파트너다.

사춘기의 급격 성장 시기에는 새로운 뼈 발육과 뼈의 광화(鑛化: mineralization) 작용으로 칼슘의 수요가 급증한다. 사춘기에 분비가 왕성해진 에스트로젠(여)과 테스테스테론(남)은 강력한 뼈의 증강제다. 이시기에 강력하고 건강한 뼈를 유지하는데 가장 중요한 인자가 적합한 영양과 중량 지탱 운동이다. 뼈 길이의 성장은 소년, 20세 소녀, 18세까지 지속되어 최대 골량에 도달한다. 뼈의 칼슘 축적과 견고화(hardening)는 35세까지 지속되어 최대 골량에 도달한다. 최대 골량에 도달했을 때 골격의 칼슘 함량은 출생시 30 gm에서 성인 1200 gm 으로 증가한다.

인체는 1200 gm 의 칼슘을 함유한 것이다. 이중에서 99%는 뼈와 치아에 저장되어 뼈에 강도를 부여하고 나머지 1%인 10-12 gm은 혈류 및 세포액에 분포하여 근수축, 신경 자극, 호르몬 조절 및 혈액 응고 등에 관여하고 있다.

칼슘의 RDI는 4세 이상인 경우 모두 1000 mg, 임산부나 수유부는 1200 mg이다. 그러나 청소년이나 폐경 후 여성은 1500 mg을 추천하고 있다.

가장 풍부한 식품 공급원은 우유와 낙농 제품이다. RDI 1000 mg은 우유 3잔 이상 마셔야 하지만 대부분 식품만으로 이 용량을 충족시킬 수 없다.

칼슘 섭취가 부족하면 인체는 그 부족분을 메우기 위해 자신의 골격을 갉아 먹는다. 칼슘만이 유일한 뼈 미네랄은 아니다. 또한 칼슘만으로 뼈 분자를 재건할 수 없다. 칼슘이 적절히 이용되려면 적어도 마그네슘, 실리콘, 불소, 아연, 구리, 붕소, 망간, 인, 비타민 D가 적정량 공급되어야 한다.

뼈는 지속적으로 스트레스를 받지 않으면 붕괴된다. 모든 방향에서 중단없이 힘을 받아야 강해진다. 규칙적인 육체 운동이 칼슘 흡수와 이용률을 개선시켜주기 때문에 골다공증의 치료와 예방에 중요한 역할을 한다. 장기 와상 환자는 골량 손실이 현저하게 나타난다. 이때 하루 골 손실량은 200-300 mg이나 된다. 적당한 육체 운동과 칼슘 섭취가 정상적인 골량을 유지할 수 있는 중요한 수단이다.

가령으로 소화기계 효율이 떨어져 칼슘 흡수량이 감소된다.

Calcium carbonate는 최고 함량의 칼슘 원소를 함유하고 있지만 흡수는 아주 불량하다. 위산이 저하된 사람은 calcium carbonate를 투여하면 4%만 흡수된다. 그러나 calcium citrate는 흡수율이 50%에 달한다. 또한 소뼈(사골)에서 추출된 칼슘제제는 대량의 납성분을 함유하고 있을 뿐 아니라 흡수율도 좋지 않다.

따라서 칼슘 보충제는 최적의 흡수를 위해 칼슘을 킬레이션해야 한다. 이는 아미노산 또는 탄수화물과 결합함으로써 생체 이용율이 더욱 좋아지는 과정을 말한다. 즉 calcium citrate 및 calcium glycinate와 같은 킬레이트 타입(chelated type)을 찾는 것이 현명하다.

저녁에 섭취한 칼슘 보충제는 골 파괴를 더욱 감소시키는 경향이 있다. 그러나 대낮에 섭취한 칼슘은 골 파괴에 현저한 영향을 미치지 않는다. 따라서 칼슘 1일 용량의 약 2/3를 저녁 식사할 때 복용한다.

요로 결석은 적정 용량을 섭취하면 생기지 않는다.Calcium citrate를 복용하면 citrate 부분이 결성 형성을 예방해 준다.

아연 보충제, 커피, 알코홀 및 제산제는 칼슘 흡수를 억제하기 때문에 이들은 칼슘 보충제와 동시에 복용하지 않는다. 또한 시금치 또는 고 섬유 곡물류 및 통곡 등의 식품은 칼슘과 결합하여 비흡수성이 된다. 즉 시금치에 들어있는 oxalic acid와 곡물의 최외층에 존재하는 phytic acid가 여기에 속한다.

마그네슘은 뼈의 모세포를 활성화하여 뼈의 광화밀도를 증가시켜 뼈를 재건하는 역할을 한다.

비타민 D는 가장 중요한 칼슘의 조절제이다. 장에서 칼슘 흡수를 증가시키고 신장에서 칼슘 배설을 감소시킨다.

비타민 K는 골석회화에 관여하는 화합물인 오스티오칼신(osteocalcin)을 합성하는데 보조인자(cofactor)로 작용한다.

인(Phophorus)

인체 내에서 칼슘 다음으로 2번 째 가장 풍부한 미네랄이다. 인체내 800 gm 함유하며 이중 85%(700 gm)가 뼈에 들어 있어 칼슘과 단단한 격자를 형성한다(strong bone) 나머지 100 gm 은 ATP 밧데리나 적혈구 대사 등 다용도로 사용한다. 뼈의 칼슘: 인의 비율은 약 2:1 이다. 그러나 연부 조직에서는 인의 비율이 훨씬 높다.

인은 에너지 대사, 저장, 조절에 관여하여 지방과 인지질을 신생하고 핵산의 구성 성분. 인체내 산도를 유지하는 buffer system에 관여한다.

통상 1일 섭취량은 1500-1600 mg이며 식품에서 충분히 획득할 수 있다. 탄산 음료를 과다 섭취하면 칼슘과 인의 균형이 파되된다. 칼슘이 저하되고 인이 많아진다. 인이 과잉되면 골격에서 칼슘이 빠져나와 혈중 농도를 유지하여 골다공증으로 치아 소실 및 골절의 원인이 된다.

콜라같은 soft drink은 acid taste 목적으로 인산을 첨가하기 때문이다. 따라서 콜라대신 우유 섭취가 바람직하다. RDA는 1000 mg, ODI=200-400 mg(노인, 폐경기 여성)

1)생명에 필수적인 무기질이다.

2)세포의 신진대사에 관여한다

3)효소나 보조 효소로 작용하여 화학반응을 조절한다.

4)근육 수축에 중요한 역할을 한다

5)수분 및 산 염기 평형, 체액 유지에 관여한다.

6)신경 전달에 관여한다

7)치아, 뼈, 헤모글로빈, 단백질 및 호르몬 합성에 관여한다.

8)칼슘, 인, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 염소 등 6가지 주요 미네랄(major mineral)은 하루에 100 mg 이상 필요하다.

9)크롬, 코발트, 구리, 불소, 요드, 철, 망간, 볼리브데눔(molybdenum), 니켈, 셀레니움, 실리콘, 주석, 바나듐(vanadium), 아연(zinc) 등 14가지 미량 미네랄(trace mineral)은 하루에 100 mg 이하를 요구하며 신체에 소량 존재한다.

균형 식이(well-balanced diet)를 취하면 이론적으로 모든 비타민과 미네랄을 섭취할 수는 있어야 하지만 실제로 자신이 직접 재배한 과일과 야채를 먹지 않으면 불가능하다. 시판되고 있는 과일과 야채는 포장, 저장, 운송, 조리 과정에서 주요 영양소를 상실하기 때문이다. 따라서 고용량의 비타민과 미네랄(high potency vitamin and mineral)을 복용해야 한다.

미네랄은 비타민과 마찬가지로 성장과 세포 대사에 관여하며 그 자체로 에너지원이 될 수 없다. 미네랄은 체내 함량에 따라 대량 미네랄(macromineral)과 미량 미네랄(micromineral)로 분류한다. 대량 미네랄은 체중의 0.005% 이상(혹은 50 ppm 이상)을 구성하고 있으며 칼슘, 인, 칼륨, 마그네슘, 나트륨, 유황(sulfur)등이 여기에 속한다. 미량 미네랄은 크롬, 코발트, 구리, 불소, 요오드, 철분, 망간, 몰리브덴, 셀레니움, 아연 등과 같이 건강 유지에 관여하는 역할이 규명된 미네랄과 비소, 붕소, 카드뮴, 니켈, 실리콘, 주석, 바나듐 등과 같이 체내 생리작용이 규명되지 않은 미네랄로 나눈다.

크롬

내당 인자의 중심 원자

내당 인자(glucose tolerance factor)는 유기 크롬 복합체이다. 인슐린이 세포막 수용체에 결합케 한다. 유기 GTF(organic glucose tolerance factor chromium complex) 는 3가 크롬이 중심이고 나이아신(niacin) 분자 및 몇 개의 아미노산으로 구성된다. 나이아신과 크롬의 복합체가 양조 효모(brewer's yeast)의 활성 분자이다. 이때 아미노산은 복합 영양소을 인체 시스템으로 운반해준다.

인체는 6 gm 의 크롬을 함유하며 모발, 비장, 신장 및 고환 등에 고농도로 존재한다.

크롬은 정상 당 대사, 인슐린 대사, 지방산 대사 및 근육 성장의 필수 성분으로 에너지 증강제(energy booster), 근육 증강제(muscle builder), 식욕 억제제(appetitie suppressant), 지방 연소제(fat burner) 및 혈당 조절제(blood sugar regulator) 등의 작용을 지진 다목적 영양소다.

3가 크롬은 식품에 존재한다. 추천 용량의 1000배 까지 독성이 없지만 6가 크롬은 산업 크롬으로서 높은 독성을 가지고 있어 발암물질로 알려져 있다.

GRT 크롬은 호르몬 유사 화합물로 이것은 당대사를 조절한다. 섭취 음식 중에 정제당(refined sugar)이 없어도 크롬이 필요하다. 섭취 음식은 결국 인체의 주에어지 공급원인 단당으로 변하기 때문이다.

크롬은 출생 시 최고 농도로 존재하다 나이가 들면서 감소된다. 크롬은 가령으로 저하되는 특이성을 가지고 있다. 가령으로 저하되는 유일한 미량원소인 셈이다.

남자의 경우 크롬 감소로 가장 민감한 장기는 고환이다. 크롬 농도가 낮으면 인슐린 요구량이 저하된다. 인슐린은 포도당과 아미노산을 세포 내로 운반하여 에너지 대사를 증대시킨다. 그러나 GTF 매개 인슐린은 세포 내 포도당 운반기능을 15-20배 증가시킨다.

설탕 섭취=크롬 손실(Sugra in and chromium out)

정제당은 크롬 손실을 유발한다. 단당류 함유 음식, 콜라, 초콜렛은 크롬 손실을 300%까지 증대시킨다. 음식에 설탕 농도가 높을수록 크롬 손실은 더욱 커진다. 따라서 설탕은 크롬 함량이 부족할 뿐 아니라 크롬 손실을 부추기는 물질이다.

코름 최고 공급원은 양조 효모이다. 양조 효모 1온스는 168 mcg의 크롬을 함유한다. 포유 동물의 간, 신장 조직에 다량 함유되어 있고 통곡의 호분층(bran) 및 배아층에 상당량 들어있다. 정제된 밀가루에는 크롬이 대부분 빠져나가 없다.

식품 가공에 의한 크롬 손실은 매우 심각하다. 흰 밀가루는 98%, 백설탕은 95%, 백미는 92%나 크롬이 손실된다. 대기 오염, 정서적 스트레스, 육체적 스트레스, 방사선, 호르몬 발란스 변화, 급성 감염증, 나이, 과잉의 철분 섭취 등은 크롬 파괴자다.

크롬=혈당 안정제(blood sugar stabilizer)

인슐린은 포도당 섭취, 저장, 사용을 돕는다. 특히 간 및 근육에서 현저하다. 인슐린은 간에서 포도당을 글리코겐으로 저장한다. 탄수화물 대사 뿐 아니라 지방 및 단백질 대사에도 영향을 미친다.

크롬 자체는 인슐린에 대한 영향이 거의 없다. 그러나 생물학적 활성형인 유기 GTF chromium 복합체는 인슐린을 세포막 수용체로 결합시켜 세포내로 포도당과 아미노산을 운반하게 하여 대사시킨다. 만일 GTF 크롬이 부족하면 이같은 대사 과정이 억제되어 육체적 발육 및 수행능력에 심각한 장애를 초래한다.

GTF 크롬이 적당량 존재하면 인슐린이 덜 필요한 상태에서 포도당 조절이 가능하다. 고혈당은 크롬 손실을 야기하고 그 결과 혈당이 상승되어 크롬 손실을 야기하는 악순환이 초래된다.

나이아신 결합 크롬인 chromium polynicotinate가 최대의 효과를 보인다. niacin이 GTF의 적절한 분자구조를 형성하여 인슐린의 세포막 수용체 결합을 돕는다.

크롬의 RDI는 120 mcg이다. 그러나 크롬 발란스를 위해서는 하루 200~290 mcg을 섭취해야 한다.

ODI는 남녀 공히 200~600 mcg이며 당뇨병의 경우에는 하루 400~600 mcg을 섭취한다.

아연(Zinc)

300 종 이상 효소의 필수 성분이며 인체에 2~3 gm을 함유하고 눈, 간, 뼈, 전립선, 정액, 모발에 고농도로 존재한다. 정상적인 성장 발육과 성적 성숙에 필요한 미량 무기질(trace mineral)이며 인체에서 생산되는 항산화효소인 SOD(superoxide dismutase)의 성분이다.

아연은 구리와 경쟁적으로 흡수되기 때문에 균형을 취해야 한다. 아연 : 구리=10:1이 합리적 비율이다.

아연하면 떠오르는 것이 생산성(productivity)이다. 아연은 신생 피부, 정자 세포 창조 및 면역계 증대 등 인체의 건강 유지에 필수적인 세포 생산에 관여하는 미네랄이기 때문이다.

특히 성장, 임신, 수유 때는 아연의 수요가 증가한다. 아연의 가장 중요한 역할은 세포분열, 세포 수복(repair) 및 세포 성장에 필수 성분인 DNA 및 RNA의 핵산 합성에 관여하고 있다는 점이다.

따라서 아연은 생식, 성장 및 발육에 필수적이다. 아연은 칼에 베이거나 상처가 나면 신속한 세포 증식이 일어난다. 상처 치유를 돕는 결합조직인 콜라젠 생산에도 중요한 역할을 한다. 만일 아연이 결핍되면 정상적인 치유가 일어나지 않는다.

아연은 맛과 냄새 미네랄이다

아연은 세포의 신속한 교체가 일어나는 위장관계와 미뢰(taste buds)에 중요하다. 아연 결 핍증의 초기 증상은 음식 맛의 변화가 생긴다. 음식 맛이 없거나 냄새를 못 맡게 된다. 이 때문에 식욕이 떨어진다. 그러나 이 증상은 잠행성이기 때문에 인식 못하는 일이 많다. 노인에게 아연 보충제를 수주간 투여하면 맛의 감각(sense of taste)이 현저하게 향상된다.

아연은 폐경기 후 여성에서 골밀도 향상에 큰 역할을 한다. 아연 결핍과 신경성 식욕부진 사이의 관련성은 입증된 사실이다. 따라서 아연 보충은 신경성 식욕부진에 유효하다.

아연과 면역 시스템

아연이 1주일만 부족되면 근육 성장이 지연되고 면역 기능이 약화된다. 육체적, 정신적 스트레스 를 받으면 아연 농도는 현저하게 저하된다. 심한 운동을 하면 포도당 대사 증대로 아연의 현저한 손실을 야기한다. 또한 열성 상기도 염증 시에도 아연이 결핍된다. 심한 화상 환자도 혈중 아연 농도가 저하된다. 당뇨병 환자의 조직에도 아연이 저하되어 있어 여러 가지 합병증을 일으킨다.

육체적 스트레스(운동 등)의 경우에 아연 보충제 투여가 바람직하다. 아연을 투여하면 면역기능도 증강된다. 아연 결핍은 비장, 흉선, 임파절이 비정상적으로 위축되고 항체 생산에 장애를 초래한다. 이때 아연 보충제를 투여하면 교정된다.

저농도의 아연과 암의 상관성

실제 비타민 A와 아연 보충제를 함께 투여하면 식도암, 위암으로 인한 사망률을 감소시킨다. 아연 요법은 무독하고 값이 싸다. 감기나 인후통이 있는 사람에게 아연 보충제를 투여하면 현저한 증상 완화를 보인다

아연과 전립선

전립선 내에는 인체내 어떤 장기보다 고농도의 아연을 함유한다. 전립선 내 아연 농도 저하와 전립선 질환은 상관관계가 있다. 아연 보충제를 투여하면 전립선 비대증 증상 및 크기가 감소한다.아연이 전립선 수용체에 남성 호르몬 결합을 억제해준다.

가령화할수록 남성호르몬을 여성 호르몬으로 전환시키는 효소 아로마테이즈(aromatase)가 대량으로 생성되어 여성 호르몬이 생산이 증가한다. 아연은 아로마테이즈 농도를 억제하기 때문에 아연 농도가 저하되면 여성 호르몬 농도가 떨어지고 남성호르몬 농도가 높아져 전립선 비대증에 부정적으로 작용한다. 특히 노인의 경우 부적절한 아연 농도를 자주 보인다. 알콜, 약물 및 기타 질환은 아연 농도를 현저하게 저하시킨다.

아연은 전립선 기능에 긍정적으로 작용한다. 아연의 아로마테이즈 억제 효과 때문이다. 또 하나의 가능성은 아연이 전립선에 존재하는 5 알파 환원효소를 억제하는 것이다. 따라서 아연이 결핍되면 이 효소의 작용이 왕성해져 테스토스테론보다 더 강한 남성 호르몬 효과를 보이는 DHT가 증가하여 전립선 비대증이 심화된다.5 알파 환원효소를 억제하는 식품에는 Saw Palmetto Berry의 추출물이 있다.

아연의 위력

정상적인 뇌하수체 기능에도 아연이 필요하다. 아연이 부족하면 적절한 호르몬 시그널이 고환에 전달되지 않아 테스토스테론 생성을 독려할 수 없다. 따라서 적절한 아연 농도는 정상적인 테스토스테론 농도와 정자 생산에 필수 성분이다. 남성의 발기부전도 아연 결핍이 부분적 이유가 된다.

생굴(Oyster)은 고함량의 아연을 포함하고 흡수가 용이하기 때문에 최음제로 인기가 높다.

아연은 매우 필요한 성분임에도 불구하고 인체 저장량은 소량이다. 따라서 지속적인 외부 공급이 필요하다.

사람은 1일 평균 섭취량이 8.6 mg이며 RDA 15 mg에 훨씬 미달한다. ODI는 남녀 공히 1일 22.5-50 mg이다. 아연의 독성 증상은 위장 자극 및 구토이다. 1일 2000 mg 또는 그 이상 투여시에 나타난다. RDA 15 mg의 10배 섭취할 때는 구리 결핍증이 나타난다.

아연과 전립선

남성 미네랄

모든 신체 세포는 아연을 함유한다. 그만큼 세포의 다양한 대사 과정에 필요한 영양소라는 뜻이다. SOD 등 200종류 이상의 효소가 아연을 요구한다. 아연은 탄수화물, 지방, 단백질 대사를 비롯, DNA, RNA 합성 및 세포 분열에 필수적인 원소로 세포의 성장, 발육, 수복에 관여한다. 특히 교체율이 급속한 위장관 점막 세포와 미뢰(taste buds) 기능에 중요한 역할을 하기 때문에 미각이나 후각 장애는 아연 결핍의 조기 증상으로 발현된다.

아연을 흔히 ‘남성 미네랄’(male, masculine mineral)이라고 한다. 전립선이나 정액 내 아연 은 신체 타 부위에 비해 고농도로 집적되어 있고 실제로 정자의 질량(質量), 정액 량, 전립선 및 성기능에 관여한다. 아연은 정자 및 정낭 액을 생성하고 정자의 숫자 및 운동성을 유지하여 정자의 수정 능력 및 성기능 도우미로 활약한다. 아연의 생물학적 이용도는 전립선 건강과 직결된다.

전립선

출생 당시 1.5g 정도의 완두콩 크기지만 사춘기가 되면 급속 성장하여 11g 정도의 호두 크기에 이르고 20대 중반이 되면 18 g 정도의 성인 크기에 도달한다. 30대 중반부터 전립선 크기가 점진적으로 커지기 시작하나 개인차가 심하다. 전립선 액은 정액의 액체 성분 일부를 생성하고 사정된 정자를 운송하는 기능이 있다. 우유 같은 액체이며 사정할 때 정자와 함께 분출된다. 전립선 액은 미네랄, 단백질, 효소, PSA 등을 함유하며 정자에 비우호적인 여성의 질 환경을 극복하여 정자를 운송하는 것이다. 정자에 영양을 공급하고 정액의 점도를 희석시켜 액상을 유지시킨다. 전립선의 약 30%는 근육 조직이며 나머지는 전립선 액을 분비하는 전립선 분비 조직이다.

아연과 전립선

전립선의 아연 함유량은 다른 조직에 비해 2~5배 높다. 측엽(lateral lobe, 말초대의 측부)이 가장 높고 후엽(posterior lobe), 전엽(anterior lobe), 중엽(median lobe) 순으로 분포되어 있다. 말초대의 아연 농도만 비교하면 다른 조직에 비해 무려 5-15배에 해당된다. 전립선 내 주된 아연 축적부위는 ‘분비선(分泌腺)’의 상피 조직이며 간질 조직에 비해 2배 이상 높다

전립선 아연의 생리적 역할은 아직 확실하지 않다. 그러나 전립선 염과 전립선 암의 전립선 아연 농도가 낮다는 사실은 분명하다. 그 이유 또한 규명되지 않고 있다. 다만 prolactin과 testosterone이 전립선 상피세포의 미토콘드리아 아연을 조절하는 사실이 알려져 있다.

1) 아연과 전립선염

전립선염의 전립선 아연 농도는 정상 전립선 아연 농도 1/10에 불과하다(Fair and Heston, 1977; Pfeiffer, 1978). 전립선염 때문에 전립선 아연 농도가 떨어진 것인지 아니면 전립선 아연 농도 저하 때문에 전립선염이 발생한 것인지는 확실하지 않지만 전립선 아연 농도 저하와 전립선염의 상호 관련성만은 분명하다.

일찍이 Youmans 등(1938)은 개의 전립선 액에서 항균성질을 띠고 있는 물질을 발견했다. 사람의 전립선 액에서 PAF(prostatic antibacterial factor)의 존재를 확인하고 전립선 아연과 PAF의 관련성을 제시한 이래(Fair등, 1976) Parish 등의 실험에 의해 PAF가 바로 유리(free) 아연이라는 사실이 입증되었다. 이 때부터 전립선 염에 대한 아연의 역할이 대두되기 시작한 것이다.

아연은 그람 음성 음성 균주에 항균 효과가 있고 바이러스, 이스트, 원생동물(protozoa), 클라미디아(Chlamydia) 증식을 억제하여 세균 감염을 방지하는 효과가 있다.

만성 전립선염의 병인은 아직 확실하지 않지만 전립선 아연 농도가 감소된다는 사실은 분명하다. 따라서 PAF 감소가 전립선염 유발 인자로 거론된 것이다.

만성 전립선염 치료 및 예방을 위해 아연을 활용하는 시도가 이루어지고 있다. 하지만 혈중 아연 농도와 전립선 아연 농도가 무관하다는 사실이 문제가 된다. 아연을 경구 복용시키면 혈중 아연 농도는 상승되나 전립선 아연 농도는 증가되지 않기 때문이다. 뇌에 존재하는 혈액-뇌 관문(BBB, Blood-brain barrier)처럼 혈액과 전립선 조직 사이에 혈액-전립선 차단 벽(BPB, Blood-Prostate Barrier)이 존재하여 전립선 내 약물 전달이 어려운 것이다.

이와 같은 이유 때문에 전립선염의 전신 치료는 극히 제한적일 수밖에 없다. 약물이 BPB를 통과하여 전립선 상피 세포에 도달하기 위해서는 1)이온화되지 않고 2)혈장 단백질과 결합력이 강하지 않아야 되고 3)지용성이며 4) 분자량이 작아야 한다. 하지만 이런 약물이 많지 않다. 따라서 주사 바늘을 통해 전립선 내 약물 주입 방식을 시도하기도 한다. 실제로 아연을 전립선 내에 직접 주입함으로써 전립선염 및 정자 운동성의 개선을 보고한 문헌이 적지 않다.

2) 아연과 전립선 암

전립선 암이 발병하면 전립선 아연 농도가 현저히 떨어져 비 전립선 조직의 아연 농도와 비슷해진다. 그러나 전립선 암의 전립선 아연 농도 감소는 혈중 아연 농도와 관련이 없다.

전립선의 분비선 세포는 아연을 축적할 수 있는 세포 내 소 기관을 내장한다. 그러나 전립선 암 세포는 아연을 축적시키는 세포 내 소 기관 기능에 문제가 생긴다. 세포 내 소 기관은 미토콘드리아라고 추정한다. 전립선의 분비선 세포 내 미토콘드리아는 다른 세포에 비해 훨씬 많은 아연을 내포한다. 세포 내 아연은 대개 단백질, 핵산, MT(metallothionein) 등 거대 분자와 결합 형태로 존재하지만 소량의 아연은 유리 형 또는 저 분자량 물질과 느슨하게 결합되어 있다. 전립선 아연은 저 분자량 물질과 느슨하게 결합된 아연이 35%에 달하며 저 분자량 물질의 대부분 구연산염(citrate)이다. 따라서 전립선에는 아연과 더불어 구연산 염(citrate) 농도가 다른 조직에 비해 훨씬 높다.

전립선 아연은 1)구연산 아연(zinc citrate) 2)미토콘드리아의 활성형 아연(EDTA와 결합된) 3) 아연 분비 성분(zinc secreting component)등 3가지 형태가 존재한다.

정상 전립선 세포에는 혈중 순환 아연을 최대로 흡수하여 전립선 내에 축적시키는 아연 운반 기전이 작동된다. 세포 내 아연 흡수 증가로 아연 농도가 증가하면 미토콘드리아 내 아연 농도도 함께 증가한다. 미토콘드리아 내에는 아연 운반 단백질(zinc transport protein)이 존재하여 아연을 미토콘드리아 내에 축적시킨다. 그러나 전립선 암세포는 아연 운반 단백질이 소실되거나 작동되지 않는다. 전립선 암의 전립선 아연 농도 저하는 전립선 암 세포의 아연 축적 능력의 상실을 의미한다.

전립선 아연 농도 저하는 전립선 암의 초기에 나타나기 때문에 전립선 아연 농도 측정은 전립선 암의 조기 진단에 유용한 수단이 될 수 있다(Habib 등)

전립선 상피 세포는 아연 농도가 떨어지면 악성화하는 경향이 있고 세포가 악성화되기 전에 전립선 아연 농도가 낮아지기 때문이다(Costello등)

3)아연과 전립선 비대증

신체 호르몬 수준의 변화 또는 영양 불균형이 전립선 비대증의 원인 인자로 거론되고 있다. 가령은 전립선 아연을 떨어뜨린다. 고령 남성의 전립선 비대증도 아연 수준 감소와 관련이 있다고 주장한다. 아연 수준이 감소하면 호르몬 균형이 변화한다. 그 호르몬 중 한가지가 DHT 호르몬이다. DHT 호르몬은 전립선 조직을 자극하고 증식시킨다. 테스토스테론 수준은 50세 이후부터 감소하지만 DHT 생성량은 오히려 증가한다. 5-AR(알파 환원효소)에 의해 Testosterone->DHT 전환이 증가되어 전립선 세포가 과다 증식된다. 따라서 DHT 호르몬을 떨어뜨리면 전립선 크기를 줄일 수 있다.

아연은 5 AR 효소 활성을 억제하여 테스토스테론의 DHT 전환을 감소시켜 전립선 크기를 줄인다. 아연은 전립선의 남성 호르몬 수용체에 DHT 결합을 방해한다. 따라서 전립선 아연 수준을 최적상태로 유지하는 것이 전립선 건강에 중요한 것이다.

아연 결핍은 전립선 비대증을 유발한다. 아연을 투여하면 전립선 비대증 및 전립선염 치료 및 예방에 매우 유용하다. 실제로 아연을 투여하면 전립선 비대증 증상 및 크기가 감소한다.

감염, 스트레스, 가령은 혈액과 전립선 내 아연 수준을 감소시킨다.

4) 아연과 생식 및 성기능

전립선과 함께 정액도 고 농도의 아연이 농축되어 있다. 정액 내 아연은 정자의 염색질(chromatin)을 안정화하고 유전체 통합성을 보존하여 남성의 수정 능력을 증대시킨다. 아연은 호르몬 조절 미네랄이며 HPG(시상하부-뇌하수체-성선) 축을 조절하는 영양소다. 아연이 결핍되면 HPG 축이 약화되고 고환에 적절한 호르몬 신호 전달이 어려워 테스토스테론 생성이 감소된다. 적절한 아연 농도는 테스토스테론 및 정자 생성의 필수 조건이다.

아연이 만성적으로 결핍되면 발기 기능이 약화된다. 또한 아연 결핍에 의한 전립선 트러블이 배뇨 장애와 함께 성기능을 악화시키는 추가 요인이 된다.

저 성선 증에 의한 불임 남성에게 아연을 투여하면 테스토스테론 수준이 증가하고 수정능력이 개선된다. 정자의 숫자 및 운동성이 개선되는 것이다.

고령 남성은 아로마타제(aromatase)라는 여성 호르몬 전환 효소가 증가하여 여성 호르몬 생성이 많아진다. 아연은 아로마타제 활성을 억제하여 여성 호르몬 생성을 억제하고 남성호르몬 생성을 증가시킨다. 실제로 불임 남성에게 아연 보충제를 투여하여 수태 능력이 개선을 보인다.

결론

아연은 수 십년 동안 전립선 건강을 지원하는 물질로 알려져 왔다. 전립선은 매우 고농도의 아연을 함유하여 아직 미지의 생리적 기능을 수행하는 것으로 추정된다. 아연 결핍은 전립선염, 전립선 비대증, 전립선 암 등 전립선 질환의 유발인자이다. 전립선 아연 농도를 최적 수준으로 유지하는 것은 이와 같은 질병의 예방 및 치료에 도움이 되는 수단으로 알려져 있다.

망간 (MANGANESE)

망간은 1) 당 대사 효소로 작용하고 2) SOD 효소 구성 성분이며 3) 뼈 및 연골 형성에 필수 미네랄로 폐경기 여성의 골 밀도 유지에 기여한다
인체에 10-20 mg을 함유하고 있다. 가장 좋은 급원은 깡통 파인애플 주스로 1컵당 약 3 mg의 망간을 함유한다.
칼슘을 하루에 800 mg 정도 섭취하면 망간 흡수를 억제한다. 따라서 칼슘을 섭취할 때는 망간 함유 음식을 함께 섭취할 필요가 있다.
망간은 미량 원소 중 경구 투여에 의한 독성이 가장 낮다. RDA는 2 mg, ODI는 15~30 mg 이다. 골 관절염, 당 이용 능 장애, 골 다공증 환자는 ODI 용량을 섭취한다
망간 글루코산염(MANGANESE GLUCONATE) 형태가 위장 자극이 적다

아연(ZINC)

인체에 약 2~3 그람 함유하며 눈, 간, 뼈, 전립선, 정액, 모발에 고농도로 분포한다.

1) 20종 이상의 대사 효소 미네랄이다. 생물학적으로 이용 가능한 아연이 원래 소량이기 때문에 결핍되면 곧 바로 증상이 출현된다.

2) 성장 발육 및 성적 성숙 및 생식에 필수 미네랄이다. 피부 세포의 신생 및 수복, 정자 생산에 관여하며 면역 기능을 증강시킨다.

3) 상처 치유 미네랄이다. DNA 및 RNA 합성에 관여하여 세포 분열, 세포 수복, 세포 성장에 필수 성분이기 때문이다. 상처가 생기면 신속하게 세포 증식을 유도한다. 또한 결합 조직, 콜라겐 생산에 중요한 역할을 하여 상처 치유를 돕는다. 아연이 결핍되면 상처 치유가 어려워진다. 어린이에게 아연 결핍이 허다하여 성장이 느리고 식욕이 떨어지며 미각이 감소한다.

4) SOD 성분이다. 식수 및 자동차 매연의 납, 카드뮴 흡수를 방지한다

5) 맛과 냄새 미네랄이다. 세포 교체율이 빠른 위장관, 미뢰(TASTE BUDS) 기능에 중요 역할을 한다. 냄새 및 음식 맛을 느끼는 감도가 떨어지고 식욕이 감퇴하는 것이 아연 결핍증 초기 증후다. 그러나 증상 및 증후가 서서히 진행되기 때문에 인지할 수 없는 경우가 많다. 이때 아연을 복용하면 미각이 현저하게 향상된다

6) 면역 증강 미네랄이다. 약 1 주일 동안 아연이 결핍되면 근육 성장이 지연되고 면역력이 약화된다.

7) 폐경기 여성의 골 밀도 향상에 기여한다

ZINC ZAPPER

1) 스트레스

2) 고열을 동반한 상 기도염이나 심한 화상

3) 당뇨병

4) 경구 피임제, 알코올, 이뇨제 (아연 흡수 및 대사 장애), 임신

5) 구리 과잉 섭취 : 구리 파이프를 관류한 식수

아연과 질병

1) 면역 기능 감소

아연이 결핍되면 비장, 흉선, 임파절이 위축되고 항체 생산 장애를 초래하여 면역 기능 장애를 부른다. 이때 아연 보충제를 복용하여 교정한다

2) 아연과 암의 상관성

식도암 및 위암 환자에게 아연과 비타민 A를 합제 형태로 투여하면 사망률이 감소한다

3) 빈번한 감기 및 인후 통(SORE THROAT)

아연을 투여하면 발병 빈도가 현저하게 감소한다

4) 전립선 질환

전립선은 아연을 고농도로 함유한다. 전립선의 아연 농도가 낮으면 전립선 비대증을 포함한 전립선 질환의 빈도가 높아진다. 아연은 비대 전립선의 크기 및 증상을 감소시킨다. 아연이 전립선의 안드로젠 수용체와 결합하여 안드로젠의 결합을 방해하고 5 알파 환원 효소를 억제함으로써 전립선 암 및 기타 전립선 질환을 예방하는 것으로 알려져 있다. 아연과 같은 5 알파 환원 효소 억제제로는 프로스카라는 약물과 쏘팔메토(SAW PALMETTO)라는 건강 기능 식품이 있다

5) 가령, 술, 약물, 질병

노화는 아로마타제(AROMATASE ;여성 호르몬 전환 효소)를 대량으로 생산하여 여성 호르몬을 증가시킨다. 아연은 아로마타제를 억제시켜 남성 호르몬의 여성 호르몬 화를 방지한다.

6) 뇌하수체 기능

아연이 결핍되면 적절한 호르몬 신호의 고환 전달이 불가능하여 테스토스테론 생산이 감소된다. 적절한 아연 농도는 테스토스테론 농도 유지와 정자 생산에 필수적이다

7) 발기

만성적으로 아연이 결핍되면 발기 부전을 유발한다.
아연의 RDA는 15 mg, ODI는 22.5~50 mg이다. 평균 식품 섭취량은 하루 8.6 mg에 불과하기 때문에 아연 결핍증이 만연되어 있다. 하루에 50 mg 이상 복용하면 구리 결핍증을 초래한다. 식이성 아연(DIETARY ZINC)의 실제 흡수율은 40% 정도이다. 곡물 아연보다는 육류 및 해산물 아연 흡수율이 우수하다. 아연과 구리는 경쟁적으로 흡수된다. 따라서 10 :1 비율이 합리적이다. 굴(OYSTER)에는 아연 함량이 높고 흡수가 용이한 형태다.
맛과 냄새 등 감각 저하, 면역 증강 목적, 상처 치유 증강 목적, 야간 시력 저하 시 추천 용량은 30-50 mg 정도이며 전립선염 치료 목적으로는 100 mg까지 투여한다. 하루에 2000 mg 이상 복용하면 아연 독성을 야기하여 위장 자극 및 구토 증상이 나타날 수 있다.
하루에 50 mg 이상 수주간 섭취하면 구리 결핍을 야기한다. 아연 10 mg 당 구리 1 mg 비율로 복용한다.

아연 제제

1) 착화 아연(CHELATED ZINC): 아연 글루콘산염(ZINC GLUCONATE) 및 아연 구연산염(ZINC CITRATE)
2) 황산 아연(ZINC SULFATE): 값이 싸지만 위장 자극이 심하다
3) ZINC PICOLINATE & ZINC OROTATE: 흡수율이 가장 좋다