아연의 항산화 능력과 성장에 미치는 영향

학동기는 신체적 성장과 함께 정서적 성숙이 이루어지는 시기로서, 이 시기의 영양 섭취 상태는 아동기 동안의 심신 발달은 물론 그 후의 청소년기와 성인기의 건강에 중요한 기초가 된다. 1)

 

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따라서 학동기에 좋은 식습관을 바탕으로 한 균형잡힌 영양 상태를 유지해야만 한다. 아동의 영양 상태는 거주지에 따라 차이가 있어, 벽지농촌 아동의 영양 상태는 도시 아동보다 불량한 것으로 조사되었다. 2,3) 벽지농촌 아동의 영양 상태가 도시 아동에 비해 불량한 것은, 벽지농촌의 경우 가정 경제의 어려움, 식생활 관리자인 어머니가 과중한 농업 활동에 참여함에 따른 식생활 관리를 위한 체력과 시간 부족, 어머니의 영양 지식 부족, 식품 구입의 불편함 등과 같은 요인이 복합적으로 작용해 식생활을 합리적으로 관리하기 어렵기 때문으로 보고 있다. 4-6) 벽지농촌 아동은 도시 아동에 비해 열량과 단백질 등의 다량 영양소보다는 무기질과 비타민과 같은 미량 영양소 섭취가 낮기 쉽다. 3,7)

 

아연은 많은 아동이 약간 부족한 상태로 섭취하기 쉬운데, 특히 개발도상국가의 사회경제적 수준이 낮거나 중간 정도인 가정에 속한 아동은 아연의 우수한 급원인 동물성 식품의 섭취가 부족하기 때문에 아연 섭취가 부족한 것으로 보고 있다.8-10) 우리나라의 경우 아연 영양 상태를 연구한 보고는 많지 않으며, 9,11-14) 식품 내 아연 함량에 대한 자료가 제한되어 있어 우리나라 사람들의 아연 섭취량을 평가하는 데 제약 조건이 되어 왔다.

 

출처: Unsplash

아연은 체내에서 DNA 복제와 RNA 전사에 관여함으로써 세포 분화와 세포 증식을 포함한 유전자 발현 과정에서 필수적인 역할을 하므로,성장,조직 및 골격의 형성, 면역 기능 등이 원활히 이루어지게 한다. 따라서 아동기에 아연 섭취가 부족하면 성장이 저하될 뿐 아니라 면역 능력이 저하되어 질병에 걸리기가 쉽다. 또 아연은 체내에서 항산화 작용을 하는 영양소로 알려져 있어, 아연 섭취가 부족하게 되면 체내에 산화적 손상이 증가하는 것으로 보고되었다. 15,16) 아연은 항산화 작용을 하는 효소인 CuZn SOD (copperzincsuperoxidedismutase)의 구성 원소일 뿐 아니라, 산화작용을 촉진시키는 철 또는 구리와 세포막의 결합 부위에 대해 경쟁함으로써 이들에 의한 산화적 손상이 일어나지 못하도록 하는 작용을 하고 있다.

 

따라서 아연 섭취가 부족해지게 되면 체내 항산화체계가 약화되고 조직의 철 농도가 증가하는 것 등에 의해, 지질과산화물인 TBARS(thiobarbituricacid reactivesubstance) 농도 등이 증가하는 것으로 보고되었다. 15-18) 체내에서 일어나는 산화작용은 항산화 체계에 의해 감소되는데, 항산화 체계는 효소적 항산화 체계와 비 효소적 항산화 체계로 구성되어 있다. 효소적 항산화 체계는 위의 CuZn SOD 이외에도 Mn (manganese) SOD, Se-GSH-Px (selenium glutathioneperoxidase), GSH-Red(glutathionereductase)및 catalase 등의 효소에 의해 이루어져 있다. 또 비 효소적 체계는 비타민 C,α-tocopherol, β-carotene, urate 등으로 이루어져 있는 것인데, 이들 비 효소적 체계에 속한 물질들은 체내의 산화적 부담이 증가하면 그 농도가 감소하는 것으로 알려졌다.

 

예를 들어 비타민 C는 체내에서 산화적 스트레스가 증가할 때 반감기가 줄어드는 등에 의해 혈청의 비타민 C 농도가 감소하는 것으로 관찰되었다.19-21)

 

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아연은 비교적 여러 식품에 들어 있기는 하나 그 함량은 식품에 따라 많은 차이가 있다.가장 우수한 아연 공급원은 육류, 가금류, 조개류 등의 동물성 식품이며, 이들 식품에 들어 있는 아연은 체내에서 이용률이 높다. 곡류 및 채소류는 동물성 식품에 비해 적은 양의 아연을 포함하고 있을 뿐 아니라, 아연의 흡수를 저해하는 중요한 성분인 피틴산(phyticacid)을 함유하고 있어 이들 식품 중의 아연 이용률은 대체로 낮다. 16,22) 따라서 벽지농촌 아동은 도시 아동보다 식물성 식품 위주의 식사를 하는 경향이므로, 벽지농촌과 도시 아동 간에 아연 섭취량과 체내 이용률은 차이가 있을 것으로 추측된다. 아연의 영양 상태를 평가하기 위해 가장 많이 사용되는 지표는 혈액의 아연 농도를 측정하는 것이다. 그러나 혈액의 아연 농도는 체내 아연 보유량을 반영하기는 하나, 아연 상태의 변화를 민감하게 나타내지 못하는 문제점이 있다. 또 소변, 침, 땀, 머리카락 중의 아연 농도를 분석함으로써 체내 아연 보유량을 평가하기도 하나, 이들 시료 역시 체내 아연 영양 상태를 민감하게 보여주는 지표가 되지 못하는 것으로 보고 있다.

 

최근에는 EC (extracellular)SOD 활성도가 식이 아연 섭취량과 혈청 아연 농도를 반영하는 좋은 지표가 되는 것으로 보고 있다. 9,11,16,23) 학동기 아동, 특히 벽지농촌 아동에서 약한 정도의 아연 결핍이 만연되어 산화적 손상을 가져올 수 있는 것으로 여겨짐에도 불구하고, 벽지농촌 아동의 아연 섭취량, 체내 아연 영양 상태 및 아연 영양 상태와 산화작용과의 관계에 대해서는 거의 알려진 것이 없다. 따라서 본 연구는 벽지농촌 아동의 아연 섭취량과 아연 급원 식품이 도시 아동과 어떻게 차이가 있는지를 본 연구에서 개발한 아연 데이터베이스를 이용해 비교해보고, 벽지농촌 아동의 아연 섭취량과 산화작 용과의 관련성을 분석하고자 한다.