[가정의학과] 노화 방지를 위한 비타민과 미네랄 요법

오 한 진 성균관의대 삼성제일병원 가정의학과 Han-Jin Oh M.D.& Ph.D. Dept. of Family Medicine, Samsung Cheil Hospital & Women's Health Care Center, Sungkyunkwan University School of Medicine.

서 론  시간이 지나면서 누구나 노화를 경험한다. 늙지 않는 사람은 없다. 따라서 노화는 자연현상의 하나이다. 이에 따라 신체의 모든 기능이 감소하고 결국은 수명을 다하게 된다. 그러나 과학의 발달과 더불어 개인 위생이 좋아지고, 항생제가 개발되고, 영양공급이 나아지면서 급속히 수명이 증가하기 시작하여, 지금 세계는 고령화, 초고령화 사회로 진행 중이다. 이에 따라 연령의 증가에도 각 장기의 기능이 유지되었으면 하는 바람이 시작되었고, 여러 방향에서의 연구 및 새로운 방법의 적용 등이 진행되었다.   최근 수년에 걸쳐 노화 방지를 위한 학회가 결성되고, 성장호르몬과 멜라토닌 및 수많은 항산화제들, 영양보충물질들에 모든 의학적 관심이 집중되고 있다. 이미 질병의 치료에서 예방적인 방향으로 의료의 패러다임이 바뀌어지고 있다. 그러나 아직 장기간에 걸쳐 노화의 예방이나 또는 노화 과정의 변화를 보인다고 밝혀진 물질은 매우 제한적이다. 또한 실질적으로 이용되고 있는 물질들도 매우 유동적인 것으로 생각된다. 이런 노화를 예방하고자 하는 노력은 이미 수백년 전에서부터 시작되었다. 진시황이 불로초를 얻기 위해 우리나라를 찾았었던 기록은 그 증거의 하나이다. 이렇듯 수명의 증가로 인한 의료 패러다임의 변화는 이제는 큰 물줄기로 다가오고 있다.     본 론 노화방지를 위해서는 몇가지 측면에서 접근해야 할 필요가 있다. 우선 호르몬의 변화에 의한 내분비적인 노화 반응과 정신 신체의 연결에 의한 변화와 에너지영양소와 미세영양소에 의한 부분으로 크게 나누어 볼 수 있다. 이들 중 호르몬의 변화에 대한 대처는 남ㆍ여 모두에게 이미 많은 시행을 하고 있다. 또한 정신신체 연결에 따른 감정장애나 스트레스, 우울 등의 문제는 따로 접근해야 할 부분이다.   에너지 영양소에 대한 노화의 예방적 측면은 많이 알려져 있지는 않으나, 소식이 도움이 되는 것으로 생각되고 있다. 에너지 영양소와는 달리 미세 영양소에는 비타민과 미네랄이 포함되며, 비타민은 이미 효과의 많은 부분이 밝혀져 있다. 예를 들면 항산화 효과로서의 비타민의 작용은 상당부분이 밝혀져 있다. 또한 미네랄 역시 에너지 생성과정의 보조 효소로 작용하는 사실은 이미 잘 알려져 있으며, 몇몇 미네랄의 특이한 작용 등도 많이 알려져 있다. 그러나 아직 미세 영양소인 비타민과 미네랄에 대한 부분은 아직 연구결과가 미미한 것으로 생각된다.   비타민 복용의 최소한 용량을 RDA(Recommended Daily Allowance)라는 개념으로 1940년대부터 정하고 권장되어 왔다. RDA란 질병을 예방할 수 있는 최소한의 비타민 섭취 용량을 말한다. 그러나 이 용량은 어떤 질병이 발생하는 것을 막는 최소한의 용량으로 최근의 건강개념과는 좀 차이가 있는 것으로 생각된다. 최근에는 ODA(Optimum Daily Allowance)란 개념이 등장하였는데 이는 최적의 건강상태를 유지하기 위해 필요한 비타민의 량을 말한다. 즉 질병을 예방하고 노화 과정을 억제할 수 있는 정도의 양을 말한다. 이 둘의 개념에는 상당한 비타민 양의 차이가 있다(Table 1).   1. 노화 방지를 위한 비타민의 이용 노화를 정의하는 이론 중 자유기 이론(free radical theory)이 있다. 이는 1954년 거쉬만 박사에 의해 소개되고 미국 네브라스카 의대의 하만 박사에 의해 발전되었다. 이 이론에 의하면 자유기란 전통적 분자들과는 달리 자유로운 전자를 가지고 있어 매우 불안정하고, 따라서 파괴적인 방식으로 다른 분자를 공격하는 특성을 가진다. 이 자유기는 여러 원인들에 의해 발생하며, 이들의 공격에 의해 세포의 손실이 나타나며 노화가 가속된다는 것이다. 따라서 이러한 자유기의 생성을 억제하거나 또는 예방을 하거나, 아니면 빠르게 제거 할 수 있다면 노화를 방지할 수 있다는 이론이다.   1) 유해 산소와 산화스트레스 인체에서 생성되는 자유기 가운데 대표적인 것이 바로 산소 자유기, 즉 유해활성 산소이다. 이런 자유기, 즉 유해 산소가 체내에서 생성되면 이를 중화시키려는 노력이 나타난다. 그러나 어떤 이유로 이 자유기 생성과 중화 사이에 불균형이 발생하면 세포의 산화가 발생한다. 이를 산화스트레스, 또는 산화 손상이라 부른다. 즉 이는 과도한 자유기의 생성이나, 또는 체내 항산화 능력의 부족에 의해 유발된다. 이렇게 산화 스트레스가 과도해 지면 세포는 손상을 받게되고, 이로 인해 기능이 저하되며, 노화를 촉진하게 된다. 노인성 백내장, 심장질환, 종양, 치매 등의 만성 질환과 과도한 산화스트레스는 유의한 상관관계가 있다고 밝혀져 있다.    2) 항산화 기제 체내에서 유해 산소로 인한 산화스트레스를 예방하기 위한 항산화 기전은 크게 3가지로 구별된다. 먼저 자유기 생성(유해산소의 생성)을 억제하는 물질인 lactoferine, deferoxamine, ceruloplasmin, 및 transferrine 등이 있다. 두번째로 유해 산소를 중화시키는 효소로 SOD(superoxide dismutase), glutathione peroxidase, catalase 등이 있으며, 마지막으로 생성된 유해 산소를 제거하는 비타민 C, E, 베타카로틴, urate 등을 이용할 수 있다.   3) 항산화제로서의 비타민 녹황색 과일, 야채에 풍부하게 존재하는 것으로 알려져 있는 비타민은 체내의 산화 스트레스를 제거하는 중요한 역할을 담당한다. 비타민은 1911년 괴혈병을 예방하는 천연 물질을 발견하면서 처음 알려지게 되었다. 이렇게 중요한 비타민의 섭취를 최근 확인한 결과 미국인 중 약 80%이상이 최소 한가지 이상의 비타민을 하루 권장량 이하로 섭취하고 있다고 밝혀졌다. 비타민은 체내에서 합성되지 않는다. 따라서 지속적으로 외부에서 공급되어야 한다. 이미 산화 스트레스를 제거하는 효과가 알려지고, 노화를 예방하는데 도움이 되는 비타민으로는 비타민 C, E, A 등이 있다.   (1) 비타민 C 비타민 C는 체내에서 전자를 공급하는 작용을 가진다. 이에 따라 항산화 효과를 갖는데, 주로 저밀도 지단백의 과산화를 예방한다. 특히 흡연시에 저밀도 지단백의 과산화 예방에 효과적으로 알려져 있다. 일반적으로 스트레스 상태에서 체내 배출이 증가한다. 성인 하루 최소 필요량은 60mg이나 성인에서 노화 예방을 위한 용량으로는 1,000~2,000mg이다. 갑자기 중단한 경우 재발하는 구루병(scurvy)과 복부 팽만, 적혈구 용혈, 칼슘결석(신) 등이 유발될 수 있다.   (2) 비타민 E 이는 포화지방산 말단이 있는 토코페롤과 불포화지방산 말단이 있는 토코트리에놀로 구분할 수 있다. 담즙산에 의해 흡수되며, 지방조직에 저장된다. 주로 불포화 지방산의 과산화를 막는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 동맥 경화증의 예방에 관해 많이 연구되어져 있다. 하루 최소 필요량은 남자 15 I.U., 여자 12 I.U.이다. 노화 방지를 위해서는 하루 200~400 I.U.가 권장되고 있다. 부작용으로는 고혈압 환자들에서 혈압 상승의 우려가 있으므로 서서히 증량하는 것이 좋다.   (3) 베타카로틴 베타카로틴은 비타민 A의 전구 물질로 주로 간에 저장되며, 비타민 A 보다 흡수율이 낮다. 작용으로는 항산화 효과, 면역기능의 유도, 항 종양작용이 있으며, 면역 기능의 향상에는 비타민 A보다 우수한 것으로 나타나 있다. 일반적으로 노화예방을 위한 권장량은 10,000~25,000 I.U.이다. 부작용으로는 묽은 변을 유발할 수 있으나 권장 용량에서는 특별한 부작용이 보고되어있지 않다. 흡연자에게서 베타카로틴의 복용으로 폐암의 발생 증가가 보고되어 있으므로 주의가 필요하다.   2. 노화 방지를 위한 미네랄의 이용 미량원소인 미네랄은 하루 필요량이 100mg 이상인 칼슘, 마그네슘, 포타시움, 나트륨, 인 등의 영양미네랄과 100mg이하인 철분, 아연, 구리 셀레늄, 망간, 코발트 등의 미량 미네랄, 및 납, 수은, 알루미늄, 카드뮴 등의 독성 미네랄로 구분할 수 있다.   이들 미네랄 중에 독성미네랄을 제외한 미네랄들은 에너지 생산과정과 아주 밀접한 연관이 있다. 세포질 내에서의 산화과정과 미토콘드리아 내에서 일어나는 TCA 회로에서의 ATP를 만들어 내는 과정에서도 아주 중요한 역할을 수행한다. 즉 에너지 생산과정에 조효소로 작용하며, 상당한 과정의 진행 정도와 연관이 있다. 즉 에너지를 만들어 내는 과정의 효율도 노화와 연관된 중요한 한가지 요소가 될 수 있는 것이다. 따라서 이들 미네랄의 부족이나 또는 불균형적 상태가 노화를 유발하는 한가지 요소로 작용할 수도 있다는 것이다.   뿐만 아니라 이들 미네랄에 의해서 항산화 효과를 나타낼 수 있는데 이를 metal-SOD라 한다. 아연(zinc), 구리(copper), 망간(manganese) 등이 여기에 포함된다. 미네랄의 특징으로는 체내에서 생성되지 않기 때문에 반드시 식이로 섭취해야 한다는 점과, 배설은 주로 소변, 대변 또는 땀을 통해 일어난다는 것이다. 또한 미네랄의 흡수와 대사 및 배설은 내분비계의 활성과 신경의 조절에 의해 이루어지며, 미네랄 사이에는 협력적 관계와 길항적 관계가 존재하며, 정상적인 대사를 위해서는 여러 미네랄들의 적정한 비율이 더 중요한 것으로 알려져 있다.   노화에 의한 체성분의 변화는 비만에 의한 변화와 매우 흡사한 것으로 알려져 있다. 따라서 노화방지를 위해서는 비만과 연관된 미네랄의 작용기전과 불균형의 원인을 확인해 보는 것은 중요하다.   1) 마그네슘 혈중 또는 세포내의 마그네슘 결핍은 인슐린 저항성과 깊은 연관이 있다. 따라서 마그네슘의 감소는 인슐린 수용체의 tyrosine kinase를 억제하여, 인슐린 저항성을 유발한다. 또한 정신적인 반응에 영향을 동시에 줄 수 있다. 이미 수많은 연구들이 진행되었으며, 지금도 진행되고 있는 실정이다. 이들의 연구 결과 마그네슘의 부족은 자극에 대한 반응도 매우 빨라지고 격렬해지며, 불안정한 태도를 보일 수 있다. 만성적인 노출일 경우에는 장기간 지속되는 기침과 피부에 두드러기가 발생하는 경우가 있다. 따라서 노인 또는 노화과정에 있는 대상자들에게는 마그네슘의 보충이 매우 중요하다 할 수 있다.   마그네슘은 클로로필이라고 불리는 엽록소에 많이 포함되어 있다. 따라서 이런 녹황색 야채가 매우 중요한 공급원이 된다. 그러나 마그네슘이 가진 또 다른 문제점은 섭취가 적은 것 외에 흡수도 아주 어렵다는 것이다. 따라서 마그네슘이 부족한 사람에서 치료를 위해서는 흡수가 잘되도록 만들어진 마그네슘을 섭취하는 것은 매우 도움이 될 수 있다.   2) 크롬 크롬은 인슐린 수용체에 직접 결합하여 인슐린 수용체의 완벽한 활성화를 유발하기 때문에 인슐린 저항성이 있는 경우 매우 중요하다. 노화로 의한 한 변화로 인슐린 저항성이 나타날 수 있기 때문에 크롬을 보충하여 사용하는 것은 별 무리가 없을 것으로 생각된다.   3) 아연 아연은 DNA와 RNA의 복제에 중요한 역할을 한다. 즉 복제 효소의 중요한 보조 물질로 아연 부족이 있는 경우 단백질의 생성이 문제가 되며, 따라서 성장과 발육 및 상처치유의 지연 등이 나타날 수 있다. 또한 세포 면역이 아주 문제가 된다. 뿐만 아니라 성 호르몬의 생성에도 관여하며, 호르몬 수용체의 작용에도 영향을 미치기 때문에 연령의 증가에 따라 매우 중요한 필요 미네랄이다. 또한 독성 물질의 체내 해를 억제하기 위해 metallothionein을 합성하는데 매우 중요한 물질이다. 또한 뇌에서의 중요한 여러 작용이 있다. 한 예로 아연은 전신적인 경련을 억제하는 작용을 가지고 있어 천연적인 경련 억제제로 생각하고 있다.    4) 칼슘 칼슘은 골다공증과 연관이 많다. 뿐만 아니라 세포끼리의 자극 전달에 매우 중요하다. 최근의 연구 결과 칼슘의 보충으로 체중의 유지 또는 감소가 나타날 수 있다고 보고하고 있다. 아직은 강력한 증거가 있는 것은 아니다. 따라서 칼슘의 사용으로 노화예방에 효과가 있을 것이라는 주장은 설득력이 아직 모자란다.   5) 셀레늄 미량 영양소의 하나인 셀레늄은 글루타치온 과산화 효소의 보조 효소로 작용한다. 셀레늄의 낮은 농도는 심장 질환 및 뇌졸증의 위험성 증가와 연관이 있다. 따라서 셀레늄을 보충하면 고밀도지단백/저밀도지단백의 비율 증가 혈소판 응집의 억제 등을 통해 심방질환의 예방 효과가 있다고 알려져 있다. 이외에도 중금속의 독성을 감소시키는 효과도 보고되어 있으나 하루 최소 필요량은 정해져 있지 않다. 추천되는 노화 방지 용량은 하루 100~200mcg이다. 부작용으로는 과량을 사용하는 경우 간기능 이상, 골 및 치아 성장장애, 우울증, 예민함, 정신적 불안정, 오심, 구토 두피와 손톱의 손실 등이 보고되었다.   이 밖에도 비타민 B군, 구리(Cu), 망간(Mn), 등이 노화의 진행에 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 2001년 국민건강 영양조사 결과 우리나라 65세에서74세 사이의 인구 중 영양 권장량의 75% 미만을 섭취하고 있는 인구 비율이, 비타민 A는 75%, 리보플라빈 72.6%, 비타민 C는 36.1%로 나타났으며, 칼슘이 66.9%, 철분이 51.2%으로 나타났다. 75세 이상의 노인에서는 훨씬 더 심각한 수준으로 밝혀져 노인에서의 미세영양의 섭취 부족이 심각한 것으로 확인되고 있다. 따라서 노인에서 필요한 미세영양소의 섭취를 위한 최소한의 가이드라인이 필요할 것으로 생각된다. 이런 개념이 여러 나라에서는 이미 도입되어 정리되고 있으며, 일본의 경우 70세 이상 고령자의 비타민 1일 권장량이 확립되어 있다(Table 2). 그러나 우리나라의 경우 2000년 한국영양학회에서 발간한 한국인의 1일 영양 권장량이 있으나 아직 고령자에 대한 권장량이 결정되어 있지 않아 이에 대한 연구가 필요하다.   결 론 최근 노인인구의 급격한 증가와 평균 수명의 증가로 말미암아 우리나라도 노령화 국가로 인정되고 있다. 이에 따라 노화 예방 또는 방지에 많은 관심과 집중이 되고 있다. 따라서 노화 과정을 억제할 수 있는 많은 상품들이 팔리고 있다. 물론 노화의 예방에 효과가 있는지를 판단하는 것 또한 아주 어려운 일이다.   한가지 약제로 노화를 예방할 수 있다면 얼마나 좋겠는가? 그렇지 않기 때문에 노화를 예방한다는 것은 아주 어려운 일로 생각된다. 또한 기능의 소실은 해결하지 못하면서 수명만 연장하는 것은 아무 의미가 없다. 그러므로 적당한 운동과 알맞은 식사가 역시 노화를 해결하는 데 매우 중요하다. 노화 과정을 완벽하게 예방, 방지할 수 있는 치료는 아직 없다. 따라서 본인 스스로 노화 예방을 위해 준비하는 것이 매우 중요하다.   최근까지 알려진 미세 영양소에 대한 내용들은 아직 대규모 전향적 연구들이 없어 완전하게 인정받기 어렵다. 그 이유로는 연구를 위해 음식에 대한 통제를 한다는 것이 어쩌면 비인간적인 문제를 유발할 수 있기 때문이다.   따라서 미세 영양소가 풍부한 음식과 근육 긴장을 유발할 정도의 운동을 하는 것이 매우 중요하다. 미세영양소의 과잉 투여로 인한 부작용은 아주 적지만, 대사 속도가 느린 노인에서는 중요한 문제를 유발 할 수도 있기 때문에 세밀하게 확인하는 것이 중요하다.   [출처 :DiaTreat Vol.5 No.3]