비타민D 무엇일까?
흔히 알려진 비타민d의 기능은 칼슘과 인의 대사 조절하는 데 있다.
비타민 D의 주요 기능은 혈중 칼슘과 인의 수준을 정상범위로 조절하고 평형을 유지하는 것이다. 혈중 칼슘과 인의 농도는 신경근육 기능이나 뼈의 무기질화를 적절히 할 수 있는 범위 내에서 조절된다.
이러한 조절은 일차적으로 1,25(OH)2D가 소장에서 칼슘과 인의 흡수를 증가시켜서 나타난다. 비타민 D의 섭취가 부족하거나, 지방 흡수의 방해 요인이 있거나, 겨울철과 같은 때 생성이 부족하면 25(OH)D3의 수준이 낮아지고, 혈액 내 칼슘과 1,25(OH)2D3의 수준이 낮아지게 된다.
이 때 부갑상선호르몬의 농도가 증가하게 되고 부갑상선호르몬의 증가는 뼈내 무기질의 용출을 증가시켜서 뼈 무기질의 상실을 초래하게 되는 현상이 나타난다.
따라서 1,25(OH)2D의 가장 주된 작용부위는 소장과 뼈로서 소장에서 식이 내 칼슘과 인의 흡수가 효율적으로 이루어지게 하고, 혈청 칼슘 수준을 세포활성에 적절한 범위로 조절하며, 칼슘이 부족할 때는 뼈에 저장되어 있는 칼슘과 인을 이동시켜서 평형수준을 조절한다.
한편 칼슘기능 유지는 비타민 D는 칼슘의 기능 유지에 도움을 준다. 신경과 근육의 이음부의 기능을 유지하기 위해 칼슘을 충분히 공급할 뿐 아니라, 뼈의 주요 성분인 인산칼슘을 만들기 위해 칼슘뿐 아니라 인의 사용도 조절하기에 인체에 꼭 필요한 영양소이다.
비타민 D는 달걀노른자, 생선, 간 등에 들어 있지만 대부분은 햇빛을 통해 얻는데 자외선이 피부에 자극을 주면 비타민 D 합성이 일어난다. 그러나 햇빛의 자외선을 오래 쪼이면 피부 노화가 촉진되고 피부암이 생길 수 있어 자외선 차단 크림을 바르고 다니는 사람들이 많아지면서 비타민 D 부족 현상이 나타나고 있다. 또한 겨울철에는 야외 활동이 적어 일조량 부족으로 인한 비타민 D 결핍이 오기 쉽다. 비타민 D가 결핍한 사람은 비타민 D와 칼슘 보충제를 복용하는 것이 바람직하다.
비타민 D는 지용성(脂溶性)이므로 몸속에 들어오면 지방조직에 흡수되지만 지방조직은 비타민 D를 쉽게 놓아주지 않는다. 따라서 지방량이 많은 비만 환자일수록 비타민 D 부족이 오기 쉽다. 결국 비만한 사람들은 비타민 D가 부족하고 비타민 D 부족이 비만을 악화시키는 악순환을 가져온다. 비타민 D는 지방에 용해되는 지용성 비타민으로서 골격 형성에 필요한 칼슘을 대장과 콩팥에서 흡수시키는 데 기여하는 것으로 알려졌다. 천연이나 식품 가공품에 비타민 D가 함유된 식품 재료는 모두 지방을 동반하고 있다. 비타민 D는 지용성 에르고스테롤이 자외선의 도움으로 만들어진 것으로, 비타민 D의 기본 분자가 스테로이드(steroid) 구조이다.
의사들은 골다공증 환자에게 비타민 D 섭취를 적극적으로 권장하고 있으나 효과는 미미하거나 전혀 느끼지 못한다고들 한다. 비타민 D3를 얻기 위해서는 햇빛을 쪼이라고 가르치면서 피부암의 위험 때문에 햇빛에 너무 노출하지 말아야 한다고 하고 있다.
미국 보스턴대학 메디컬센터 마이클 홀릭 박사 연구팀은 임산부 253명의 자료를 분석한 결과 출산 시 비타민 D의 활성 형태인 '25-수산화 비타민 D' 수치가 37.5nmol/L 이하인 여성은 제왕절개 분만율이 28%나 됐다고 미국 임상내분비대사 저널 최신호(2009년 1월)에 발표했다. 반면 25-수산화 비타민 D 수치가 37.5nmol/L 이상인 여성은 제왕절개 분만율이 14%에 그쳤다.
즉 비타민 D가 부족한 임신부는 제왕절개로 아기를 낳을 확률이 높다. 홀릭 박사 연구팀은 비타민 D가 부족하면 자궁 근육이 약해져 자연 분만이 어려워지는 것으로 보인다고 밝혔다.
생명 유지에 필수 영양소인 비타민 D(calciferol)는 D2(ergocalciferol)와 D3(cholecalciferol)로 분류된다. 비타민 D2는 효모와 식물 스테롤(sterol)인 에르고스테롤(ergosterol)로부터 만들어지며, 비타민 D3는 햇빛 자외선을 피부에 쪼이면 콜레스테롤의 전구체인 7-디히드로콜레스테롤(7-dehydrocholesterol)로부터 만들 수 있는데, 이들의 효율성은 거의 같다.
피부에서 만들어진 비타민이나 음식을 통하여 섭취되는 비타민 D는 임파계를 통하여 유미지립(chylomicron)의 형태로 흡수되어 혈액순환계로 들어와서 다시 유미지립 잔유물(chylomicron remnant)의 형태로 간으로 운반된다. 유미지립은 지방을 소화할 때 혈장 및 유미임파 속에 들어있으며 백혈병, 적혈구증다증, 점액수종, 과(過)콜레스테롤혈증 등의 경우에 증가한다.
비타민 D는 체내에서 합성된 것이나 식품으로 섭취된 것 모두 활성호르몬의 전구체인 프로호르몬(pro-hormone) 형태이며, 간(肝)과 신장(腎臟)에서 활성형으로 전환되어야 생물학적 기능을 발휘할 수 있다. 비타민 D는 체내에 흡수된 칼슘을 뼈와 치아에 축적시키며, 흉선에서 면역세포가 생산되도록 도와준다. 비타민 D는 신장에서 칼슘과 인산염이 재흡수되는 것을 돕는다. 혈액 내에 칼슘과 인산염의 농도가 적절히 유지되는 것은 뼈의 석회화에 반드시 필요하다.
비타민 D는 햇빛을 받아 피부세포에서 콜레스테롤 유도체(7-하이드로콜레스테롤)로부터 합성되어 소장에서 칼슘 흡수를 증가시켜 뼈를 튼튼하게 하는 데 결정적인 역할을 한다. 비타민 D는 햇빛을 받아 피부에서 대부분 합성되며, 음식을 통해서는 적은 양만이 생성된다. 우리나라에선 피부 미용을 위한 자외선 차단이 지나치게 강조되면서 일조량이 적은 북유럽(스웨덴 35.1ng/㎖, 네덜란드 32.6ng/㎖) 여성보다 오히려 비타민 D 결핍이 더 심각한 것으로 조사됐다. 즉 자외선이 기미, 주근깨, 잡티 등 피부 노화의 주범으로 강조되면서 햇빛 노출을 지나치게 꺼린 결과로 보인다.
비타민D