무기염류

 


1. 개요
2. 분류
2.1. 성분 기준[1]
2.2. 필요량 기준


1. 개요

무기염류는 인체에 필요한 무기화합물들의 총칭이다. Mineral. 광물질(鑛物質), 또는 무기질(無機質), 회분(灰分)이라고 부르기도 한다.
인체의 구성 성분이며, 단백질·지방·탄수화물·비타민과 함께 5대 영양소의 하나이다. 인체 내에서 여러 가지 생리적 활동에 참여하고 있다. 미량으로도 충분하지만, 없어서는 안되는 것들이다. 따라서 이들 무기염류의 섭취가 부족하면 각종 결핍증을 유발한다. 무기물이니 당연히 체내에서 합성되지 않으므로, 외부에서 섭취해야 한다.[2]
무기염류는 칼슘(Ca)·인(P)·칼륨(K)·나트륨(Na)·염소(Cl)·마그네슘(Mg)·철(Fe)·아이오딘(I)·구리(Cu)·아연(Zn)·망간(Mn)·크로뮴(Cr)·바나듐(V)·몰리브덴(Mo) 등 많은 수가 존재한다.

2. 분류


2.1. 성분 기준[3]

무기질은 유기 무기질과 무기 무기질의 두 종류로 분류할 수 있다.
  • 유기 무기질
활성 무기질이라고도 하며, 식물이나 동물의 세포에 함유되어 있다. 인체가 흡수할 수 있는 무기질이다.
  • 무기 무기질
불활성 무기질이라고도 하며 공기, 흙, 물에 함유되어 있는 무기질로 사람이 소화, 흡수할 수 없고 오직 식물만이 광합성 작용으로 흡수할 수 있으며, 이때 무기 무기질이 유기 무기질로 전환된다고 한다.

2.2. 필요량 기준

무기질은 필요량에 따라 다량 무기질과 미량 무기질의 두 종류로 분류할 수 있다. 다량 무기질은 말 그대로 많이 섭취해야 하는 무기질이고, 미량 무기질은 조금 필요한 무기질이다. 구체적으로 다량 무기질은 100mg 이상을 섭취해야 하는 무기질을 말하고, 미량 무기질은 100mg 미만을 섭취해야 하는[4] 무기질이다. 다량 무기질은 주요 무기질이라고도 한다.
  • 다량 무기질
칼슘, 마그네슘, 칼륨, 염소, 나트륨, 황, 인 등 7가지 무기질이 해당한다.
체중의 약 2%를 차지하며, 그 대부분이 인산칼슘의 형태로 뼈와 이(齒)의 성분을 이룬다. 이밖에 타액[5], 혈장 중에 약간 존재하며 근육 및 신경의 기능조절, 혈액응고에 필요하다. 칼슘이 부족하면 구루병이 생기거나 근육운동의 부조화가 일어난다.
부갑상선 호르몬은 혈장 중의 칼슘 농도를 정상으로 유지시키는 작용이 있다. 그래서 부갑상선을 제거하면 혈장 내 칼슘 함량이 내려가 테타니라고 하는 특수한 경련을 일으켜 사망한다.
체내 약 0.1%를 차지하며 칼슘과 함께 뼈에 함유되어 있다. 마그네슘은 근육과 신경의 기능을 유지하고, 에너지를 발생시키며 단백질 합성의 촉매로 작용한다. 칼슘, 칼륨, 나트륨 등 다른 무기염류의 대사에도 영향을 미치므로 마그네슘이 체내에 부족시 질병에 걸리거나 기존의 질병이 악화될 수 있다. 마그네슘은 녹색 야채, 호두·땅콩과 같은 견과류, 정제하지 않은 곡물 등에 많이 들어 있다.
세포 외액에는 적지만 세포 내에는 다량 존재하며, 세포기능에 중요한 역할을 한다. 혈장 중의 칼륨은 근육 및 신경의 기능조절에 필요하고 이것이 너무 저하되면 근육마비를 일으킨다. 채소류에 많이 함유되어 있으며, 보통 매일 2∼3%를 취하면 결핍을 일으키는 일은 없다.
보통 나트륨에 수반하여 체내에 분포하며, 위액의 염산으로서 분비된다. 칼슘과 함께 아밀레이스의 보결족으로써 포함되어 있다. 식염으로서 나트륨과 함께 섭취되어 대사도 거의 나트륨과 같다. 한국인은 매일 10∼20g 이상의 식염을 섭취하고 있다.
칼륨과 반대로 세포 내에는 적고 세포 외액에 주로 존재하며, 삼투압(渗透壓)을 바르게 유지한다. 음식에는 보통 식염의 형식으로 섭취되어 소변으로 배설되지만, 식염의 섭취가 없으면 즉시 신장에서의 나트륨 배설이 정지되어 결핍은 일어나지 않는다. 그러나 땀이 심하게 날 때에는 식염분이 땀과 함께 대량 상실된다. 그러므로 식염을 충분히 보충하지 않으면 나트륨 상실을 초래하여 혈압저하, 근육경련 등의 장애를 일으킨다.
단백질 대사의 필수요소로서 메싸이오닌, 시스테인 등 일부 아미노산의 성분이다. 이 중 메싸이오닌은 필수 아미노산이다.
칼슘 다음으로 체내에 많다. 그 대부분은 인산칼슘으로서 뼈와 이(齒)에 존재하고 나머지는 인(燐)지질·핵산[6]으로서 모든 조직을 구성한다. 또 생물체 내의 물질대사에 기본적으로 중요한 역할을 한다. 음식물 속의 인산화합물은 소화에 의해 무기인산염이 되어 흡수된다. 무기인산염이 되어도 흡수되는 것은 2분의 1 정도다. 영양 소요량으로서 1인 1일당 1g으로 되어 있으나, 한국인은 곡물을 많이 먹기 때문에 1.3g으로 약간 과다하게 섭취하고 있다.
  • 미량 무기질
철분, 불소, 구리, 아이오딘(요오드), 크로뮴, 코발트, 망가니즈(망간), 셀레늄, 니켈, 바나듐, 아연, 규소, 주석, 몰리브덴 등이 있다.
체내의 절반 이상이 적혈구인 헤모글로빈의 성분으로서 산소 운반에 관여한다. 창자에서 흡수하는 것은 무기철염이고, 2가철염(二價鐵鹽)이 3가철염보다 흡수는 좋으나, 어느 쪽이든 흡수율은 몇 %에 불과하다.
그러나 출혈에 의한 빈혈, 성장기 등에서는 수요가 커서 흡수율도 좋아진다. 태아는 출산 전에 간에 철을 저장해 둔다. 하지만 수유기간이 너무 길면 철 저장이 고갈되어 빈혈을 일으킨다. 성인의 필요량은 1일 10mg 정도이며, 출혈성 질환·월경개시기·임신·출산·성장기에는 수요가 높아져 음식의 종류에 주의하지 않으면 결핍되기 쉽다.
음료수 속에 적당량(100만분의 1 정도) 있으면 충치가 적다는 통계 가 있다. 그래서 외국에서는 수돗물에 플루오린화물을 가하는 곳도 있다. 그러나 물 속에 플루오린의 함량이 과다하면 반상치(斑狀齒)라 하여 이(齒)의 표면에 반점이 생기고 약해진다. 오늘날에는 특히 어린이들의 치아에 플루오린을 도포하여 충치를 예방한다. 게다가 플루오린은 원소 중 가장 큰 반응성을 보이는 물질만큼이나 엄청난 독성을 지닌다!
갑상선에 대부분이 모여 그 호르몬의 구성 성분이다. 바다에서 떨어진 내륙지방에서는 아이오딘의 결핍으로 갑상선 기능이 마비되어, 지방병성 갑상선종이 다발한다. 아메리카 내륙의 주(州)에서는 법령으로 식염에 아이오딘염(鹽)을 혼입시켜 질병을 예방하고 있다. 한국인은 아이오딘이 풍부한 해조류를 먹고, 음료수에도 아이오딘이 함유되어 있어서 아이오딘 결핍 현상이 적다.
모자랄 경우, 좀 더 정확히는 장기간 수액으로만 영양을 섭취한 사람들에게서 나타날 경우, 심각한 내당능 장애, 체중 감소를 일으킨다.[7] 매일 성인 남성 기준으로 매일 30~35 마이크로그램을 섭취해야 한다.
닭과 쥐에서 실험을 한 결과 모자르면 성장이 느려지고 생식능력이 저하된다는 결과가 있다.
모자랄 경우, 이란 - 중국 북부(베이징도 포함된다!)에서 식도암의 발병율이 높아진다는 논문이 있다. 몰리브덴이 신체에서 차지하는 비율은 0.07 mg / kg 이라고 한다.
모두 동물실험에서 필수불가결한 원소임이 판명되었다. 그러나 극히 미량만 있으면 족하기 때문에 인간에게서는 결핍이 나타나지 않는다. 구리가 결핍되면 헤모글로빈의 생성이 줄어들어 빈혈을 일으킨다. 망가니즈가 결핍되면 동물은 생식능력을 잃고, 아연이 결핍되면 성장하는 데에 지장을 받는다.

[1] http://okare.co.kr/okare/kindmineral.asp에서 인용.[2] 사실 합성되면 더 이상하다. 홑원소 물질을 체내에서 합성하면 그건 상온핵융합이 된다.[3] http://okare.co.kr/okare/kindmineral.asp에서 인용.[4] 대부분이 중금속인 관계로 해당 용량을 넘어가면 '''중독''' 증상을 보인다. 대표적으로 크로뮴.[5] 대표적인 효소인 아밀레이스에 보결족 형태로 존재한다.[6] DNA, RNA 등[7] 이는 후속 연구로 인해 의심이 있는 상태이다.

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