추가 적립 안내

생명유지에 반드시 필요하지만
과용도 부족도 독이 되는 비타민과 미네랄

40년 경력 식품 전문가가 올바른 섭취법을 알려준다!

6대 영양소(탄수화물, 지질, 단백질, 비타민, 미네랄, 물) 중 비타민과 미네랄은 아주 적은 양만 있어도 되지만, 없어서는 안 될 필수 영양소다. 에너지를 직접적으로 제공하는 건 3대 영양소(탄수화물, 지질, 단백질)의 몫이지만, 비타민과 미네랄은 인체의 구성 성분이 되거나 에너지대사와 생리기능 조절의 역할을 한다. 18세기 이후 과학자들은 음식 안에 들어 있는 어떤 성분이 몸 안으로 들어가서 기능을 하는지 밝혀내기 위해 다양한 실험을 거듭했다. 그러나 비타민과 미네랄의 존재와 가치가 밝혀지기 시작한 것은 20세기 초에 들어서면서다.
구루병과 괴혈병 등 질병과 영양결핍 사이의 연관성을 연구한 끝에 비타민과 미네랄의 발견으로 이어지게 되었다. 새로운 영양소의 발견으로 인류의 식생활과 건강은 큰 전환점을 맞이하였다. 제대로 알고 똑똑하게 챙겨 먹으면 건강에 도움이 되는 비타민과 미네랄! 객관적이고 정확한 정보를 한 권에 담았다.

머리글

01 영양소
02 비타민
03 비타민A
04 비타민B1
05 비타민B2
06 비타민B3
07 비타민B5
08 비타민B6
09 비타민B7
10 비타민B9
11 비타민B12
12 비타민C
13 비타민D
14 비타민E
15 비타민K
16 제외된 비타민
17 미네랄
18 칼슘
19 인
20 나트륨
21 염소
22 칼륨
23 마그네슘
24 철
25 아연
26 구리
27 불소
28 망간
29 요오드
30 셀레늄
31 몰리브덴
32 크롬
33 황
34 붕소
35 게르마늄
36 주석
37 규소
38 코발트
39 바나듐
40 미네랄 후보
41 중금속
42 영양제

비타민A 영양이 부족하면 각종 질병에 걸리고 사망하게 된다는 주장은 19세기 말부터 나오기 시작하였다. 비타민A의 발견은 1912년 영국의 생화학자인 프레더릭 가울랜드 홉킨스(Frederick Gowland Hopkins)가 우유에 포함된 어떤 물질이 쥐의 성장에 필요하다는 것을 입증하면서 시작되었다. 그는 이 발견을 한 공로로 1929년 노벨생리의학상을 수상하였다.
비타민A를 최초로 분리해 낸 것은 미국의 생화학자인 맥컬럼(Elmer Verner McCollum)이었다. 그는 1913년 쥐를 대상으로 한 실험에서 부족할 경우 눈병을 유발하며 성장을 저해시키는 특정 성분을 버터 지방에서 추출하는 데 성공하였다. 또한 1915년에는 밀과 계란노른자를 물로 추출한 것에도 필수요소가 있다는 것을 발견하였다.

25쪽


1930년 영국 옥스포드대학의 시릴 윌리엄 카터(Cyril William Carter)와 존 리처드 오브라이언(John Richard O\'Brien)은 비둘기의 영양에 대한 연구에서 그때까지 알려진 비타민B1, 비타민B2, 비타민B3 등의 영양소 이외에도 수용성의 어떤 물질이 요구된다는 것을 발견하고 비타민B5라고 이름 붙였다.
이것은 오늘날 판토텐산(pantothenic acid)이라 부르는 물질로 판명되었으며, 판토텐산이란 명칭은 1933년 미국의 로저 존 월리엄스(Roger John Williams)가 효모의 성장에 필요한 물질을 발견한 후에 붙인 이름이다. 판토텐산은 그리스어로 ‘어디에나(everywhere)’를 의미하는 ‘pantos’에서 따온 말이며, 모든 동식물 및 세균에서 발견된다.
로저 윌리엄스는 비타민B1의 화학구조를 밝힌 로버트 윌리엄스의 동생이며, 1919년부터 1986년까지 약 300건의 학술논문을 발표하였을 정도로 비타민 연구에 큰 공헌을 한 인물이다. 그는 1939년 판토텐산의 화학구조를 밝혀내기도 하였다.

50쪽


일찍이 공포의 질병이던 괴혈병을 예방•치료할 수 있는 신비의 물질로 알려지기 시작한 비타민C는 강렬하고 상큼한 신맛으로 사람들의 뇌리에 깊이 새겨지게 되었다. 비타민C는 메가도스법의 진실에 대한 공방으로 다른 어떤 비타민보다도 연구논문이 많이 발표되기도 하였다.
비타민C의 역할 중에서 가장 중요한 것은 콜라겐(collagen)의 합성이다. 피부, 뼈, 인대 등 모든 조직은 결합조직이 완전해야 튼튼해질 수 있으며, 콜라겐은 체내 단백질의 연결물질로서 세포를 접합시키는 결합조직의 역할을 하고, 손상된 상처의 치유를 빠르게 한다.
비타민C가 부족하면 결합조직의 형성에 결함을 가져와 신체의 각 부위에서 출혈이 나타난다. 결핍 초기에는 잇몸에 염증이 생기거나 지혈 능력이 저하되며, 결핍이 지속되면 괴혈병이 유발된다. 괴혈병이란 세포의 콜라겐이 부족하여 모세혈관의 벽이 약해져서 압력을 받는 부분이 파괴되어 출혈이 발생하는 상태이다.
비타민C는 노아드레날린(noradrenaline)의 합성에도 관여한다. 노아드레날린은 노르에피네프린(norepinephrine)이라고도 한다. 교감신경계에서 신경전달물질로 작용하기도 하고 스트레스 호르몬으로도 작용하는 물질로서 감정 조절을 위한 뇌의 기능에 필수적인 성분이며, 혈관의 수축에도 관여한다.

75쪽


비타민G: 1927년 셔먼(Henry Clapp Sherman)이 동물의 성장 및 펠라그라 예방에 효과가 있는 물질을 발견한 골드버거(Joseph Goldberger)가 ‘P-P factor’라고 불렀던 물질에 붙였던 이름이었으며, 비타민B2(riboflavin)로 밝혀져 현재는 사용되고 있지 않다.
학문적인 이름은 아니나 건강보조식품 중에 글루타티온(glutathione)을 비타민G라는 명칭으로 판매하고 있는 제품이 있다. 글루타티온은 ‘글루타치온’ 또는 ‘글루타싸이온’이라고도 불리며, 자연계에 널리 분포하는 폴리펩티드(polypeptide)의 일종으로서 생체 내에서는 산화환원반응에 중요한 역할을 하는 항산화물질이다

100쪽


인이 널리 알려지기 전까지는 사기꾼이나 사이비종교 지도자 등도 인을 섞어 글자 등을 써놓고 밤중에 사람들에게 보여줌으로써 신통력이라거나 신의 계시라며 속이는 일이 많았다. 보일은 연금술이 금을 만들기 위해서가 아니라 인간 생활에 유용하여야 한다는 생각을 하고 있었으며, 인의 정체를 모두에게 널리 알렸다.
화학자이자 물리학자였던 보일은 화학에 실험적 방법과 입자 철학을 도입하여 화학을 자연과학의 한 분야로 확립하여 ‘화학의 아버지’라 불린다. 실험을 중시하였던 그는 ‘보일의 법칙(Boyle\'s law)’을 발견하였고, 정성분석(定性分析)의 기초를 확립하였으며, 원소가 궁극적으로 다양한 종류와 크기의 입자로 구성되었다는 가설을 세우는 등의 업적을 남겼다.
1769년 스웨덴의 화학자 요한 고틀리브 간(Johan Gottlieb Gahn)과 스웨덴 출신 독일인 칼 빌헬름 샤일(Carl Wilhelm Scheele)은 뼈에서 인을 추출하여 인이 뼈의 구성요소임을 발견하였다. 1777년 프랑스의 라부아지에(Antoine Laurent Lavoisier)는 최초로 인을 원소(元素)로 인식하였다.
인은 인체에서 칼슘 다음으로 많은 미네랄이며, 체중의 약 1%를 차지한다. 약 85%는 칼슘과 함께 골격과 치아의 성분이 되고, 약 15%는 인지질(phospholipid)의 형태로 세포막의 구성성분이 되거나 핵산, ATP의 형태로 모든 세포 조직에 들어있으며, 약 1%는 혈액 등 세포외액(細胞外液)에 존재한다.

125쪽


철은 화합물에서 -2, 0, +1, +2, +3, +4, +6 등 다양한 산화 상태를 가질 수 있으나, 주로 +2와 +3의 상태를 갖는다. 산화수가 +2인 철을 ‘제1철(Fe++)’이라고 하고, 산화수가 +3인 철을 ‘제2철(Fe+++)’이라고 부르며, 제2철은 제1철로 환원되어야만 흡수할 수 있기 때문에 일반적으로 제1철이 제2철보다 흡수율이 높다.
비타민C는 쉽게 철과 결합하여 용해성의 화합물을 형성할 뿐 아니라 효과적으로 제2철을 제1철로 환원시키기 때문에 철의 흡수를 촉진한다. 구연산(citric acid)과 육류에 존재하는 저분자 펩타이드(peptide)도 비헴철의 흡수를 용이하게 해주는 요인으로 여겨진다.
반면에 식이섬유, 곡류나 두류에 많은 피트산(phytic acid), 채소류에 많은 옥살산(oxalic acid), 적포도주 및 커피나 녹차의 성분인 타닌(tannin) 등은 비헴철의 흡수를 저해하는 성분들이다. 칼슘을 비롯하여 인, 아연, 망간, 카드뮴 등의 미네랄도 철의 흡수를 방해한다.
‘철분’하면 시금치를 연상할 정도로 시금치에는 철이 많은 것으로 알려져 있다. 이것은 한 과학자의 실수로 철 함량이 부풀려지고, 미국 보건당국이 어린이에게 시금치를 장려하기 위해 제작한 만화영화 ‘뱃사람 뽀빠이(Popeye the Sailor)’에 의한 영향으로, 잘못된 상식이 널리 전파된 결과이다.
약간의 오해는 있으나 시금치는 여전히 철분이 많은 식품임에는 틀림이 없다.

150쪽


요오드는 원자량이 ‘126.90’으로 비교적 무거운 원소이며, 다른 원소에 비해 지구 표면에 존재하는 양이 적은 편이다. 비금속의 흑색에 가까운 결정형 고체이나 열을 받으면 짙은 보라색 증기로 승화(昇華)하는 성질이 있으므로 자연 상태에서 순수하게 존재하는 일은 거의 없고 주로 화합물의 상태로 발견된다.
요오드의 존재는 나폴레옹전쟁 중에 우연히 발견되었다. 1811년 프랑스의 화학자 베르나르 쿠르투아(Bernard Courtois)는 해초(海草)를 태워 화약 제조에 필요한 탄산칼륨을 추출하던 중 발생한 보랏빛 증기가 응결하면서 검은 광택의 결정이 생성되는 것을 발견하였다.
그는 이 물질이 새로운 원소라고 추측하였으나, 그것에 대하여 계속해서 연구할 여건이 아니었으므로 샤를 베르나르 데조름(Charles Bernard Désormes)과 니콜라스 클레망(Nicolas Clément)에게 샘플을 주고 연구를 계속하게 하였으며, 그들은 1813년 그 물질이 염소와 비슷한 새로운 물질임을 발표하였다.

175쪽


황은 인체를 구성하는 중요한 기능을 한다. 황을 포함하는 단백질은 다른 단백질보다 단단하여서 머리카락, 손톱, 발톱 등을 튼튼하고 윤기 있게 하는 작용을 한다. 황은 이외에도 피부, 연골, 힘줄, 뇌, 간, 심장, 신장 등 신체조직의 구성성분이 된다.
싸이오레독신은 세포 내의 활성산소를 제거하는 항산화반응에서 중요한 역할을 한다. 글루탐산, 시스테인, 글라이신 등 세 가지 아미노산이 결합한 글루타싸이온(glutathione)은 인체 내의 산화환원반응에서 중요한 역할을 하며, 중금속과 결합하여 몸 밖으로 배출하는 해독작용에도 관여한다. 활성형 황산염은 페놀류, 크레졸류 등과 같은 해로운 물질을 체외로 배설하도록 도와준다.
식물의 뿌리는 황산이온(SO4--)의 형태로 황을 흡수하며, 식물체 내에서의 생화학 반응에 의해 시스테인을 비롯한 황화합물로 변경하여 사용하게 된다. 동물은 식물에 의해 유기화합물로 변경된 황을 섭취하게 되므로, 식물성 식품뿐만 아니라 동물성 식품에서도 황을 함유한 유기화합물이 다량 존재하게 된다. 황은 육류, 우유, 계란, 두류 등 단백질이 풍부한 식품에 많이 포함되어 있다.

200쪽


바나듐은 지각에 비교적 풍부한 원소이며, 구리보다도 더 많다. 그러나 금속 자체로 존재하는 경우는 거의 없고 주로 60종류 이상의 광물 형태로 존재한다. 석탄이나 석유 등 화석연료 내에 포함되어 있기도 하고, 미량이지만 토양을 비롯하여 강, 바다, 대기 등 어느 곳에나 존재한다.
산업적으로는 주로 합금의 제조에 사용되며, 세계적으로 생산된 바나듐의 약 85%가 바나듐철(ferrovanadium)이나 강철의 첨가제로써 사용된다. 일본, 미국 등에서는 혈당 강하와 당뇨 예방의 효능이 있다고 하여 건강보조제로서 판매되고 있으며, 우리나라에도 바나듐을 함유한 미네랄워터 등이 판매되고 있다.
2007년에 ‘제주삼다수’로 유명한 제주개발공사에서 ‘바나듐삼다수’를 개발하였다고 발표하여 이목을 끌기도 하였다. 바나듐삼다수는 역삼