비타민A의 역할과 기능

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비타민A, 

(베타카로틴) 

사람이 어두운 환경에서 사물을 식별하기 위해서는 눈의 망막에서 비타민A가 '옵신' 이라는 단백질과 결합하여 '로돕신'이 생성 되어야 합니다. 우리가 어두운 곳으로 들어가면 처음에는 잘 보이지 않지만, 몇 분 후에는 점차 사물을 식별할 수 있는 것도 '로돕신'을 형성하는데 걸리는 시간 때문입니다. 

1. 비타민A의 시각 인지 기능 

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어두운 곳에서 사물을 보기 위해서는 비타민A가 망막에 충분히 공급되어야 하는데, 비타민A가 부족해 어두운 곳에서 사물을 보기가 어려워지면 이를 야맹증이라고 합니다. 

야맹증은 대표적인 비타민A의 결핍증의 하나로 전반적인 영양 섭취가 부족한 환경에서 나타날 수 있습니다. 

비타민A를 일상적인 식사를 통해 섭취할 수 있는 영양권장량 수준으로만 섭취해도 예방할 수 있습니다. 

때문에, 일반적인 우리나라 사람들에게는 비타민A 결핍에 의한 야맹증은 흔하지 않습니다. 야맹증 예방이 목적이라면 대부분의 사람들에게는 비타민A 보충제가 필요하지 않습니다. 

2. 비타민A의 세포 분화와 면역 기능 

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세포 분화란 단순한 원시세포가 분열하고 증식하여 성장하는 동안에 기능이 특수화되는 현상입니다. 

예를 들면 배아줄기세포가 근육세포, 신경세포 등 특정한 세포로 성장하는 것과 같습니다. 

비타민A는 세포 내 유전자에 있는 비타민A 수용체와 결합하여 유전자의 발현 속도를 조절함으로써 세포 분화에 주요한 역할을 담당하고 있습니다. 이러한 작용은 특히 세포의 분화 및 성장이 빠르게 일어날 때 더욱 중요합니다. 

비타민A는 세포 생식과 성장을 돕는다 

비타민A와 베타카로틴은 남성의 고환과 여성의 난소에 고농도로 분포해 있어 남녀 모두의 정상적인 생식 기능에 중요한 역할을 합니다. 특히 여성의 황체(corpus luteum)는 베타카로틴이 가장 고농도로 분포해 있는 기관입니다. 황체는 여성 호르몬의 일종인 프로게스테론(progesterone)을 생산하는 기관이기 때문에 베타카로틴이 부족해 기능 장애가 생기면 불규칙한 생리 주기와 불임의 원인이 됩니다. 또한 프로게스테론의 분비량이 줄어들어 에스트로겐(estrogen)의 농도가 상대적으로 높아지게 되면 난소낭(ovarian cysts), 생리전 증후군, 유방 섬유 낭병, 유방암 등의 원인이 됩니다. 

임신 중에는 태아의 팔, 다리, 심장, 눈, 귀의 형성 및 발달을 위해 비타민A가 중요합니다. 때문에, 비타민A가 결핍 된 동물의 배아는 제대로 발달하지 못해 기형이나 사산으로 이어질 수 있습니다. 하지만 임신 중에 비타민A를 과잉 섭취해도 기형아를 유발한다고 알려져 있습니다. 따라서 임신 중에는 적절한 양의 비타민A 섭취가 무엇보다도 중요합니다. 

임신 중에 비타민A를 안전하게 섭취하는 방법은 레티놀 대신 베타카로틴을 섭취하는 것입니다. 베타카로틴은 레티놀의 전구체인데, 간에서 필요한 양만큼 조금씩 레티놀로 전환되기 때문에 다량을 섭취해도 독성이 나타나지 않습니다. 따라서, 임신 중에는 베타카로틴을 많이 함유하는 녹황색 채소(당근, 시금치, 토마토, 호박)의 섭취량을 늘리고, 보충제로는 레티놀을 함유하지 않고 베타카로틴을 함유한 천연 제품을 섭취하는 것이 좋습니다. 

수유 중에도 유아의 각종 신체 발달과 성장을 위해 비타민A의 충분한 공급이 중요합니다. 그런데 수유 기간에는 임신 기간보다 더 많은 비타민A를 필요로 하기 때문에 충분한 섭취가 필요합니다. 

비타민A는 피부와 점막을 건강하게 한다 

비타민A의 세포 분화 기능은 피부와 점막의 정상적인 기능에 중요합니다. 신체의 외부 표면을 덮고 있는 피부와 신체의 내부 표면을 덮고 있는 점막은 신체의 첫 번째 방어 막으로 외부 환경으로부터 우리의 몸을 보호하는 중요한 역할을 합니다. 

사람의 피부는 깊숙한 곳에서 새로운 세포들이 생성되면서 피부 표면으로 올라와 각질을 형성하고, 이전에 있던 각질은 몸 밖으로 떨어져 나가게 됩니다. 때를 밀거나 비누칠을 하면 각질이 더 쉽게 떨어져 나갑니다. 참고로, 사람의 피부가 완전히 새로운 세포를 바뀌는데 약 6주 정도의 시간이 소요됩니다. 

비타민A는 피부의 성장 인자에 작용해 피부세포의 분화에 중요한 역할을 하는데, 비타민A가 부족하면 지나친 각질화가 진행되어 여드름과 건선 등을 유발하기 쉽습니다. 때문에, 예로부터 여드름과 건선 등의 피부 질환에 고용량 비타민A를 사용해왔습니다. 

눈의 각막과 위장관 점막, 호흡기관 점막, 각종 분비선에 있는 점액 분비세포는 점액질을 분비하여 세균, 바이러스, 오염물질, 위산, 소화 효소 등으로부터 신체를 보호합니다. 비타민A가 부족하면 점액 분비가 감소하여 신체를 보호하는 기능이 감소하면서 염증과 각질화가 발생할 수 있습니다. 특히, 스트레스가 많은 환경에 살고 있는 현대인은 스트레스로 인해 점막세포로 공급되는 혈류량이 감소하면서 점액 분비세포에 대한 영양 공급이 줄어들기 때문에 점액 분비가 감소되기 쉽습니다. 만성질환도 체내의 비타민A의 수치를 감소시켜 점막을 약화시킵니다. 

눈에서 점액 생산이 줄어들면 눈이 건조해지는 안구건조증이 나타날 수 있습니다. 이로 인해 감염이 취약해지고, 심하면 각막궤양과 실명을 유발할 수 있습니다. 일반적인 사람들은 눈이 건조할 때 인공누액제를 사용합니다. 하지만 인공누액제는 눈이 건조한 증상만을 일시적으로 완화할 뿐, 건조해진 원인을 해결하는 것은 아닙니다. 응급 상태의 안구건조증이 아니라 일반적으로 눈이 건조한 경우에는 비타민A를 영양권장량 수준에서부터 섭취하여 안전한 용량 범위내에서 서서히 증량하거나, 비타민A가 포함된 점안액을 사용하는 것이 좋습니다. 

위에서 점액 생산이 줄어들면 위의 내벽이 위산과 소화 효소에 의해 공격을 받습니다. 이로 인해 위염이 발생하고 심하면 위궤양으로 발전할 수 있습니다. 일반적으로 위염이나 위궤양에는 제산제나 위산분비 억제제 등을 사용하는데, 이들은 위산의 공격으로 인한 쏙 쓰림 증상 등은 일시적으로 완화할 수 있지만, 위에 발생한 상처를 치료하거나 점액질 생산을 늘리기 위한 충분한 영양을 공급해주는 것은 아닙니다. 게다가 위산의 기능을 감소시키는 만큼 소화 능력도 감소됩니다. 특히, 우리나라에서는 소화 효소제가 많이 사용되는데, 이것은 음식 뿐만 아니라 점액질이 부족한 자신의 위까지도 소화시켜 위염과 위궤양을 악화시킬 수 있습니다. 한편, 위염의 주요 원인이 스트레스라는 사실 때문에 신경안정제를 이용하는 경우도 있는데, 이 역시 원인을 해결해주지는 않습니다. 

당장의 속 쓰림 등의 불편한 증상은 제산제나 위산분비 억제제를 통해 임시적으로 증상을 완화하더라도, 장기적으로는 충분한 영양 공급을 통해 위점막의 상처를 치료하고 점액 분비 기능을 정상으로 돌려놓는 것이 합리적입니다. 여기에는 비단 고용량의 비타민A만이 아니라, 다른 영양소들도 균형 있게 섭취하면서 스트레스를 완화하는 노력도 중요합니다.

비타민A의 결핍은 '영양학적인 AIDS'다 

비타민A는 점액 생산 뿐만 아니라 백혈구의 성장과 분화에도 중요한 역할을 합니다. 한마디로 정상적인 면역 기능에 필수적이라고 할 수 있습니다. 그래서 비타민A는 예로부터 감염에 대항하는 비타민으로 알려져 왔습니다. 비타민A의 결핍은 '영양학적인 AIDS'로 생각될 만큼 심각하게 여겨지고 있습니다. 실제로 비타민A 결핍이 경미한 소아들조차도, 비타민A가 충분한 소아에 비해 호흡기 감염, 설사, 감염성 질환에 의한 사망률이 높습니다. 

감염성 질환이 발생하면 간에서 비타민A를 조직에 운반해주는 '레티놀결합단백질(RBP)'의 생산이 감소합니다. 이에 따라 혈중 레티놀의 농도가 급속하게 감소하여 점액 생산과 백혈구 성장도 감소해 면역력이 더욱 취약해지면서 감염성 질환을 악화시키고 사망률이 높아집니다. 

이때 비타민A를 섭취하게 되면 신속한 호전 반응을 보입니다. 따라서 감기에 자주 걸리거나, 만성적인 비염, 기관지염, 천식 등의 호흡기 질환이 있는 사람에게는 비타민A, 또는 베타카로틴이 유익합니다. 일반적으로 많은 사람들은 이러한 증상이 나타나면 해열제, 소염제, 기관지 확장제, 진해제(기침 완화), 거담제(가래 배출), 항생제를 많이 사용합니다. 하지만 보다 근본적인 방법으로 비타민A를 안전한 범위 안에서 필요에 따라 서서히 증량하는 방안을 고려하는 것이 훨씬 더 좋습니다. 

개발도상국가의 홍역으로 인한 어린이 사망률이 비타민A를 보충하자 50% 이상 낮춰졌다는 연구들로 인해 WHO에서 아래와 같은 지침을 마련하였습니다. 

TIP  합병증을 수반한 홍역에 대한 WHO의 결정

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홍역으로 입원 후 1일, 2일 

- 생후 6개월 미만 영아 : 비타민A 50,000 IU 

- 생후 6개월~12개월 : 비타민A 100,000 IU 

- 생후 12개월 이상 : 비타민A 200,000 IU 

고위험도 인구 집단을 위한 예방 일정 

- 생후 6개월 미만 영아 : 비타민A 50,000 IU 1회 

- 생후 6개월~12월 미만 : 비타민A 100,000 IU 1회 

- 생후 12개월 이상 : 비타민A 200,000 IU 4~6개월마다 1회 

미국의 부유한 지역에서도 어린이 홍역의 절반이 비타민A의 결핍이 원인이었다고 밝혀져, 선진국에서도 비타민A 보충의 필요성이 제기되고 있습니다. 

인체의 모든 혈액 세포들은 줄기세포로부터 분화하며, 줄기 세포는 적혈구 등의 혈액 세포로 정상적으로 분화하기 위해 비타민A를 필요로 합니다. 또한, 비타민A는 인체의 철분 저장소에 있는 철분을 성장 과정에 있는 적혈구로 이동하는 것을 촉진합니다. 적혈구가 각 조직의 산소를 운반하기 위해서는 철분을 함유하고 있어야 합니다. 특히 임신 중에는 혈액량이 약 40% 정도 증가하는데, 액체 대부분인 혈장량의 증가 속도가 적혈구 및 백혈구 등의 혈구량의 증가 속도보다 빠릅니다. 때문에 산소를 운반하는 적혈구의 농도가 감소하면서 빈혈 증세가 나타날 수 있습니다. 

임신 중의 빈혈은 대개 임신 12주 이후부터 발생하며, 피로, 심장 박동수 증가, 창백한 피부와 잇몸 등의 증상이 있습니다. 이때, 태아는 엄마의 철분 자원을 고갈시키며 이용하기 때문에 엄마의 빈혈이 태아에 미치는 영향은 적습니다. 이때에는 비타민A와 철분을 함께 보충하는 것이 더 효과적입니다. 한펀, 비타민B군, 비타민C, 비타민E 등도 적혈구 형성과 생존에 중요하다는 것을 간과해서는 안됩니다. 

3. 비타민A의 항산화 기능 

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비타민A, 특히 베타카로틴은 유해 물질의 공격으로부터 우리의 몸을 방어하는 항산화 효과가 있습니다. 또한, 산화적인 손상으로 인한 암과 심혈관 질환 등의 위험을 줄이는 데에 유익합니다. 하지만, 아직 까지는 얼마 만큼의 비타민A, 또는 베타카로틴을 얼마나 오래 섭취해야 암이나 심혈관 질환의 위험이 줄어드는지는 명확하게 밝혀지지 않았습니다. 

비타민A는 암을 예방한다 

많은 연구에서 카로틴 섭취를 증가하면 폐, 피부, 자궁, 위장관 등의 상피조직 암의 위험이 감소한다고 밝히고 있습니다. 이는 카로틴의 항산화 효과, 면역 증강 효과, 항암 효과를 반영하는 것이라고 볼 수 있습니다. 하지만 비타민A, 카로틴 보충제의 항암 효과에 대해서는 상반된 의견이 많습니다. 

우선, 베타카로틴이 항암 효과가 없거나 암의 위험을 증가시킨다는 연구들은 합성 베타카로틴을 실험에 사용했습니다. 합성 베타카로틴은 천연 베타카로틴과 같지는 않습니다. 합성은 항산화 활성이 거의 없을 뿐만 아니라, 음식으로 섭취하는 천연 베타카로틴과 카로티노이드의 흡수를 방해할 수 있고, 산화적인 손상에 매우 취약하여 비타민E등의 다른 항산화제의 보호를 받아야 안전합니다. 따라서, 산화적인 손상이 가중되는 흡연자들이 다른 항산화제의 보충 없이 합성 베타카로틴만을 고용량으로 보충했을 때에는 산화적인 손상을 받은 베타카로틴이 오히려 다른 주변 조직에 산화적인 손상을 증가시킴으로써 암의 위험을 높일 수 있는 것입니다. 

이미 암에 걸린 사람도 다양한 음식을 통해 영양권장량 만큼의 비타민A와 베타카로틴을 섭취해야 하는 것은 당연합니다. 암에 걸린 많은 사람들이 영양 상태가 악화되고 면역 기능이 감소되어 항암 치료의 부작용을 견디기 힘들어하고, 영양실조와 감염으로 죽어가고 있습니다. 따라서 이러한 상황에서는 건강한 사람보다 더 많은 비타민A 보충제를 섭취하는 것이 영양 상태를 개선하고 항암 치료를 더 잘 견뎌내게 하는 데 도움이 될 수 있습니다. 특히, 비타민A 보충제는 많은 암 환자들이 찾아 헤매는 다른 어떠한 건강 보조 식품보다도 유익하고 부작용이 적습니다. 

비타민A는 심혈관 질환을 예방한다 

베타카로틴은 비타민E와 마찬가지로 혈액 중 LDL콜레스테롤의 산화적인 손상을 방지하는 것으로 알려져 있습니다. LDL콜레스테롤은 간이 콜레스테롤을 혈액을 통해 각 조직으로 운반하는 화물선 역할을 하는데, 베타카로틴을 운반하는 역할도 맡고 있습니다. LDL콜레스테롤이 산화적인 스트레스를 받으면 동맥벽에 축적되고, 동맥경화가 진행되면서 결국 심혈관 질환의 위험이 증가합니다. 

베타카로틴은 비타민E보다 LDL콜레스테롤의 산화적 손상을 방지하는 항산화 효과가 적지만, 베타카로틴을 보충하려는 사람들은 점차 늘어가고 있는 추세입니다. 수년 간 많은 연구에서 심혈관 질환 병력이 있는 남성 의사들 중 1일 평균 베타카로틴을 보충한 그룹은 보충하지 않은 그룹에 비해 심장발작, 뇌졸중, 심장병 사망률이 절반 수준 이하로 나타났습니다. 베타카로틴의 심혈관 질환 감소 효과는 아스피린보다 우수했습니다. 실험에 참가한 많은 의사들은 베타카로틴의 효과를 알게 된 이후에 베타카로틴을 본격적으로 보충하기 시작했습니다. 

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