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18.비타민 미네랄 : 칼슘 (Ca: Calcium)

작성자 닥터코리아 조회수 3286

칼슘


1.칼슘 (Ca: Calcium)

칼슘이란 이름은 라틴어로 석회를 calx라고 하는 데서 유래되었다.
인체를 구성하는 원소로서 산소,탄소,수소, 질소 등으로 만들어진 유기화합물에 이어 5번째로

많이 함유되어 있는 원소가 칼슘이다. 인체내의 무기질 중 가장 많은 양으로 존재한다.

체중의 1.5~2.2% 정도 칼슘으로 되어 있다.

Ca은 99% 가 뼈와 치아에 주로 인산칼슘염의 형태로 저장되어 있고 나머지 1% 는 혈액과

세포속에 퍼져 있으면서 인체기능의 활성화에 쓰여지고 있다.골격은 약 65~70%의 무기질과

30%의 콜라겐으로 이루어져 있다.


뼈와 혈액과 세포속에 들어있는 칼슘의 함량비율을 보면 뼈와 혈액중에는 약 10,000:1의 비율로

함유되어 있으며 또 혈액과 세포중에는 역시 10,000:1의 비율로 함유되어 있다.

칼슘의 작용은 심장박동조절, 근육과 신경의 활성, 혈액응고, 효소들의 활성,

세포막투과증진 등이다.


뼈를 구성하고 있는 칼슘은 부갑상선호르몬(PTH)과 수산화비타민 D(활성화비타민D)의 작용으로

체액으로 유리되며 외부로부터 흡수된 칼슘과 더불어 혈청칼슘농도를 일정한 수준으로 유지하게

되는데 혈청칼슘은 신경, 근육의 흥분성 조절에 필수적이다.


혈액내에서 일어날 수 있는 저칼슘혈증은 신경, 근육의 흥분성을 항진시켜 강직(tetany)현상을

일으키게 되고 반대로 고칼슘혈증은 전신권태, 의식장해 등을 동반하게 된다.

 

그러나 충분한 농도의 혈청칼슘은 골석회화 작용을 하여 뼈의 성장을 도모하고 혈액응고인자의

활성화에 절대적인 작용을 한다.

 

세포내 칼슘(intracelluar calcium)은 호르몬과 신경전달의 촉진, 위액과 십이지장으로

분비되는 소화효소인 아밀라아제, 프로테아제, 리파아제 등의 분비촉진작용, 콜라겐 등의

대사과정 그리고 근육수축과 세포증식 등 세포기능조절에 괸여하고 있다.


칼슘의 흡수율은 매우 낮고 단백질, 유당, 비타민 D,C 등이 함께 있을 때 높아지므로 칼슘급원 뿐만

아니라 음식을 골고루 섭취하는 것이 중요하다.


여성호르몬(에스트로겐)이 줄어들어 칼슘의 흡수율이 낮아지는 폐경기 이후의 여성에게는 뼈밀도

소실이란 문제로 직결되므로 이를 해결하기 위해서는 적어도 영양권장량(700mg)만큼의 지속적인

칼슘섭취가 중요하다.


칼슘은 평균 20~30%의 매우 낮은 흡수율을 가진 미네랄이면서 현대인들의 운동부족, 과다한 음주,

흡연, 고지방식, 카페인 음료섭취, 소금의 과잉섭취, 스트레스 등으로 인해 흡수율이 더욱 떨어지므로

칼슘식품 섭취시 체내의 흡수율을 최대한 높여주는 것이 중요한 관심사가 되고 있다.

 

 

2. 칼슘의 특성


적당량의 단백질, 인 , 유당, 비타민 D등은 칼슘의 흡수를 촉진시키는 반면 과량의 지방, 인산,

수산, 피틴산 등은 칼슘의 흡수를 방해하며 생체내 인자론 부갑상선 호르몬(PTH)와 칼시토닌(CT)

등이 영향을 준다.

 


1) 식이성분에 의한 영향


(1) 칼슘 섭취량의 흡수에 미치는 영향


칼슘은 능동수송과 수동수송 방법으로 흡수되는데 보통 능동수송법에 의해 흡수된다.

칼슘섭취량이 많을 경우에는 칼슘흡수율이 낮아진다.

평상시 칼슘의 섭취량이 적은 경우는 칼슘의 흡수율은 상승조절된다.


(2) 비타민 D 의 영향


음식물에 함유되어 있는 비타민 D가 섭취되면 체내에서 간장을 거쳐 신장에서 활성형 비타민 D3 로

변환되어 호르몬적 성질로서 장관에서 칼슘흡수를 촉진하고 또 요세관에서의 칼슘 재흡수도

촉진시킨다.


(3) 젖당의 영향


칼슘 젖당결합물을 형성하여 장점막 투과성이 촉진된다.
젖당이 완충작용으로 장관애의 칼슘이온농도를 유지하고 칼슘침전물을 만들지 않으므로

흡수가 용이하게 된다.
회장에서의 칼슘흡수를 촉진한다.


(4) 단백질의 영향


단백질의 과잉섭취는 칼슘흡수에 좋지 않다.

 

단백질은 건강유지에 필요 불가결한 영양소이지만은 단백질을 과잉섭취하면 요중의 칼슘배설이

많아지게 되어 결과적으로 칼슘결핍을 초래하게 된다.

 

(5) 아미노산의 영향


아미노산 중 리진, 알기닌, 트리프로판 등은 칼슘의 흡수를 촉진시키는데 이중 리진의 효과가

제일 크다.리진은 흡수촉진으로는 오히려 비타민 D보다도 효과가 더 크지만 뼈에 칼슘을 침착,

촉진시키는 데는 비타민 D만 못하다.

리진을 첨가한 강화식품을 급식한 아이들의 성장률은 높아진다.

 


(6)지질의 영향


식이중에 지질함량이 많으면 칼슘의 흡수능률이 저하된다.

칼슘이 지방산과 결합하여 불용해성 비누(칼슘복합체)가 만들어지기 때문에 지질의 섭취가

많으면 칼슘의 흡수를 저하시킨다. 그러나 소량의 지질은 장관 내용을 산성화시키기 때문에

칼슘의 흡수를 촉진시킨다.

 

지질의 종류와 그것을 구성하는 지방산의 종류에 따라 그 영향은 다르지만 일반적으로

불포화지방산보다 칼슘과의 복합체를 더 만들기 쉽다.


(7) 인산의 영향


다량의 인산염을 경구섭취하면 칼슘의 흡수가 나빠진다.

인산염은 장관에서 칼슘과 작용하여 난용성염(인산칼슘)을 만들어 장관에서 체외로 배설시키므로

칼슘흡수에 장애가 된다.혈액내에서도 혈청칼슘농도의 저하를 야기케 한다.

이것은 혈청칼슘의 뼈칼슘풀(pool)로의 이행 및 신장에서의 칼슘배설이 촉진되기 때문으로 본다.

 

(8) 칼슘과 인과의 비율


칼슘은 인과 적당한 비율로 화합하여 뼈를 형성하는데 사람에 있어서는 칼슘과 인의 비율이

1:1~2:1 범위 때가 좋다고 한다.


(9) 피틴산의 영향


피틴산은 주로 곡류나 대두류의 외피에 들어 있다.

장관내에서 칼슘과 결합하여 불용성 염인 피틴(phytin)을 형유되어 있으나 채소류에는

거의 함유되어 있지 않다.


(10) 옥살산의 영향


시금치에 많이 포함되어 있는 옥살산은 칼슘과 결합하여 불용해성의 침전물을 만드는 성질이

강해 칼슘흡수를 방해한다.

 


2) 생체내 인자의 영향


칼슘은 체액에 존재하면서 신체의 생리조절기능을 수행하는 데 이에 혈액중에는 항상 일정한

농도를 유지되어야 한다. 혈중칼슘농도의 항상성을 유지하는데 대표적인 호르몬으로

부갑상선호르몬(PTH), 칼시토닌(Calcitonin)및 비타민 D3를 들 수 있다.


칼슘섭취량의 감소 또는 어떤 이유로 혈중칼슘수준이 저하되면 PTH 의 분비가 증가되어

뼈로부터 칼슘용출량을 증가시키고 신장에서의 칼슘재흡수량을 증가시켜 혈중칼슘농도를

일정 수준까지 높인다.

 

혈중 칼슘수준이 높아지면 칼시토닌의 분비가 증가되어 뼈에 칼슘을 침착시킨다.
이와 같이 여러가지 호르몬의 분비조직에 의해서 체내 칼슘 및 혈액내 칼슘농도에 대한

항상성이 유지되고 있다.

 

호르몬 분비조절 메카니즘에 있어서 가장 중요한 것은 혈중칼슘농도라고 할 수 있다.

이러한 일정 칼슘농도유지에 있어서 가장 중요한 외적요인은 식사로부터 칼슘섭취량이며

내적요인으로는 체내칼슘의 동적 저장고역할을 하고 있는 골격대사라 할 수 있다.


또 정상적인 체내 생리기능조절 및 골격 대사를 위해서 일생동안 지속적이고도 충분한

칼슘섭취가 반드시 필요하다. 특히 생리적 요구도가 크게 증가하는 성장기, 임신수유기

또는 골격손실이 일어나기 쉬운 노년기에는 부가적인 섭취가 필요하다.


많은 나라에서 칼슘 섭취부족의 주원인이 우유 및 유제품의 섭취부족 때문이라고 보고하고

있으며 우리나라의 경우에도 성인 또는 노인에 있어서 식습관 또는 유당불내증문제로

우유 및 유제품의 섭취량이 매우 낮으며 대폭적인 섭취증가를 기대하기는 어려울 것이다.


칼슘 뿐 아니라 모든 영양소는 급원식품으로부터 공급받는 것이 가장 이상적이라 할 수 있다.

그러나 개인의 식습관 또는 신체적, 생리적, 환경적인 여러가지 특성으로 말미암아 식사로부터

칼슘을 충분히 섭취할 수 없는 경우에는 일반적으로 칼슘보충제를 이용하기를 권한다.


칼슘보충제 또는 영양신소재로서는 화학형태가 다른 여러가지 칼슘염, 즉 젖산칼슘, 탄산칼슘,

인산칼슘, 구연산칼슘, 염화칼슘 등과 다량의 칼슘을 함유하는 유기질로부터 특수 조제된

소뼈분말, 난각분말, 조개껍질분말 등을 들수 있다.


우유 및 유제품은 높은 칼슘함량 뿐만 아니라 칼슘흡수 촉진인자로 알려진 유당, 카제인

( 카제인포스포펩타이드, CPP),적정 Ca/P비를 함유함으로써 가장 바람직한 칼슘급원으로

평가받고 있다.

 

이들은 주로 과자류, 음료, 가공식품류 등에 첨가되거나 미네랄제제, 정제 및 분말 등의

칼슘보충제로서 이용되고 있다.


칼슘흡수를 도울 수 있는 물질이라고 소개되고 있는 물질로 C.P.P(casein phosphopeptide)가

있다. C.P.P. 를 생성할 수 있는 조건으로는 펩티드내에 비필수아미노산인 세린(serine)의 존재가

절대적이다. 따라서 세린을 가지고 있는 단백질만이 C.P.P.를 만들수 있으며 세린이 없는 단백질을

인산과 일차결합을 할수 없기 때문에 C.P.P.의 생성은 불가능하다.

 


칼슘의 섭취가 불충분하면 골격의 석회화가 불충분하여 뼈조직의 구성과 성장이 위축된다.
티타니는 혈중칼슘이온 농도저하에 기인하여 근육의 경련과 고통의 증상을 나타낸다.

구루병은 주로 비타민 D 결핍으로 말미암아 칼슘흡수가 저해되어 뼈의 발육부진 또는 뼈의

기형이 나타난다.

골다공증은 노령화에 따라 폐경후 여성에게 많이 나타나는 뼈의 약화 및 골절증상을 말하는데

뼈의 절대향이 감소한다.

골연화증은 성인구루병이라 불리우며 뼈의 절대량은 크게 변하지 않고 뼈의 미네랄 함량이

감소하는 것이다.


근래 세계각국에서는 칼슘 섭취부복으로 인한 영양문제를 뼈의 성장유지 또는 뼈질환 뿐만

아니라 순환기계질환, 고혈압, 동맥경화 등 각종 성인병에 초점을 맞추어 연구자들의 관심을

집중시키고 있다.특히 골격의 건강을 유지하고 노령화에 따른 많은 골격질환을 예방하기

위해서 성인기에 도달하는 최대 골질량(peak bone mass)을 높게 유지할 필요가 강조되고

있으며 이를 위한 가장 중요한 요인으로서 충분량의 칼슘섭취를 들고 있다.

 


뼈의 단백질의 일종인 콜라겐이라는 기질에 칼슘과 인이 결합하여 구성된다.
나이가 많아지면 골기질과 골염이 감소된다. 이 현상을 골조송증이라고 한다.

작은 구멍이 생겨 뼈가 약해져 조그만한 자극에도 잘 부러지게 되고 또한 허리가

구부러지고 요통을 일으키게 되는데 이것이 골소송증의 증상이다.

이 골조송증은 남자보다 폐경후의 여성에게서 압도적으로 발생률이 높다.

나이가 많아질수록 뼈의 감량을 일으며 결과적으로 노인성 골조송증을 나타내게 된다.

 


나이가 많아지면 즉 노화되어 감에 따라서 음식으로써 섭취한 비타민 D를 신장에서

활성비타민 D3로 만드는데 필요한 효소가 감소되어 결과적으로 활성비타민 D3의

생성이 감소되면 장관으로부터의 칼슘흡수가 감소되고 속발성 부갑상선 기능항진이

일어나 골흡수(뼈에서 칼슘을 녹여내는 것)의 증가를 일으켜 결국 뼈량을 감소시켜 버린다.

 

 


나이가 들어감에 따라 골아세포의 활성이 저하되어 골형성이 떨어지므로 결과적으로

골량의 감소에 영향을 주며 또 한편으로는 나이가 많아짐에 따라 칼슘섭취가 부족해져서

부갑상선 호르몬이 과잉분비되고 칼시토닌도 결핍되고 여성호르몬도 결핍되어 비타민 D3도

결핍되며 운동부족, 일광부족뿐 아니라 단백질과 칼슘이 결합하여 뼈를 만드는 기능도

떨어져서 결국 이같은 여러 여건들이 모두 뼈의 양을 감소시키는 꼴로 악화되어 버린다.

 

비타민 D와 칼슘은 대단히 밀접한 관계가 있다.

비타민 D는 버섯.간유 등에 많이 함유되어 있다.

비타민 D는 체내에 들어와 간장에서 25-OH-비타민 D3로 된다.
혈액중의 칼슘용도가 낮아져 균형이 깨어지면 이 25-OH-비타민 D3로 된다.
혈액중의 칼슘농도가 낮아져 균형이 깨어지면 이 25-OH 비타민 D3는 신장으로 옮겨져

1, 25(OH)2비타민 D3로 옮겨져 1, 25(OH)2 비타민 D3로 변화되어 활성을 나타내게 된다.

이것이 십이지장에 있는 칼슘능동수송계에 작용함으로써 혈액중의 칼슘이 보장상태에

복귀되는 것이다.

 

이 활성비타민 D3의 합성은 전술한 바와 같이 PTH호르몬에 의해 조절된다.
이 활성화된 비타민 D3가 부족하면 혈중칼슘농도를 유지시키는 작용이 부갑상선 호르몬의

부담을 크게 한다.

이 상태가 오랫동안 지속되면 부갑상선 호르몬에 의해 뼈의 용출이 많이 진행되어 골

조송증이라는 병에 걸리기 쉽다.

 


섭취 칼슘농도가 저하되면
비타민 D ------>25-OH D3-------------------------------->1,25(OH)2 D3
(식품주의) (간장에서) 활성화비타민D3(신장에서)
l
V
혈액중의칼슘량을보정조

V
정상상태로


3.올바른 섭취방법


한국인 영양권장량 중 칼슘은 성인 1일 700mg으로 되어 있으나 임산부나 성장기의 어린이,

청소년, 장에서 흡수가 나빠진 노인 등은 그보다도 더 많은 양의 칼슘을 먹어야 한다.

 

미국에서는 성인 1일 800mg, 성장기에서는 1,200mg으로 지정하고 있다.

 


폐경기 이후 여성은 장에서 흡수율이 떨어지게 되므로 1일 1,500mg을 식용해야 된다고

주장하는 학자도 있다.

칼슘의 체내이용율(우유 50%, 멸치와 조개 25%, 채소류20% 정도)은 칼슘이 함유된

식품에 따라 다르다.

인산은 우유나 뼈에 다량 함유되어 있으나 칼슘과 결합이 잘되어 많이 먹으면 칼슘흡수를

방해하게 된다.
식염 특히 Na는 칼슘의 배설을 축진시킨다. 그래서 식염섭취가 많으면 아무리 칼슘을

제대로 섭취하여도 실제 체내에서 이용되는 양은 감소된다.

 


단백질은 가장 중요한 영양분으로서 건강유지를 위하여 매일 일정량을 반드시 섭취하여야 한다.

그러나 다량의 단백질을 섭취하면 Na와 마찬가지로 칼슘의 뇨배설을 촉진시킨다.


그러므로 칼슘을 충분히 흡수하고 체내에 보존하기 위하여는 인산, Na, 단백질의
과잉섭취는 삼가는 것이 바람직하다.

 


칼슘을 효과적으로 섭취하려면 칼슘의 흡수율을 높이는데 필요한 여러가지 비타민, 유기산,

아미노산과 마그네슘, 칼륨, 구리, 아연 , 망간, 철 등의 미량 미네랄이 함유된 식품을 선택할

필요가 있다.

 

참고문헌

 

건강보조식품과 기능성식품 (최신개정판)
노완섭, 허석현 공저 | 효일

 

한국식품사전 (증보판)
박원기 등저| 신광출판사

 

생활주기 영양학 (개정판)
김은경 등저 | 신광출판사

 

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박영순 | 정담 |

 

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이세희 편 | 홍익재 |

 

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이종노 저 | 삼호미디어 |