일반의약품 비타민 D 의진면목 (1) 저자김성철영남대학교임상약학대학교겸임교수약학정보원학술자문위원 개요 수십년전만해도보건전문가들은비타민 D가구루병의예방이나, 뼈와치아를튼튼하게하는것이외에는도움이되지않는다고생각했습니다. 그러나최근비타민 D가인체의정상적인기능을돕고이전까지는알려지지않았던다양한질병들의발병률을낮춰주거나예방할수있다는연구결과가속속발표됨에따라비타민 D는집중조명을받게되었습니다. 금번에는현재전세계적으로선풍을일으키고있는비타민 D의진면목을확인하고약국경영에도움을주고자합니다. 키워드 비타민 D, 칼슘과인의항상성유지, 비타민 D 와암, 심혈관계질환, 당뇨병, 비타민 D 와건선, 만성신장 질환, 비타민 D 와다발성경화증, 천식, 치주질환, 정신분열증및우울증, 비타민 D 의복용시간 1. 서론 많은사람들이건강한식생활을하는것만으로충분량의비타민 D를공급받는다고생각합니다만, 음식물섭취를통해충분히공급받을수있을만큼많은비타민 D를함유하고있는식품은매우적습니다. 식생활만으로적정수준의비타민 D 수치를유지할수있다는오해가생긴데에는나름대로의이유가있습니다. 취리히대학의 Heik A.Bischoff-Ferrari 박사에따르면 (NaturalNews.com) 식이요법만으로적정수준의비타민 D를섭취하려면연어나고등어처럼지방이두둑한생선을날마다두번이상을먹어야한다고합니다. 따라서정상적인신체기능을유지하도록도와주는비타민 D의효과를극대화하려면충분한일광욕과보조제섭취를통해체내비타민 D 수치를높여야합니다. 왜냐하면비타민 D는단독으로는제기능을발휘하지못하기때문입니다. 즉비타민 D가가진여러가지기능을발휘하려면시금치등과같은푸른잎채소에포함된마그네슘과같은다른종류의미네랄과비타민이함께작용을해야합니다. 2. 비타민 D (1) 비타민 D 의합성 비타민 D는변형된스테로이드 (secosteroid) 호르몬으로 UV-B를쪼이면피부의 7-dehydrocholesterol (provitamin D 3) 이프리비타민 D(previtamin D 3) 로전환됩니다. 프리비타민 D는온도에의해비타민 D로이성화 (isomerization) 됩니다. 비타민 D는피부에서혈액내로들어와비타민 D 결합단백질과결합하게됩니다. 비타민 D는탄소에붙는측쇄의구조에따라비타민 D 2 와비타민 D 3 로구분됩니다. 1
비타민 D는활성이없고간과신장에서수산화가되어야생리적활성이있는칼시트리올로전환됩니다. 간에서시토크롬 P450 비타민 D-25-수산화효소 (hydroxylase) 에의해수산화된 25(OH)D는혈액에가장많은농도로존재하는비타민 D입니다. 간의비타민 D-25-수산화효소는엄격하게조절되는효소가아니기때문에피부의비타민 D 생성이증가하거나섭취가많아지면 25(OH)D의농도가증가하게됩니다.( 표-1) ( 표 -1 : 비타민 D 의합성 ) 연령이증가하면햇볕을쪼이는시간이감소하고피부에서생성되는효율도감소하기때문에혈청 25(OH)D 농도가감소합니다. 생리적활성이없는 25(OH)D는다시신장에서 1α-수산화효소에의해수산화되어활성호르몬인칼시트리올로전환됩니다. 신장이칼시트리올생성의주된장기이지만, 이외에도활성화된대식세포, 조골세포, 각질세포, 전립선, 대장, 유방에서도 1α-수산화효소가발현되며, 이들세포나조직은칼시트리올생성능력이있습니다. 또임신때태반에서도칼시트리올이생성됩니다. 조직에서국소적으로생성되는칼시트리올은칼슘항상성과는관련이없고, 세포성장, 세포자멸사, 혈관생성, 분화, 면역조절등에관여한다고간주되고있습니다. 1α-수산화효소의활성은 PTH, 저인산염혈증에의해증가합니다. 이외에도성장호르몬, 프로락틴, IGF-1등이칼시트리올의생산을증가시킵니다. 골다공증환자의경우 PTH에의해신장에서생성되는칼시트리올이감소하기때문에노화에따른장의 VDR 감소와더불어장의칼슘흡수효율이감소합니다. 칼시트리올은장의칼슘흡수를조절하는가장중요한호르몬으로음식으로섭취된칼슘의흡수를증가시킵니다. 증가된혈청칼슘은 PTH 농도를낮추어 PTH에의한골흡수증가를간접적으로억제합니 2
다. 칼시트리올은파골세포의분화를촉진시켜골흡수를간접적으로증가시키는물질로알려져있습니다. ( 대 한골대사학회지제 13 권제 2 호 2006) (2) 비타민 D 의형태 비타민 D는통상비타민 D 2 와비타민 D 3 가존재합니다. 비타민 D는 Ergocalciferol 또는 Calciferol이라고도하는비타민 D 2 입니다. 이것은불활성형이어서일단체내에들어가서활성형인비타민 D 3 로변한뒤기능을발휘합니다. 따라서비타민 D 3 를활성형비타민 D라고도합니다. 현재까지 provitamin D 2 에서 D 7 까지발견되어각자외선조사로비타민 D 2 D 7 이얻어지지만, 그중에서생물학적활성이높은것은 D 2 와 D 3 뿐입니다. 일반적으로비타민 D라고부르는것은비타민 D 3 를말합니다. 비타민 D 2 는식물성스테롤인에르고스테롤에서, 비타민 D 3 는동물성스테롤인콜레스테롤에서합성됩니다. 사람은음식물에서비타민 D를섭취할뿐아니라체내에서프로비타민 D가자외선에의하여비타민 D로전환되기도합니다. 전환률은나이에따라차이가있는데유아에서는 0.15%, 성인에서는 0.43% 정도입니다. 섭취된비타민 D는간장에가장많이저장되고다음으로피부, 폐, 비장, 뇌, 뼈등에도저장됩니다. 비타민 A의경우는대부분간장에저장되지만비타민 D는체내의전체기관에저장됩니다. 또한다량섭취시에는대변과소변으로배설됩니다. 프로비타민 D에서비타민 D로전환되는경우자외선의파장 (270 300nm) 은한정되어있기때문에보통의유리창문을통한광선은비타민 D의생성에유효하지못합니다. 비타민 D는비타민 A와같이광선이나산소에의해분해되므로식품의가공에의해그함량은감소합니다. 예를들면, 고등어는태양건조할때항산화제를사용하지않으면 2/3 1/3정도로감소합니다. ( 비타민A는 1/3 1/5로감소 ) Name Chemical composition Structure Vitamin D 1 molecular compound of ergocalciferol with lumisterol, 1:1 Vitamin D 2 ergocalciferol (made from ergosterol) Vitamin D 3 cholecalciferol (made from 7-dehydrocholesterol in the skin) Vitamin D 4 22-dihydroergocalciferol Vitamin D 5 sitocalciferol (made from 7-dehydrositosterol) ( 표 -2 : 비타민 D 의형태 ) 3
3. 비타민 D 의공급원 비타민 D는파장 290~315 nm의자외선 B(ultra violet-b, UV-B) 에의해피부에서생성되거나, 음식을통해서섭취되는데, 비타민 D가다량함유된식품은흔하지않기때문에음식을통한섭취는제한적입니다. 비타민 D2 (ergocalciferol) 는효모나식물에존재하고, 비타민 D 3 (cholecalciferol) 는연어, 고등어등기름진생선이나간유, 난황등에포함되어있습니다. 비타민 D의결핍을예방하기위해우유와마가린, 곡류, 빵등에비타민 D를첨가하기도합니다. 수용시설에있거나북반구에거주하여 UV-B 조사가부족한노인에게식품을통한비타민 D 섭취는매우중요합니다. ( 표 -3 : 비타민 D 의대사과정 ) 4. 일일섭취량 한국인의비타민 D의충분섭취량은일광에노출되는시간이비교적많은 20~49세성인의경우하루 200 IU (5 μg) 이고이외의연령에서는 400 IU입니다. 임신, 수유부는 600 IU 이상의비타민 D를섭취해야합니다. 태양광선에노출되지않는성인은 600~ 800 IU가필요합니다. 상한섭취량은 2400 IU로설정되어있습니다. 지역에따라자외선의조사, 비타민 D의섭취, 칼슘의섭취가다르며, 대부분의성인에서는자외선에의한피부합성이나음식으로섭취되는양만으로도비타민 D의요구량에부합이됩니다. 하루 5000 IU 이상의비타민 D를섭취하면비타민 D 독성이나타날수있고이는노인에서발생하기쉽습니다. Age group RDA Tolerable Upper Intake Infants 0 6 months 400 IU* 1000 IU Infants 7 12 months 400 IU* 1500 IU Children 1 3 years 600 IU 2500 IU Children 4 8 years 600 IU 3000 IU 4
Children and Adults 9 70 years 600 IU 4000 IU Adults > 70 years 800 IU 4000 IU Pregnancy & Lactation 600 IU 4000 IU ( 표-4 : 비타민 D의 1일적정량 ) ** Conversion : 1 µg = 40 IU and 0.025 µg = 1 IU ** Note : Adequate Intake rather than Recommended Dietary Allowance. 5. 비타민 D 의복용시간 비타민 D는하루세끼중식사량이가장많은시간에복용해야합니다. 식사직후나식사중에복용해야합니다. 흔히공복시에복용하거나가벼운식사시에복용하면흡수량이 50% 이상감소합니다. 이는저명한미국 Cleveland 임상의학연구소내분비학연구팀이밝혀낸것이며미네랄학회학술지최신호를통해발표된것입니다. 본임상을통해밝혀진바에의하면비타민 D를고용량계속복용하더라도혈중농도가정상수치에도달치못하는사람들은대부분이섭취시간이잘못되어있음이밝혀졌습니다. 이들은공복시나가벼운아침식사시간에비타민 D를복용했습니다. 비타민 D를하루에 1만 5천단위이상대량복용하는사람이나비타민 D를하루에 1천 5백단위이하복용하는사람이거나그복용량이 10배이상차이가난다할지라도혈중에나타나는활성비타민 D (25(OH) 비타민 D) 의농도는 25ng-50ng/ml 정도범위안에서차이나고있습니다. 1일평균 1,500 IU 1일평균 15,000 IU 공복시및가벼운식사시 28.9 32.4 가장많은식사시 45.4 50.2 흡수증가량 59.6% 50.2% ( 표-5 : 식사와비타민 D의흡수율관계 : Journal of Bone and Mineral Research Volume 25, Issue 4, Pages 928-930) 6. 비타민 D 의임상적효능 그동안비타민 D와질병에대한많은연구가있었으나주로골다공증이나골연화증등의골격질환에국한되어진행되어왔습니다. 비타민 D와일차적으로연관있는장기인뼈, 신장, 소장은무기질대사와신경근육계에관여하지만, 비타민 D의효과는무기질과골격의항상성유지에만국한되지않습니다.( 표-6) 비타민 D 농도가낮거나 VDR의유전적변형이있는경우골연화증, 골다공증뿐만아니라유방암, 대장암, 전립선암등의악성종양, 고혈압, 당뇨병, 면역장애와연관된질환등이증가한다는보고들이많습니다. 한편칼시트리올과칼시트리올유사체들을포함한 VDR 리간드는항증식 (antiproliferation), 분화촉진 (prodifferentiation), 면역조절 (immunomodulation) 효과가있다고알려져있으며건선, 제1형당뇨병, 류마티스관절염, 다발성경화증, 크론씨병, 고혈압, 심혈관질환, 여러가지종양의치료제로시험되고있습니다. 5
( 표 -6 : 비타민 D 의새로운의학적효용 : Production of 1,25(OH)2D and pleiotropic effects of 1,25(OH)2D (from Primers on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism, sixth ed. American Society for Bone and Mineral Research, p110, 2006).) 약사 Point 1. 비타민 D의새로운치료영역에대하여숙지를하고복약지도를적극적으로시행함으로써국민의보건향상에기여를하여야합니다. 2. 비타민 D의체내작용에대하여정리를하여야합니다. 3. 비타민 D의골격근계질환즉골다공증에부갑상선호르몬및칼슘과의인과관계외에암예방, 정신질환, 고혈압, 제1형당뇨병, 건선등에대한치료효능에대하여숙지하여야합니다. 6
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