무기물 - 칼슘, 요오드, 플루오르

무기물

우리는 대략 13가지 정도의 무기이온이 필요하다. 일부는 충분한 양을 섭취하여야 하며, 이들 중에서도 칼슘은 음식에서 부족되기 쉽다. 나머지는 상당히 적은 양(<0.005%)이 필요하기 때문에 미량원소(trace element)라 한다. 앞으로 다룰 내용은 신체내의 무기이온 필요량을 자세히 조사하기 위한 것이 아니므로 칼슘과 미량원소인 요오드와 플루오르를 중심으로 다루고자 한다.

 

칼슘

칼슘은 신체의 거의 모든 기능에 필수적이다. 혈액응고와 근수축 같은 대부분의 기능에서는 단지 미량의 칼슘이 필요하며, 뼈를 만드는 데에는 많은 양의 칼슘이 필요하다(18 %). 그러므로 성장이 왕성한 유아와 아동기에는 상당히 많은 양의 칼슘을 음식에서 섭취해야 한다.

칼슘은 신체의 모든 조직에서 중요한 역할을 하기 때문에 혈액내 칼슘 농도의 조절이 잘 이루어져야 한다. 이러한 조절에 관여하는 호르몬은 부갑상선 호르몬(parathyroid hormone), 칼시토닌(calcitonin)과 칼시페롤(calciferol)이다. 이들은 서로 협력하여 음식을 통해 흡수할 칼슘의 양과 소변을 통해 배출할 양을 조절한다. 만약 혈액에서 칼슘이 부족하면 이를 보충하기 위해서 뼈에 저장된 것을 사용하기도 한다.

우유와 유제품(치즈 같은), 달걀, 생선, 곡물들은 칼슘의 주요 공급원이다. 그러므로 균형이 잘 잡힌 음식은 성인 일일 최소 요구량인 800mg을 쉽게 공급한다. 성장중인 아이들은 새로운 뼈를 만들어야 하기 때문에 더 많은 양이 필요하다. 또한 중년 여성들 역시 더 많은 칼슘을 섭취하는 것이 유익하다는 증거도 있다. 그 예로 폐경기 이후의 많은 여성들에서 나타나는 골다공증(osteoporosis)을 들 수 있는데 이것은 뼈에서 칼슘의 손실이 일어나 뼈가 부러지기 쉬운 상태가 되는 현상이다. 이 두 그룹의 경우 음식만으로는 필요한 칼슘을 얻을 수 없기 때문에 칼슘을 보충해 주는 약품을 복용하는 것이 바람직하다. 이 경우 많은 양의 칼슘이 대변과 소변을 통해 배출되나 충분히 섭취하면 골다공증의 발생을 늦출 수 있을 것이다.

 

요오드

요오드는 갑상선에서 분비되는 티록신(thyroxine)과 트리요오도티로닌(triiodothyronine)에 결합되어 있으며, 필수적인 대사작용에 관여한다. 일반적으로 요오드는 요오드가 있는 토양에서 자란 음식에 들어 있다. 토양에 요오드가 부족한 나라에는 요오드 결핍증이 널리 퍼져 있다. 대표적인 예는 갑상선종(goi-ter)으로 이는 마치 갑상선에 공급되는 요오드의 불충분한 양을 보충하기 위해 갑상선이 팽창한 것이다. 갑상선종은 스위스, 멕시코, 미국 중서부와 많은 지역에 퍼져 있다. 이들 지역에서는 식탁에서 사용되는 소금에 요오드화칼륨(KI)을 소량 첨가하여 갑상선종의 발생을 급격히 감소시켰다.

 

플루오르

사람에게 플루오르의 중요성은 아이들이 섭취하는 플루오르이온의 양과 충치의 발생빈도가 반비례함을 발견함으로써 처음으로 인식되었다. 뼈와 치아를 구성하는 결정구조에 플루오르이온이 칼슘이나 인과 함께 결합되어 있다는 사실만큼 중요한 발견이다. 최근에는 동물실험을 통하여 플루오르가 이 밖에 다른 작용도 한다는 것을 시사하고 있다. 쥐는 적어도 0.5ppm의 플루오르이온을 섭취해야 한다.

사람들은 대부분 마시는 물에서 플루오르를 섭취한다. 현존량이 1ppm보다 훨씬 적은 지역사회에서는 1ppm까지 농도를 끌어올리기 위해 플루오르를 충분히 첨가시킨다. 그러나 플루오르이온은 음식에서 적정량과 초과량 사이의 범위가 다른 이온들보다는 좁기 때문에 플루오르 첨가 여부에 대해서는 논란이 있다. 플루오르 첨가에 대한 지지자와 반대하는 사람들이 제기한 철학적 문제점과 정치적 문제점 등을 떠나서 공중위생 표준의 안전성과 효능성은 철저하고 조심스럽게 이루어져 왔다.