교양생물8) 비타민.. 어디까지 먹어봤니?

오늘은 비타민에 대해서 얘기해보자.

다들 비타민 존나 익숙할거다. 

하지만  정확히 이게 뭐냐? 라고 물어본다면 일반인들은 대답하기 애매할 것이야 

영양학이나 생화학하는 애들이나 구조 그려가면서 제대로 알지 일반인들은 단순히 건강에 도움된다. 이정도로만 알고 있을거라 생각해.

일단 비타민에 대해서 정의하자면 생명활동에 꼭 필요한 영양소 몇가지들을 모아놓은 것이야.

그렇다고 직접적으로 에너지원으로 사용되는건 아니고 몇가지 중요한 과정에 효소나 아님 전구체(그 물질을 만들기 위한 전 생성단계, 틀?이라고 알면 돼)라고 할 수 있어.

교양생물 역시나 자세하게 이게 어느 과정에서 어떻게 쓰이는지 자세하게 접근하진 않고, 그래도 종합비타민 뒤에 써있는 말이 대강 뭔지는 알아야 될거 아냐? 그정도로만 알아보자

비타민은 크게 두 종류로 나뉘어

1. 수용성 (물에 녹음) = 극성

2. 지용성 (물에 녹지 않음) = 무극성

나 땐 이렇게 외웠어 '비씨카드'

B, C만이 수용성이걸랑.

즉 이새끼들은 많이 쳐먹어도 왠만하면 과다증이 없어 다음날 오줌으로 찍 버려버리면 되거든.

문제는 지용성 새끼들이지 (A, D, E, K)

'과다증'이라는게 있어서 많이 쳐먹으면 몸에 안좋걸랑.

물론 비타민은 생명활동에 필수 영양소이기때문에 안먹으면 안먹는데로 '부족증'에 걸리게 된다. '부족증'은 매우 치명적이야.

1. 비타민 A (레티놀)

다른 이름으로는 레티놀이라고도 해 (참고로 망막이 영어로 Retina인데 이 비타민A가 눈에 중요한 역할을 하기 때문에 이렇게 붙여졌지)

분자식은 이렇게 생겼는데, 유기화학이나 생화학하는 애들이나 알지 넘어가.

비타민 A가 당근에 많다는 얘기 들어본적 있지? 당근의 주황색 색소를 '베타카로틴'이라고 하는데 이게 체내에 들어오면 비타민 A로 쪼개질 수 있어. 

<요렇게. 이후에 히드록시기가 산화되어 케톤이나 알데히드가 될 수 있는데, 정확한 설명은 패스할게 교양생물이니>

체내에서는 망막의 간상세포(시각세포야 막대모양으로 생겨서 간상세포라고 부름)의 '옵신'이라는 단백질과 합쳐저 '로돕신'을 생성하고 

빛을 받을때마다 형태가 변하여 시각세포를 흥분시키는 역할을 해 고로 시각의 성립에 매우 중요한 역할을 하지.

다만 시각세포는 간상세포(주로 약한빛에 반응 -> 고로 밤에 활약)뿐만 아니라 원추세포(주로 강한빛에 반응 -> 낮에 활약)도 있는데 

로돕신은 간상세포에만 있으므로 비타민 A가 부족할 시 밤에 시각이 약해지는 '야맹증'에 걸릴 수 있어.

<요런식의 반응 진행>

아까도 말했다시피 비타민A는 지용성이므로 오줌으로 쉽게 배출되지 못하고 많이 먹을시 체내에 쌓이게 돼

대략 7,500 μg/kg 이상 먹으면 급성 간독성으로 뒤질수도 있다하니 조심.

다만 전구체상태인 베타카로틴, 즉 당근 많이 쳐먹는건 위험하지 않아 이유는 베타카로틴 -> 레티놀이 되는 과정은 체내 레티놀 농도에 따라 조절될 수 있기 때문이야.

즉 쌓아뒀다가 부족할때 쪼개 쓴다는 거지. 그러니 당근 많이먹는다고 뒤지지 않으니 어머니께서 카레에 많이 넣어주시면 고맙다고하고 받아먹으렴

당근과 생간에 많다.

정리해볼까? 

기능: 어두운 곳에서의 시각 성립

부족증: 야맹증

과다증: 간 중독, 황달

2. 비타민 B1 (티아민)

니네 이런거 궁금해 한 적있냐? 다른 비타민은 안그런데 유독 비타민 B는 시리즈로 존재하는거 뒤에 숫자까지 달려가면서 존나 많잖아.

왜 그럴까?

이 비타민 B 복합체 군에 속하는 녀석들이 모두 하나의 물질로 생각했었걸랑. 그러다 이게 하나의 물질이 아니고 다양하게 있구나 하면서 숫자가 붙여진거야.

숫자는 B1~12까지 있지만 몇가지는 체내에서도 합성될 수 있다는게 밝혀지면서 결번이 되기도 했어.

하나씩 간단하게 알아보자

일단 과다증은 없다고 봐도 좋아. 비씨카드는 뭐랬지? 수용성!

니가 몸좋아진다고 겁나 쳐먹어도 그 다음날 니 오줌으로 좍좍 배출될뿐이야.

그렇다고 병신같이 오줌 참는 새낀 없겠지?

비타민 B1은 티아민이라는 이름으로도 자주 불리는데(아마 종합비타민 뒤에 보면 B1보다는 티아민이라는 익숙한 이름으로 써있을거다.)

세포호흡중 TCA cycle 진입이라고 하는 매우 중요한 단계에서 쓰여 

전공자아니면 보기 짱나지만 아주 간단하게 설명해볼게.

세포내에 포도당이 들어오면 세포는 이걸 분해하여 에너지원을 만들어.

첫번째 과정을 해당과정이라고 하는데 세포질에서 일어나

그림은 줠라 복잡한데, 왼쪽 위의 처음 Glucose(포도당)에서 가장 아래쪽의 Pyruvate(피루브산)으로 쪼개진다는 것만 알면 돼.

이 피루브산은 위의 왼쪽에 보이는 미토콘드리아라고 하는 세포내 기관으로 들어가. 그다음 위에 보이는 크랩스(TCA) 회로를 진행하지.

그전에 피루브산은 아세틸 CoA라고 하는 물질로 바뀌어야 하는데 이걸 수행하는 효소이름이 Pyruvate dehydrogenase야 피루브산 탈수소효소라고 하는데 

이 효소를 도와주는 녀석이 바로 '티아민'이지.(정확히는 티아민 파이로인산이라는 조효소형태로..)

교양생물인데도 불구하고 여기까지 설명해야했다는 점 이해해주길 바란다 ㅠㅠ 어쨌든 티아민이 없다면 크랩스 회로를 못돌려

크랩스회로를 돌리고, 그다음 단계읜 전자전달계를 돌려야 포도당으로부터 엄청나게 많은 에너지를 뽑아낼 수 있걸랑. 

티아민이 없다면 단지 해당과정에서의 에너지만 쓸 수 있기 때문에 심각한 에너지부족에 시달릴 수 밖에 없지.

더군다나 다른 세포는 포도당 이외에도 지방이나 단백질등으로 에너지 공급을 받을 수 있는 반면, 뇌세포는 오직 포도당으로부터 에너지를 받기 때문에 티아민 부족시 매우 심각한 뇌세포 파괴를 일으키지

그게 바로 각기병이야. 심부전과 신경장애를 일으켜

곡류의 껍질에 많다. 현미 많이 먹으면 티아민 부족따윈 없다고 볼 수 있지. 백미말고 현미!!!

정리해보자

기능: 포도당으로부터 에너지획득 경로에 필수

부족증: 각기병(심부전, 말초신경장애)

과다증: 없음 (있어도 미미함)

3. 비타민 B2 (리보플라빈)

티아민 설명하다보니 벌써 지쳐간다 완전히 지치기 전에 빨리 써야 해

B2는 리보플라빈이라는 이름으로 자주 쓰여. 이녀석은 워낙 다양한 경로에서 쓰이기 때문에 대표적인 것만 얘기해볼게

아까 위에 물질대사할 때 크랩스 회로 다음이 전자전달계였잖아? 그 전자 전달계라는 과정에서 엄청난 에너지를 뽑아내는데 그 이유는

전자를 이동시켜 (여기서 말하는 전자는 원자핵을 돌고있는 그 (-)전하의 전자 맞다) 그 힘으로 수소이온을 막간공간을 퍼내 

그럼 막간공간에 고농도의 수소이온이 쌓일테고 그럼 고농도 -> 저농도로 움직이려는 힘이 발생하지 

그때 저 그림의 오른쪽에 있는 선풍기같이 생긴 ATP합성효소를 수소이온이 통과하면서 돌려 그러면서 엄청난 에너지가 발생하걸랑

그때 처음 저 전달계에 전자를 전달해주는 것이 그림에도 써있지만 NADH와 FADH2야 

이때 FADH2는 FAD와 H2로 되어있는데 이 FAD를 만드는데 쓰이는 것이 리보플라빈이지. 고로 에너지 생성을 위해 꼭 필요한 녀석이야

부족할시 성장정지, 조기노화, 탈모, 피부염등의 성장과 피부 관련된 문제를 일으켜

과다증은 B니까 없겠지?

우유,치즈,간,요구르트,계란등에 많다!!

정리해보자

기능: 전자전달계에서 전자전달수송체

부족증: 성장정지, 노화

과다증: 없음

4. 비타민 B3 (나이아신)

이녀석은 길게 설명할 것도 없다. 아까 위에 FADH2랑 NADH가 전자전달계에서 전자수송체로 쓰인댔지?

그때 NADH를 구성하는 NAD가 나이아신으로부터 만들어져.

고로 부족증 증상도 리보플라빈과 비슷하다.

가장 대표적인 것은 피부염

정리할것도 있나? 리보플라빈과 비슷!

딱 한가지 다른점이 있는데 리보플라빈이 전자전달 수송체로만 쓰였다면 나이아신은 NADPH라는 것을 만들어 물질 생합성에도 쓴다. 즉 전자전달체? 랄까 

생선, 살코기등의 육류에 매우 풍부하다!!!

5. 비타민 B5 (판토텐산)

비타민 C와 함께 콜라겐을 만드는데 매우 중요한 녀석이며, 다양한 효소역할을 한다. 

이녀석은 CoA(코엔자임 A)라는 녀석으로 자주 변환되서 사용되는데 몸의 구석구석 다양한 곳에서 (특히 머리결, 피부) 쓰인다.

<졸라 다양한 곳에서 쓰인다 씨빨>

그리고 아드레날린이라는 호르몬 합성에도 쓰여서 스트레스 조절에도 매우 큰 영향을 주지.

위에서 티아민 설명할때 티아민이 피루브산에서 아세틸CoA로 변환될때 티아민이 쓰인댔지? 가만, 아세틸 뭐라고? CoA!

감이 올거야. 이녀석또한 판토텐산이 없어선 안돼.

<건강한 머리결을 위해 B5와 C를 많이먹어라>

다만,,, 왠만한 음식들에 기본적으로 들어있는 녀석이라 굶지 않는한 부족증에 시달릴 염려는 없다고 봐.

정리해보자 

기능: 신체 물질대사와 관련된 다양한 효소 역할

부족증: 신경장애, 스트레스, 피부염, 탈모

과다증: B이므로 없음

6. 비타민 B6 (피리독신)

피리독신이라고도 부른다.

아미노산(단백질 쪼개면 최소단위가 아미노산이야)과 관련이 있는 녀석이야. 아미노산으로 부터 만들어지는 모든 물질(특히 호르몬들)의 합성에 도움을 준다.

특히 아미노산 관련 호르몬인 인돌아민, 카테콜아민 (세로토닌이나 아드레날린, 도파민같은 호르몬들)은 이녀석이 없어선 안돼

이 카테콜아민과 인돌아민은 중추신경계(뇌와 척수)에서 신경간 작용하는 경우가 많기 때문에 부족시에 중추신경장애가 올 수 있지.

오래 지속된다면 반신불수 되는 것도 시간 문제다.

그리고 비타민 B중에서 유일하게 과다증이 있는 녀석이야. 물론 소변으로 나가므로 보통 양으로는 과다증이 안오고 

꽤 많이 먹는다면, 손발이 마비되는 신경장애가 올 수도 있다네.

거의 모든 식품에 함유되어있지만, 특히 바나나에 많다고 하네

약으로도 많이 먹는다.

정리해보자

기능: 아미노산과 관련된 다양한 물질 합성

부족증: 호르몬성 신경장애

과다증: 호르몬성 신경장애

7. 비타민 B7 (비오틴)

지방과 탄수화물 단백질 생성에 중요한 역할을 하는 코엔자임R(Carboxylase의 조효소)을 만드는데 필요한 물질이다.

고로 부족시에는 탈모가 가장 대표적인 증상이야.

그래서 탈모방지샴푸에는 비오틴이 들어있는 경우가 허다하지.

그외에도 피부, 노화방지에도 많은 기능을 해

<모근세포 성장에 매우 중요하다>

또한 적혈구, 백혈구생성에도 도움을 주기 때문에 부족시 빈혈이나, 면역계 장애가 올 수도 있어.

허나 대부분의 음식에 있어서 부족증에 걸리는 경우는 거의 없다더라.

정리해보자

기능: 효소 코엔자임R 합성

부족증: 탈모 피부노화, 빈혈, 면역계 장애

과다증: 없음

8. 비타민 B9 (엽산)

임신부가 반드시 섭취해야한다는 엽산이 바로 비타민 B9이었다. 이녀석은 핵산이라고 하는 유전물질 합성에 매우 중요하기 때문에

태아의 성장에 반드시 필수적이다. 태아의 신경이나 혈관을 만들거든... 

<이분척추증>

대표적인 질병으로 이분척추증이 있는데, 태아의 신경관이 만들어지는 시기에 엽산이 부족할경우 

태아의 척수, 척추 말단이 부풀어 올라 뇌가 제대로 생기지 못하는 무뇌아가 태어날 수 있다 ㅠㅠ

기능: DNA 합성, 태아 신경계 발달

부족증: 이분척추증과 같은 태아 신경장애

과다증: 없음

9. 비타민 B12 (코발라민)

체내에서 유일하게 코발트라는 금속이 쓰이는 녀석

DNA합성과 적혈구 형성에 매우 중요한 역할을 한다. 

이녀석이 부족하면 적혈구가 제대로 안만들어지고, 빈혈에 시달리게 된다.

기능: 적혈구 형성

부족증: 악성 빈혈

시발 비타민 B 다끝났다....

내가 이분척추증 걸리겠네

10. 비타민 C (아스코르브산)

원피스에서 보면 저런 장면이 나온다. 

옛날에 항해를 할 때 육지에 정착하지 못한다면 먹을 수 있는 음식은 육포나 빵, 말린 생선과 같은 건어물뿐이었고, 

그래서 수많은 사람들이 죽어 났지. 원인은 저기 써있는대로 비타민C 부족..

그만큼 비타민 C는 과일이나 야채만 섭취하면 별거 아니지만 부족할경우 사망에도 이르게 하는 매우 중요한 물질이야.

다른 말로는 아스코르브산이라고도 해.

비타민C는 콜라겐이라고 하는 단백질을 만드는데 중요한 역할을 하기 때문에 이게 부족하면 잇몸이 무너저 내리거나, 체내의 세포벽이 무너져 내려 과다 출혈을 일으키는 결과를 낳게 되지.

그게 바로 괴혈병이야

<요렇게 됨>

<분자구조는 요렇게 생겼어.>

또한 비타민 C는 항산화제로도 많이 쓰여. 즉 물질의 산화를 막아, 그래서 암세포가 생기는걸 막지.

많이 들어있는 음식은 과일과 녹색채소

과다증은 없어 비씨카드니까

정리해보자

기능: 신체내 단백질 합성에 도움, 특히 콜라겐

부족증: 괴혈병

과다증: 없음

11. 비타민 D (칼시페롤)

이름 그대로 칼슘 흡수에 중요한 역할을 하는 녀석이야.

건강에 관심이 깊은 녀석이라면 들어봤을거야 햇빛을 많이 쬐야 비타민 D가 많이 합성된다.

<자외선을 쬐면 콜레스테롤로부터 만들어진다. 그림은 콜레스테롤>

맞는 말이야. 섭취를 하지 않더라도 햇빛을 꾸준히(여기서 말하는 햇빛은 자외선이다) 쬔다면 비타민 D가 부족할 일은 없어.

하지만 현대인에게 꾸준한 일광욕은 사치잖아? 그래서 비타민 D가 있는 음식을 많이 섭취해야 해. 결핍이 자주 일어나는 녀석이거든

그림에도 보다시피 치즈 생선 우유 등의 동물성 지방으로부터 흡수 할 수 있어.

비타민 D가 하는 결정적인 역할은 소장에서 칼슘을 흡수하는 거야

혈중 칼슘농도가 올라가면 그만큼 골밀도도 올라가지.

너무 많이 먹으면 칼슘농도가 너무 높아 주변에 인산, 탄산기들과 결합하여 동그란 결석같은 걸 만들어낼수도 있어. 그럼 이게 요로나 담즙관 등을 막아서 통증을 주지 (존나아파)

정리해보자

기능: 소장에서 칼슘 흡수율 증가

부족증: 구루병(칼슘이 부족하여 뼈가 휘어지는 병)

과다증: 요로결석

12. 비타민 E (토코페롤)

비타민 C와 함께 항산화물질의 대표적인 녀석이야. 지방질의 산화를 막아 세포막을 보호하여 노화를 늦추지.

견과류등의 식물성기름이 많은 음식과 토마토, 감귤, 키위등에 많이 들어있다고 한다.

정리해보자

기능: 항산화

부족증: 종양, 노화

과다증: 제대로 알려지지 않음

13. 비타민 K (필로퀴논,메나퀴논)

필로퀴논

메나퀴논

혈전을 만드는걸 도와준다. 무슨 말이냐면 상처가 생겼을 시에 딱지가 생기잖아? 그 딱지를 혈전이라고 하는데

비타민 K가 그 혈전생성을 촉진한다. 즉 부족시에는 딱지가 제대로 안생겨 출혈이 지속될 수 있지.

소간, 돼지간등의 생간과 양배추 상추등에 많이 들어있으며

장내의 대장균이 합성하기도 한다.

정리

기능: 혈전생성

부족: 출혈지속

과다: 과 혈전생성

힘들다 끝내긴했는데 다시 읽어보니 노잼... 미안

-끝-