무기질, 인P-2020 한국인 영양소 섭취기준

1. 영양소의 특성

1-1 개요

원소기호 P인 인(phosphorus)은 원자번호가 15로 질소족 원소 중 하나이다. 인은 크게 두 가지 유기인 과 무기인으로 나눈다. 성인 체내에는 인이 최대 약 850 g 존재하며, 체내 인의 85%는 골조직에, 14%는 연조직이나 세포막에, 1%는 세포외액에 존재한다 [1]. 인은 세포막과 세포벽을 구성하는 성분이며 인산염 의 형태로 자연에서 흔하게 얻을 수 있는 무기질이다. 자연계에서 인은 5가의 음이온으로 산소와 결합하여 PO4 3- 형태로 존재한다. 인은 생물학적으로 매우 중요한 역할을 하는 무기질로서 세포의 에너지 대사, 체 액의 산염기 균형 조절, 세포막의 구성성분, 생체신호전달, 경조직의 구성 등에 기여한다 [2]. 세포의 원형 질에 풍부하게 포함되어 있는 인은 세포 단백질 1 g 당 0.25-0.65 mmol(인 1 mmol 은 31 mg)의 농도로 들어있다 [3]. 체내 존재하는 인의 70%는 유기인이며 30%는 무기인으로 존재한다. 생체에서 이용 가능한 인은 세포외액의 무기인의 농도로 표시하게 되는데 나이에 따라 혈중농도가 변화한다. 어릴 때에는 혈중 무기인의 농도가 가장 높고 자라면서 그 농도는 낮아지게 된다. 신장기능이 정상인 건강한 사람의 혈중 인의 농도는 1.6과 6.2 mg/dL로 범위로 보고하였다 [4]. 정상 혈액의 pH에서 무기인은 3가, 2가, 1가 음이 온의 세 가지 형태로 존재하며 상호전환이 쉽게 이루어지지만 그 중 가장 많은 것이 HPO4 2-형태로 80%를 차지하고, 20%는 H2PO4 - 형태로 존재한다.

1-2. 흡수, 분포, 대사, 배설

(1) 흡수

 

식품속의 인은 형태에 따라 흡수율에 차이가 많다. 무기인은 쉽게 흡수되지만, 유기물과 결합된 인은 흡수되기 전에 가수분해되어야 하므로 생체이용이 다소 떨어진다. 그러나 곡류나 비발효 곡류 제품류를 제외한 대부분의 식품 속 인은 쉽게 가수분해되어 흡수되기 쉬운 유기인산 에스터(organic phosphate ester)형태로 존재한다. 종자 형태의 곡류에 들어있는 인은 주로 저장형인 피틴산으로 존재한다. 식물은 발아 시 인을 필요로 하지만 대부분의 토양 속에는 인이 부족하기 때문에 발아 시 인을 최대로 공급하기 위하여 저장형태인 피틴산으로 인을 보유하게 된다 [3]. 피틴산은 피틴산 가수분해 효소(phytase)에 의해 분해될 수 있으나 사람의 소화기관에서는 피틴산 가수분해 효소가 없으므로 가수분해되지 못한 채 대장에 서 미생물에 의해 소량 분해되어 흡수되는 외에는 거의 이용되지 못한다. 반면, 발효된 곡류 제품은 효모 에 의해 피틴산이 분해되므로 인의 흡수에 지장을 초래하지 않는다. 육류의 인은 가장 흡수율이 좋으며 우유에서 인은 카제인과 결합한 상태이므로 가수분해되어야 흡수될 수 있지만 모유에는 카제인이 적어 흡 수율에 크게 지장을 초래하지 않는다 [5]. 인의 흡수율은 함께 섭취하는 식품 중에 있는 다른 양이온들의 함량에 의해 영향을 받을 수 있는데, 특히 칼슘은 인과 결합하여 불용성 염을 형성하므로 흡수되지 못하고 변으로 배설되게 한다. 소장 전역에서 흡수되는 인은 능동수송과 수동수송 두 가지에 의해 흡수되나 흡수 량을 조절하는 주요 경로는 능동수송이다. 이 경로는 비타민 D에 의해 영향을 받는다 [6]. 또한 인의 흡수 율은 pH에 영향을 받을 수 있으므로 십이지장 내의 pH는 인의 흡수율을 조절하는 요인이 된다. 양이온을 포함한 제산제 등의 복용도 소장관내에서 인과 결합하여 흡수율을 낮추게 된다. 그러나 성인에서 인의 흡 수율(55-70%)과 흡수 속도는 칼슘에 비하여 두 배 이상이다 [7]. 모유 내 인의 흡수율은 85-90% 정도이며 우유 속의 인의 흡수율은 65-70% 정도이다. 여러 가지 혼합된 식사로 섭취한 인의 흡수율은 40-60%이지 만, 식품첨가제로 함유된 인은 심지어 100%까지 흡수된다 [8]. 동물성 식품 위주의 식사를 통해 섭취한 인은 60-80% 흡수되며 흡수된 인은 대부분 소변으로 배설된다 [9]. 성인 혈액에서 인의 함량은 13 mmol/L 이며 단백질과 결합된 형태로 존재하는 비율은 5-10%에 불과하므로 대부분의 인은 신장의 사구체에서 쉽 게 배설된다 [5]. 인체의 체중 대비 인의 비율은 신생아에서는 0.5%에 불과하나 [10] 어른이 되면 0.65-1.1% 정도가 된다 [11]. 성인의 몸 속에 존재하는 인의 85%는 골격과 치아에, 15%는 연조직의 세포 내에 존재하고 0.1% 정도가 혈액 등 세포외액에 존재한다 [12].

 

식품 속의 인은 대부분 생체이용률이 매우 좋은 편이나 인산이 피틴산의 형태로 존재할 경우에는 생체 이용률이 감소하게 된다. 일반적으로 성인의 인 흡수율은 55-70%로 보고되고 있으며, 노인이 되어도 장 흡수율이 감소한다는 보고가 없으므로 성인과 동일한 것으로 간주한다. 아동과 청소년의 인 흡수율은 선행 연구의 결과에 근거하여 70%로 본다 [12]. 유아의 경우 섭취하는 인의 함량과 생체이용률은 모유 섭취에 따라 달라진다. 모유는 우유나 두유에 비해 인의 함량이 높으며, 모유의 인 흡수율은 85-90%로 우유 72%, 두유 59%에 비해 흡수율에 차이가 있어 생체이용률이 다르게 보고되고 있다 [13].

 

(2) 분포

 

인은 성인의 체조직 중 제지방 조직량의 1.0-1.4%(체중 1 kg 당 약 12 g)를 차지한다. 이중 85% 정도는 골격과 치아에 분포하고 15% 정도는 혈액이나 연조직에 분포하고 있다. 세포외액에서 무기인의 함량은 0.1% 이하이며 식품으로부터 공급되거나 뼈용출(bone resorption)로 인하여 뼈로부터 공급 된다 [3]. 세포 외액에서 인은 뼈형성을 위하여 뼈로 흡수되거나 뇨로 배설됨으로써 제거된다. 세포내액의 인은 대부분 크레아틴인산(Creatinine phosphate), 아데노신 일인산(Adenosine Monophosphate, AMP), 아데노신 삼 인산(Adenosine Triphosphate, ATP)등의 유기물로 존재한다.

 

(3) 평형 대사

 

인의 평형은 소장에서 흡수되는 양과 신장의 재흡수, 뼈용출에 의한 유입과 뼈형성을 위하여 뼈에 공급 되거나 뇨로 배설되는 유출량에 의하여 결정된다. 혈장 무기인의 풀(pool)은 연조직의 풀(pool)과 평형을 이루고 있다. 유출량이 유입량에 비해 많아지면 저인산혈증으로 신경학적 기능장애가 발생한다. 반대로 유 입량이 유출량에 비하여 많아지면 고인산혈증이 발생하는데 이 영향은 저칼슘혈증의 증세와 같아 골격근 경련과 부정맥증상이 나타난다. 혈청 내 유리 칼슘과 인의 농도는 각각 1.1-1.3 mmol/L, 0.9-1.4 mmol/L 이며 Ca×P 이온곱(ion product)은 약 1.3 mmol2 /L2 이 된다 [3]. 생리적인 pH와 이산화탄소 분압하에서 세포외액의 칼슘과 인은 CaHPO4의 형태로 침전을 만들며 세포외액이 이 염과 평형을 이루고 있을 경우는 Ca×P 이온곱은 일정하게 유지되므로 칼슘과 인의 농도는 역으로 움직이게 된다 [3]. 인체에서는 칼슘의 농도가 더 잘 유지되므로 대부분의 임상적인 증상은 인의 혈청농도에 따라 좌우된다. 혈청 인은 칼슘과 마찬가지로 부갑상선 호르몬(parathyroid hormone, PTH)과 디하이드록시 비타민 D[dihydroxy vitamin D, 1,25(OH)2D], 인슐린, 성장호르몬, 스테로이드에 의해 영향을 받는다. 가장 강력하게 혈청 인의 농도를 조절하는 요인은 부갑상선 호르몬으로 단기간 고함량의 인을 섭취하는 경우 혈청 인의 일 주기리듬(24시 간 주기리듬)이 변화하고 혈청 부갑상선 호르몬 수준이 증가하였다 [14]. 조골세포(osteoblast)의 활성은 세포외액의 칼슘 농도보다는 인의 농도에 더 의존적이며 혈청의 인의 농도가 낮아지면 조골세포의 기능이 감소하고 골무기질화가 잘 일어나지 않게 된다. 반면, 혈청 인의 농도가 높게 유지되면 부갑상선 호르몬에 대한 파골세포(osteoclast)의 반응성이 감소하며 칼슘항상성을 유지하기 위하여 부갑상선 호르몬의 혈청 농도가 높게 유지되고 혈청 인의 농도는 감소하게 된다. 또한 혈청 인의 농도가 높으면 신장에서 1,25(OH)2D 합성이 저하되어 인의 흡수가 일부 제한된다 [3]. 일반적으로 건강한 사람이 하루 섭취하는 인의 양은 20-80 mmol/일이며 평균 40 mmol/일이다. 이중 30% 는 변으로 배설되며 70%는 흡수된다. 따라서 약 28 mmol/일이 흡수되는 인의 양으로 볼 수 있다. 정상 성인에서는 혈청과 세포내 인은 평형을 이루고 있으며 뼈의 생성과 뼈흡수 역시 평형상태를 유지하고 있으므로 인의 평형은 0이 된다 [12].

 

(4) 대사 배설

 

인은 주로 신장을 통해 배설되는데 혈청의 무기인산은 사구체에서 여과되고 근위 세뇨관에서 재흡수된 다. 따라서 인의 배설량을 결정하는 주요 요인은 신장의 사구체 여과율, 신세뇨관의 재흡수율과 부갑상선 호르몬 농도이다. 부갑상선 항진증, 산독증, 기아 상태나 영양불량 상태에서는 인의 배설량이 감소한다. 성장기가 아닌 정상 성인의 경우, 인은 장에서 흡수된 만큼 신장으로 배설된다. 인은 소장관에서 혈액으로 흡수되기도 하지만 소장점막에서 장관 안으로 배출되기도 하는데 소장점막 세포가 탈락하면서 발생하며, 1일 250-300 mg 정도로서 세포와 함께 탈락된 인은 다시 소화되어 흡수될 수 있다 

1-3. 기능

인은 인체에서 칼슘 다음으로 많은 구성영양소이다. 약 70 kg의 성인 남자는 600 g 정도의 인을 보유하 고 있으며, 이 중 85%는 뼈와 치아에 칼슘과 결합되어 존재한다. 나머지 15%는 세포내와 세포외액에 존재 한다. 무기 인의 50% 정도는 혈액 내에서 인산 이온으로 존재하며 50% 정도는 단백질이나 다른 화합물과 결합된 형태로 존재한다. 골격 내 수산화인회석의 칼슘과 인의 당량몰비는 1.3:1로 존재하며 [15] 혈액 중 인의 농도는 40 mg/dL로서 대부분 적혈구의 인지질과 혈장 지단백을 구성성분으로 존재한다. 인은 인체 의 주요 장기에서 대사 기능을 수행하며 DNA와 RNA의 구성성분이 된다. 주요 에너지원인 크레아티닌인 산, 아데노신 삼인산, 포스포에놀피루브산(Phosphoenol pyruvate acid) 등에는 고에너지 인산결합이 존재 한다. 인산결합을 갖는 cAMP(c-Adenosine monophosphate)는 세포 내에서 2차 전령으로서 기능을 수행 하고 인지질은 모든 생체막의 구성성분이 된다. 세포질에서는 에너지 대사 등에 필요한 인산화효소 (kinase)나 탈인산효소(phosphatase)의 활성을 위하여 인산화와 탈인산화가 반복된다. 체액에서 인산은 완충제로 작용하여 수소이온의 배설을 돕고 산도를 일정하게 유지하게 한다. 혈중 인 농도는 부갑상선 호 르몬에 의해 칼슘농도와 밀접하게 연관되어 조절된다. 정상인에서 인 결핍 증세는 상당히 드물지만 만성질 환이나 완전정맥영양(total parenteral nutrition) 환자의 경우는 투병기간이 길어질수록 인이 결핍되기 쉽 다 [16]. 질병이 없는 노인의 경우 식사량이 불충분하거나 음이온을 결합하는 약제들을 투여 받는 경우 결 핍증이 나타날 수 있다. 인이 부족하면 ATP나 인을 함유하고 있는 생리활성 물질들의 합성이 저하되므로 신경계, 근골격계, 혈액, 신장 기능에 영향을 줄 수 있다. 인체에서 보고된 인 부족 증상으로는 식욕저하, 근무력증, 뼈의 통증, 운동실조, 골연화증, 구루병, 빈혈, 면역력 약화, 감각이상, 혼돈 등이 있으며 심하면 사망에까지 이르고 있다 [1]. 제산제 등의 복용으로 혈청의 인 수준이 감소하여 소변을 통한 인의 배설량이 감소하면 칼슘과 마그네슘, 칼륨의 배설량이 증가하여 골질량이 감소할 수 있다 [5]. 그 외에 부갑상선 기 능 저하증, 당뇨병 환자에서 보이는 산독증의 치료, 미숙아에게 부족한 영양소를 보충을 하지 않은 유즙을 공급한 경우 등에서 인 부족증이 초래될 수 있다. 미국 여성노인의 10-15%는 인의 섭취량이 권장기준의 70%를 넘지 못하는 것으로 보고되었는데 이들에게 골다공증 치료를 위하여 고농도의 칼슘 보충제를 투여 하게 되면 인의 흡수율을 낮추어 인 부족증이 발생할 수 있다는 연구보고가 있었다 [3]. 젊은 성인여성 (20-28세)에서 칼슘과 인의 섭취 비율이 낮은 경우 인의 섭취량에 따라 혈중 부갑상선 호르몬이 높아졌고 부갑상선 호르몬 분비도 증가시켜 골흡수는 증가되고 뼈형성은 낮아져서 골 건강에 불리하다고 보고하였 다 [17]. 18-25세의 젊은 여성을 대상으로 4주간 칼슘 400 mg, 인 1,700 mg의 식사를 섭취하게 하였을 때 혈청 부갑상선 호르몬 농도가 유의하게 증가하여 이러한 패턴의 식사를 지속한다면 칼슘대사에 영향을 주는 호르몬 체계를 변화시켜 최적의 골 건강을 유지하기 어려울 수도 있음을 보고하고 있다 [18]. 인의 과잉섭취는 세포외액의 인산농도를 증가시키며 고인산혈증을 초래한다. 고인산혈증의 대표적인 증상은 부 갑상선 호르몬 분비 항진, 연조직의 석회화, 골다공증, 칼슘 흡수 장애 등이다 [1]. 인첨가제는 정상적인 신장기능을 가진 사람에게도 해로울 수 있다. 자연계의 식품에 함유된 인은 유기적으로 결합되어 있고 장 에서 40-60% 흡수된다 [19]. 인의 섭취량이 많을 때 혈중 부갑상선 호르몬 농도는 높고 혈중 칼슘농도는 낮았다. 높은 혈중 인의 농도는 인이 함유된 첨가제 섭취가 많을 때 높았다. 그러나 부갑상선 호르몬 농도 는 칼슘섭취량이 충분하면 식이 인의 섭취량이 높아도 증가하지 않았다 [20].

 

최근 패스트푸드와 가공식품의 소비가 증가하면서 인의 섭취량은 식품첨가제를 통한 인의 섭취량이 1990년대에 500 mg 이하이던 것이 1,000 mg까지 거의 2배로 증가하였다 [21]. 식품 속의 유기인 보다 식품첨가제의 무기인이 흡수율이 높기 때문에 [4] 첨가제를 통한 인의 섭취도 면밀히 조사할 필요가 있다. 탄산음료 등 식품첨가제를 통한 인산 섭취가 증가하면서 철, 구리, 아연 등 미량무기질의 흡수를 방해한다 는 연구보고들도 있으나 [22] 무기질의 상호작용에 대한 관계 규명이 매우 복잡하므로 인의 과잉섭취가 다른 미량영양소에 영향을 주는지를 밝히기는 쉽지 않다. 또한 혈중 인산염의 85%는 사구체를 통하여 여 과되며 재흡수와 배설과정을 통하여 체내 균형을 이루게 되므로 정상적인 신기능을 가진 사람은 혈중 인산 염 농도가 증가하면 부갑상선 호르몬의 작용에 의해 인산염의 배설이 증가하게 되어 균형을 유지하게 된다 [23]. 그러나 인의 과잉 섭취로 초래된 고인산혈증은 급성으로 오심, 구토, 전해질 불균형, 저칼슘혈증으로 인한 강축증(tetany), 부정맥, 급성신부전 등을 초래하기도 한다. 2014년에 미국 국민건강영양조사 (NHANES) 결과를 분석하여 발표한 미국의 한 연구에서는 과도한 인 섭취가 미국인의 사망률을 높인 것으 로 보고하였다 [24]. 건강한 성인 9,686명을 대상으로 한 조사에서 이들은 하루 평균 1,166 mg의 인을 섭 취했고, 하루 평균 1,400 mg의 인을 섭취하는 사람들의 사망률은 권장량(700 mg)정도를 섭취한 사람들에 비해 특별히 높지 않았으나 인을 하루 평균 2,000 mg 섭취한 사람은 사망률이 1.3배, 3,000 mg 섭취한 사람은 1.8배 높았다 [24].

 

2. 건강 유지 및 증진을 위한 섭취기준

2-1. 건강을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

 

인은 다양한 식품에 포함되어 있어 식사로 부족하거나 결핍되는 경우는 드물다. 식품에 함유되어 있는 인은 인산과 인산 에스테르와 같은 형태로 존재한다 [3]. 인 섭취는 식사 이외에 식품첨가물(보습제, 조직향 상제, 냉동식품의 안정제, 산도 조절제, 품질개량제 등)과 보충제로부터 다양한 염 형태로도 섭취할 수 있다. 가공식품이 증가하면서 식품첨가물의 섭취량도 점차 증가하고 있는데 첨가물은 대부분 무기 인산염으로 흡 수율이 일반 식품 속의 인에 비하여 상당히 높다. 또한 인의 흡수는 칼슘이나 비타민 D의 영향을 받으며 혈청내의 인과 칼슘의 농도는 상호작용하게 되어 칼슘의 농도가 높아지면 인의 농도가 낮아지게 된다 [25]. 혈청 인 농도의 감소는 대사증후군 발병 위험을 높이는 것으로 보고되었는데, 한국인 46,798명을 대상으로 한 연구에서 혈청인 농도는 BMI, 공복 시 혈당치, HOMA-IR(Homeostatic Model Assessment for Insulin Resistance), 혈청 중성지방(triglyceride) 수준, 혈압과 유의하게 음의 상관성이 있었다 [26]. 인의 과잉 섭취는 칼슘대사에 영향을 미쳐 칼슘의 배설을 촉진하고 칼슘의 체내 저장량을 감소시켜 혈 압 조절에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다 [27, 28]. 혈중 인 농도의 증가는 칼슘 섭취 수준이 부족 시 부갑상선 호르몬이 분비되어 뼈로부터 칼슘을 용출시켜 골밀도를 감소시키며 [29-31] 혈중에 증가된 인산과 칼슘은 칼슘인산염으로 혈관과 같은 조직에 침전되어 석회화를 유발하고 [32] 이는 심혈관계 질환 [33, 34] 및 신기능 저해 [35, 36]를 초래할 수 있다. 비정상적인 혈중 인 농도는 ATP 합성에 영향을 받아 신경계와 근골격계에도 영향을 주어 근무력증을 발생시킬 수 있다 [37](그림 1)

2-2. 결핍 예방을 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

2-2-1. 생애주기별 섭취 기준 설정을 위한 고려 요인

인의 필요량을 결정하기 위해서 혈청 무기인산 농도, 성장에 따른 필요량, 인 배설량 및 흡수율 요인이 고려된다.

 

(1) 혈청 무기인산 농도

 

혈청 무기인산의 농도는 인의 섭취 상태를 비교적 정확히 반영하는 생체지표로 인 섭취량이 충분한지를 반영하는 최적의 지표일 수 있다. 혈청 무기인산의 농도는 어렸을 때 가장 높게 유지되고 나이가 들면서 감소하여 성인에서 가장 낮아진다 [1]. 어린 아이의 혈청 무기인산의 농도가 높게 유지되는 이유는 사구체 여과율이 낮기 때문이다 [38]. 성인에서 흡수된 인의 양과 혈청 인산 농도 간의 상관성을 보면(그림 2), 인의 섭취량이 약 15 mmol/일 정도까지는 혈청 농도가 급격히 증가하다가 그 이후에는 증가율이 완만해지는 것 을 볼 수 있는데, 15 mmol/일 이상 섭취 시 과잉의 인은 소변으로 배설되기 때문이다. 따라서 정상적인 혈청 무기인산 농도를 유지하기 위한 섭취량은 1일 15 mmol정도로 고려할 수 있다. 그러므로 성인과 노인 의 경우는 혈청 무기인산의 정상 하한치에 다다를 수 있는 섭취량을 기준으로 평균필요량을 설정하였다.

(2) 성장에 따른 인의 필요량

 

성장기 어린이의 경우에는 신체 성장에 따른 부가적인 인이 요구된다. 인은 경조직과 연조직에 존재하 며 신체 성장 정도는 국민건강영양조사 결과에 따른 최근 한국인의 연간 체중 증가량을 고려하여 산출한 다. 체중 증가량에 따른 골조직의 인 함량과 골조직을 제외한 제지방 조직의 인 함량은 Fomon 등 [40]의 연구와 Ellis 등 [41]의 연구, Pennington [42]의 연구 결과를 근거로 산출할 수 있다.

 

(3) 인 배설량

 

성장기 어린이에게 필요한 인의 양을 산출하기 위하여 소변 배설량을 고려한다. 성장기 어린이를 대상 으로 하여 소변 배설량을 측정한 연구 결과는 없으므로 성인을 대상으로 연구한 Lemann [12]의 산출 공식 을 이용한다. 공식은 인 배설량＝1.73+0.512×인 섭취량이다. 식사로 섭취한 인은 2-3 mmol/일부터 100 mmol/일의 범위에서 섭취량에 비례하여 흡수된다 [12]. 또한 신장의 기능이 정상인 사람에게서 인의 배설 량은 인의 섭취량(10-80 mmol/일)에 비례하여 증가하게 된다.

 

(4) 흡수율

 

일반적으로 성인의 인 흡수율은 55-70%로 보고되고 있으며, 노인이 되어도 장 흡수율이 감소한다는 보 고가 없으므로 성인과 동일한 것으로 간주한다. 아동과 청소년의 인 흡수율은 선행연구에 따라 70%로 고 려한다 [12]. 유아의 경우 섭취하는 인의 함량과 생체이용률은 모유에 따라 달라진다. 모유는 우유나 두유 에 비해 인의 함량이 높으며, 모유의 인 흡수율은 85-90%로 우유 72%, 두유 59%에 비해 흡수율에 차이가 있어 생체이용률이 다르게 보고되고 있다 [13].

 

2-2-2. 생애주기별 섭취 기준

(1) 영아기(1세 미만)

 

생후 1년간 영아에게 가장 우수한 인 공급원은 모유이므로 정상 분만된 건강한 영아가 완전 모유섭취를 하는 경우, 모유섭취량과 모유 속의 인 함량을 충분섭취량으로 가정하고 섭취기준을 설정하는 것이 적절하 다. 또한 인의 섭취기준은 칼슘섭취량과 관련하여 고려하는 것이 적절하다. 신생아에서 칼슘대비 인의 섭 취비율(Ca:P＝1:2.5)이 높은 경우 혈청의 부갑상선 호르몬의 농도가 증가하였다 [43]. 또한 4-6개연령의 영 아에게는 우유 외에 시리얼을 추가하여 섭취하게 하였을 때 혈청 부갑상선 호르몬의 농도가 높아졌는데 이는 인의 섭취비율이 올라간 결과일 수도 있으나 시리얼의 피틴산이 칼슘의 흡수율을 낮추었기 때문으로 도 볼 수 있다 [44]. 따라서 여러 가지 연구결과로부터 성인에 비하여 신장의 기능이 떨어지고 부갑상선 호르몬에 대한 반응도 다르게 나타나는 성장기 어린아이의 경우 칼슘과 인의 섭취비는 중요한 의미를 가진 다고 할 수 있다. 영아의 골격 성장에 적절한 칼슘과 인의 당량비는 2:1로서 [1] 모유 속의 칼슘과 인의 당량비인 1.5:1 [10]보다 약간 높은 수치이다.

 

영아 전기(0-5개월)의 인 충분섭취량은 한국인 모유의 인 함량은 135 mg/L에 영아의 1일 평균 모유 섭 취량 780 mL을 적용하면 105.3 mg/일로 계산된다. 따라서 1일 충분섭취량을 2015년 한국인 영양소 섭취 기준과 동일하게 100 mg/일로 정하였다. 영아 후기는 모유 섭취량이 감소하고 이유 보충식의 섭취량은 증가하므로 이를 고려하여 충분섭취량을 산정하였다. 영아 후기의 모유 섭취량 600 mL에 인 함유량 124 mg/L를 적용하면 인 섭취량은 124×0.6＝75 mg/일이 된다. 우리나라 영아의 인 섭취량에 대한 연구 보고 에서 7-9개월 영아의 인 섭취량은 모유와 이유보충식으로부터 137-258 mg이었으므로 [45], 이 두 가지를 적용하여 1일 충분섭취량을 2015년 한국인 영양소 섭취기준과 동일하게 300 mg으로 정하였다.

 

(2) 성장기(1-18세)

 

성장기에 있는 유아나 아동, 청소년의 경우에는 성장기에 있어 인의 대사회전률이 다르며 조직성장에 필요한 인의 보유량도 일정하지 않아 성인의 인 섭취량 기준 설정 방법인 혈청 무기인산의 최저 수준을 유지시키는 데 필요한 인의 최소 섭취량을 섭취기준으로 정하기 어렵고 이들을 대상으로 한 평형실험의 자료도 충분하지 않다. 따라서 유아부터 청소년기의 성장기에는 신체 성장에 따른 인의 필요량과 배설량을 이용하여 요인가산법으로 인의 섭취기준을 설정하였다(표 3).

성장 정도는 체중 증가량으로 반영되므로 한국 유아, 아동, 청소년의 연간 체중 증가량을 구하기 위하여 2013-2017년 국민건강영양조사 자료에서 각 연령별 체중 중위수를 이용하여 체중 증가량을 구하였다. 각 연령별 체중 증가량은 당해연도의 각 연령에서의 체중 중위수와 다음연도의 해당연령+1을 더한 연령의 체 중 중위수의 차이 값으로 연령별 연간 체중증가량을 추정하였다(표 4).

 

성장기의 뼈의 무기질 함량, 제지방 연조직의 비율 등은 Fomon 등 [40]과 Ellis 등 [41]의 연구결과에 따라 산출할 수 있다. 제지방 조직의 인 함량은 Pennington의 연구 [42] 결과에 따라 0.23%로 추정한다. 뼈조직의 인 함량은 Fomon 등 [40]의 체성분 자료와 뼈 조직의 인 함량 또는 이중에너지방사선흡수법(dual-energy X-ray absorptiometry, DXA)으로 측정한 골밀도로부터 산출되는 뼈 조직의 무기질 증가량 [41] 등에 근거하 여 뼈 무기질의 19%를 인의 함량으로 추정한다 [1]. 이러한 산출방식으로 계산된 제지방 조직과 뼈조직의 증가로부터 인체에 보유되는 인의 양은 체중 1 kg 당 10 g(1%) 정도로 체구성 비율과 거의 일치한다.

① 유아

 

한국인 유아 1-2세의 연간 체중증가량은 2,000 g, 3-5세의 연간 체중증가량은 2,300 g으로 남녀간 차이 는 거의 없다. Fomon 등의 연구에 의하면 [40] 유아의 신체 조직 중 체지방 비율은 1-2세 21%, 3-5세 17% 이므로 각 연령층의 제지방 조직의 증가량은 1,580 g과 1,909 g이다. 제지방 연조직 내 인의 비율 0.23%를 적용하면 각 연령대의 제지방 연조직 중의 인의 보유량은 각각 3.63 g과 4.39 g이다. Fomon 등 [40]과 Ellis 등 [41]의 연구에 따라 연간 뼈의 무기질량이 증가하는 정도는 1-2세 85 g, 3-5세 74 g이며 무기질 중 인의 비율(19%)을 적용하면 연간 뼈의 증량으로 인하여 보유되는 인의 양은 각각 16.1 g과 14.1 g이다. 따라서 조직의 성장으로 인하여 보유 되는 인의 총량은 연간 각각 19.7 g, 18.5 g이다. 이 값을 일일 보유 인의 양으로 환산하면 각각 54.1 mg과 50.7 mg으로 산출된다. 최종적으로 조직 성장에 따른 제지방 연조 직과 뼈의 인의 함량 산출에 필요한 각 변수의 값은 표 5에 정리하였다.

섭취한 인산 중 70%정도가 소장에서 흡수되어 성장에 필요한 양이 보유되고 나머지는 소변으로 배설된 다. 성인에서는 인 섭취량이 약 15 mmol/일을 상회하면 혈청 인 농도에 미치는 영향력이 감소하고 소변으 로 배설되는 인의 양이 증가한다. 1996년 Lemann이 그에 대한 산출 공식(인 배설량＝1.73+0.512×인 섭취 량(mmol)/일)을 완성한 후, 관련 연구 결과들이 전무하고 이 공식이 비록 성인을 기준으로 만들어진 공식 이나 유아에 대한 연구결과가 없으므로 그대로 적용하였다 [12]. 공식에서 소변 배설량을 산출하기 위해서 1-2세 유아의 인 적정 섭취량은 미국 국립 의학 아카데미(National academy of medicine, NAM)(1997)에 서 제시한 310 mg(10 mmol)/일을 적용하였고 [1], 3-5세 유아는 흡수된 인의 양과 혈청 인산 농도 간의 상관관계 연구결과에서 [39] 혈청 인의 농도가 완만한 곡선을 보이는 시점인 인 섭취량 465 mg(15 mmol)/일을 적용하여 Lemann의 공식에 대입하면 인의 소변 배설량은 각각 214 mg(6.9 mmol)/일, 291 mg(9.4 mmol)/일로 산출된다. 각 연령대의 인 필요량은 위에서 산출한 조직증가량으로 인한 조직 보유량 과 소변 배설량의 합으로 각각 268.1 mg, 341.7 mg이 되며 두 연령대 모두 동일하게 인의 흡수율은 70% 를 적용하여 [12] 평균필요량 383 mg과 488.1 mg이 산출되어 각각 380 mg과 480 mg으로 조정하였다. 권장섭취량은 인 필요량에 대한 다양한 경우의 연구 결과가 부족하므로 10%의 변이계수를 적용하여 각각 459.6 mg과 585.7 mg으로 산출되었으므로 2015년도 섭취 기준과 동일하게 450 mg과 550 mg으로 조정 하여 최종 확정하였다.

 

2013-2017년 5년간 국민건강영양조사 자료 분석결과, 우리나라 1-2세와 3-5세의 식품으로부터 섭취하는 인 평균 섭취량은 각각 312 mg/일과 534 mg/일로 1-2세의 11.2%와 3-5세의 12.3%가 2020년 인 평균필요량 미만으로 섭취하고 있었다 [46, 47]. 보충제로부터의 인 섭취량을 분석한 2015-2017년 국민건강영양조 사 분석결과에 따르면, 1-2세, 3-5세의 경우 인을 함유한 보충제를 복용하는 비율은 각각 1.6%(2명)와 2.4%(5명)로 전체 인 평균 섭취량에 미치는 영향은 낮았다 [47, 48].

 

② 아동

 

한국인 아동 6-8세의 연간 체중증가량은 남자 3,600 g, 여자 3,400 g 이었고, 아동 9-11세 연간 체중증 가량은 남자 4,200 g, 여자 4,400 g 이었다(표 6). Fomon 등 [40]의 연구에 따라 6-11세 남자 체지방률 13%, 여자 6-8세 체지방률 17%와 여자 9-11세 체지방률 18%를 적용한 후, 제지방 연조직 내 인의 비율 0.23%를 적용하면 [42], 6-8세 제지방 연조직의 인 함량은 남녀 각각 연간 7.2 g, 6.5 g이고, 9-11세 제지 방 연조직의 인 함량은 8.4 g, 8.3 g 이다. 아동 6-8세의 연간 뼈 무기질 증가량은 Fomon 등 [40]과 Ellis 등 [41]의 연구에 따라 남자 99 g, 여자 57 g 이었고, 아동 9-11세의 연간 뼈 무기질 증가량은 Martin 등 (1997) 의 연구에 따라 [49] 남자는 320 g, 여자는 240 g 이었다. 인 함량이 뼈 무기질의 19%이므로 연간 뼈 증량으로 인한 인 보유량은 6-8세 아동은 남자 18.8 g, 여자 10.8 g이고, 9-11세 아동은 남자 60.8 g, 여자 45.6 g 이다. 따라서 조직의 성장으로 인하여 보유되는 인의 총량은 6-8세 아동 남녀는 연간 각각 26 g, 17.3 g 이고, 9-11세 아동 남녀는 연간 각각 69.2 g, 53.9 g 이다. 이 값을 1일 보유 인의 양으로 환산하면 6-8세 아동 남녀는 각각 71.2 mg과 47.4 mg, 9-11세 아동 남녀는 각각 189.6 mg과 147.7 mg 로 산출된다. 최종적으로 조직 성장에 따른 제지방 연조직과 뼈의 인의 함량 산출에 필요한 각 변수의 값 은 표 6에 정리하였다.

6-8세 아동의 인 소변 배설량은 3-5세와 마찬가지로 인 적정 섭취량을 흡수된 인의 양과 혈청 인산 농도 간의 상관관계 연구결과를 기반으로 [39] 465 mg(15 mmol)/일을 적용하여 Lemann의 공식에 대입하면 291 mg(9.4 mmol)/일로 추정된다. 9-11세 아동의 인 섭취량 적정 수준은 외국의 소규모로 진행된 몇몇 평형실험을 참고하였고 연구자에 따라 인 섭취량의 차이가 있기는 하지만 모두 1일 섭취량 1,000 mg 이하 에서 인의 평형이 양의 값을 보였다고 보고하였다(Greger 등(1978) [50](820 mg); Greger 등(1979) [51](925 mg); Lutwak 등(1964) [52](1,000 mg)). 9-11세 아동의 국민건강영양조사 결과에서도 남자 9-11 세의 1일 인 섭취량 평균은 1,130.7 mg(중위수 1,115.5 mg) 이었고, 여자 9-11세의 1일 인 섭취량 평균은 999.6 mg(중위수 931.8 mg)으로 남녀 모두 1,000 mg 내외의 값을 보였다. 따라서 1,000 mg 이상 섭취 수준에서의 특별한 이익은 보이지 않으므로 아동 9-11세의 인 적정 섭취를 1,000 mg(32 mmol)/일로 설정 하여 인 배설량을 추정하였다. 아동 9-11세의 인 배설량은 Lemann의 공식에 적용한 결과, 561.1 mg(18.1 mmol)/일 이었다. 최종적으로 아동의 인 필요량은 위에서 산출한 체내 조직량 증가로 인한 조직내의 인 보유량과 소변 배설량의 합으로 산출되어 6-8세 아동은 남녀 각각 362.2 mg, 338.4 mg이고, 9-11세 아동 은 남녀 각각 750.7 mg, 708.7 mg이다. 두 연령대 모두 동일하게 인의 흡수율은 70%를 적용하여 [12] 6-8세 아동의 평균필요량은 남녀 각각 517.5 mg과 483.4 mg로 산출하였고, 9-11세 아동의 평균필요량은 남녀 각각 1,072.4 mg, 1,012.5 mg으로 산출하였다. 권장섭취량은 인 필요량에 대한 분산자료가 부족하므 로 10%의 변이계수를 적용하여 6-8세 아동 남녀는 각각 621 mg과 580.1 mg으로 산출되어 2015년과 동일 하게 600 mg과 550 mg으로 최종 조정하였고, 9-11세 아동 남녀는 각각 1,286.9 mg과 1,215 mg으로 산출 되어 2015년과 동일하게 남녀 모두 1,200 mg으로 최종 조정하였다.

 

2013-2017년 5년간 국민건강영양조사 자료 분석결과에서 6-8세와 9-11세 남녀 아동이 식품으로부터 섭 취하는 인 평균 섭취량은 6-8세는 남녀 각각 993.2 mg/일과 817 mg/일로 평균필요량 미만 섭취 분율은 남자 3.9%와 여자 10.2%였고, 9-11세는 남녀 각각 1,130.7 mg/일과 999.6 mg/일로 평균필요량 미만 섭취 분율은 남자 40.1%와 여자 54.5%였다 [46, 47]. 보충제로부터의 인 섭취량을 분석한 2015-2017년 국민건 강영양조사 분석결과에 따르면, 인을 함유한 보충제를 복용하는 비율은 6-8세 남녀 각각 1.7%(2명)와 2.1%(3명)였고, 9-11세 남녀 각각 0.7%(1명), 1.4%(2명)로 보충제 섭취 비율은 매우 낮아 전체 인 평균 섭취량에 미치는 영향은 미미했다 [47, 48].

 

③ 청소년

 

[53]의 연구에 따라 12-14세 남자 체지방률 16%, 여자 체지방률 20%와 15-18세 남자 체지방률 14%, 여자 체지방률 22%를 적용한 후, 제지방 연조직 내 인의 비율 0.23%를 적용하면 [42], 12-14세의 연간 제지방 연조직 증가부터의 인 증가 함량은 남녀 각각 연간 10.6 g, 3.9 g이고, 15-18 세의 연간 제지방 연조직 증가부터의 인 함량은 남자는 2.2 g, 여자는 연간 체중 감소로 인하여 인 함량은 1.6 g 감소량을 보인다. 12-18세 청소년의 연간 뼈 무기질 증가량은 Martin 등(1997)의 연구에 [49] 따라 남자 는 320 g, 여자는 240 g 이었고, 인 함량이 뼈 무기질의 19%이므로 연간 뼈 증량으로 인한 인 보유량은 남자 청소년은 60.8 g, 여자 청소년은 45.6 g 이다. 따라서 조직의 성장으로 인하여 보유 되는 연간 인의 총량을 1일 보유량으로 환산하면 12-14세 남녀 각각 195.7 mg, 135.5 mg로, 15-18세 남녀 각각 172.5 mg, 120.5 mg로 산출하였다.

청소년의 인 배설량을 산출하기 위한 인 섭취량의 적정 수준에 대한 국내의 연구결과를 찾을 수 없어 외국의 소규모로 진행된 몇몇 평형실험을 참고하였다. 연구자에 따라 인 섭취량의 차이가 있기는 하지만 모두 1일 섭취량 1,000 mg 이하에서 인의 평형이 양의 값을 보였다고 보고하였다(Greger 등(1978) [50](820 mg); Greger 등(1979) [51](925 mg); Lutwak 등(1964) [52](1,000 mg)). 2013-2017 한국인 국민 건강영양조사 결과에서도 12-18세 남자 청소년의 1일 인 섭취량 평균은 1,261.3-1,306.9 mg(중위수 1,194.5-1,180 mg)으로 1,000 mg을 상회하고 있었고, 12-18세 여자 청소년은 981.1-902.7 mg(중위수 888.7-880 mg) 으로 1,000 mg에 약간 못 미치는 수준이었다 [46, 47]. 따라서 청소년의 1일 인 섭취량의 적정수준도 9-11세 아동과 같이 남녀 모두 1,000 mg(32 mmol)/일로 설정하여 Lemann의 공식에 적용한 결과, 인의 소변 배설량은 561.1 mg(18.1 mmol)/일로 산출되었다. 인의 흡수율은 70%를 적용하여 [12] 12-14세, 15-18세 남자 청소년의 평균필요량은 각각 1,081.1 mg, 1,048.1 mg, 여자 청소년은 각각 995.2 mg, 973.7 mg으로 산출하였다. 권장섭취량은 인 필요량에 대한 분산자료가 부족하므로 10%의 변이계수 를 적용하여 12-14세, 15-18세 남자 청소년은 각각 1,297.3 mg과 1,257.7 mg으로, 12-14세, 15-18세 여자 청소년은 각각 1,194.2 mg과 1,168.4 mg으로 산출되어 남녀 모두 2015년도와 동일하게 1,200 mg으로 최 종 확정하였다.

 

2013-2017년 5년간 국민건강영양조사 자료 분석결과에서 12-14세와 15-18세 청소년의 식품으로부터 섭 취하는 인 섭취량은 12-14세 남녀 각각 1,261.3 mg/일과 981.1 mg/일 이었고, 15-18세 남녀 각각 1,306.9 mg/일과 902.7 mg/일이었다. 평균필요량 미만 섭취자 분율은 12-14세 남녀 32%와 63.8%, 15-18세 남녀 33.9%와 68.3%로 여자 청소년에서 인 평균필요량 미만 섭취 분율이 높았다 [46, 47]. 2015-2017년 국민건 강영양조사 자료 분석결과에서 인 함유 보충제 비율은 12-14세 남녀 각각 1.9%와 0%, 15-18세 남녀 각각 2.9%와 1.6%로 매우 낮아 전체 인 평균 섭취량에 미치는 영향은 미미했다 [47, 48].

 

(3) 성인기(19-64세)

 

위에서 기술한 바와 같이 인의 배설량은 섭취량에 비례하여 증가하며 인 섭취량이 증가하여도 인체 내 인의 보유량이나 혈청 무기 인산 농도에 미치는 영향이 미미하므로 조직 성장이 일어나고 있지 않은 성인 의 인의 평균필요량 설정 기준은 혈청 무기인산 농도를 최소한도로 유지할 수 있는 인의 섭취량으로 하였 다. 성인의 인 섭취기준 설정 근거로는 혈청 무기 인산 농도와 인의 흡수율을 고려하였다. 일반적인 식사 를 하는 성인의 인 흡수율은 급원식품이나 식사내 칼슘의 함량, 단백질의 함량 등에 의해 영향을 받을 수 있으나 한국인을 대상으로 하여 산출된 흡수율을 포함하여 대략 55-70% [1, 54-56] 범위에 있으므로 중간 값인 62.5%를 기준하여 산출할 수 있다. 최근 들어 가공식품의 섭취량이 증가하면서 무기인산의 형태로 첨가되는 인의 섭취가 증가하고 있는데, 무기인의 흡수율은 유기인에 비하여 상당히 높다. 한편, Nordin(1998)이 보고한 흡수된 인의 양과 혈청 인산 농도 간의 상관관계 연구결과 의하면 [39] 혈청 무기 인산의 정상 하한치는 0.87 mmol/L(2.7 mg/dL)로 적어도 이 수준을 유지하기 위해서 1일 약 580 mg(19 mmol)/일의 인 섭취량이 필요한 것으로 연구되었고, 따라서 이 수준을 성인의 평균필요량으로 정하였다 (표 11). 여기에 10%의 변이계수(coefficient of variation, CV)를 적용하여 권장섭취량은 남녀 모두 700 mg(22.6 mmol)/일로 설정하였다(표 12). 2013-2017년 국민건강영양조사 자료 분석결과 19-29세와 30-49 세 성인의 1일 평균 섭취량은 각각 남자 1,205.9 mg/일, 1,292.6 mg/일, 여자 931.4 mg/일, 966.9 mg/일 로 남녀 모두 권장섭취량을 상회하고 있으며 권장섭취량은 남자에서는 약 10-25백분위, 여자에서는 25-50 백분위 수준이었다 [46, 47].

2013-2017년 5년간 국민건강영양조사 자료 분석결과에서 성인 남성의 식품으로부터 섭취하는 평균 인 섭취량은 19-29세 1,205.9 mg, 30-49세 1,292.6 mg/일, 50-64세 1,275.7 mg/일로 평균필요량 미만 섭취자 분율은 각각 9.4%, 4.7%, 6.5%였다. 인 섭취량의 중앙값은 19-29세 1,122.5 mg/일, 30-49세 1,194.4 mg/일, 50-64세 1,175.6 mg으로 평균값보다 낮아 전체적 섭취량의 분포가 오른쪽으로 치우친 양상을 보 였다 [46, 47]. 2015-2017 국민건강영양조사 자료 분석결과에서 성인 남성의 인 함유 보충제 섭취비율은 19-29세 0.9%, 30-49세 5.5%, 50-64세 10.7%로 보충제 섭취비율이 다소 낮았고, 보충제 섭취 성인 남성은 보충제 비 섭취 성인 남성보다 식품으로부터 섭취하는 인 섭취량도 더 높은 것으로 나타났다 [47, 48]. 성 인 여성의 평균 인 섭취량은 19-29세 931.4mg, 30-49세 966.9 mg/일, 50-64세 978.5 mg/일로 평균필요량 미만 섭취자 분율은 각각 16.1%, 14.2%, 14.7%였다 [46, 47]. 성인 여성의 인 함유 보충제 섭취비율은 19-29세 4%, 30-49세 6.5%, 50-64세 12.6%로 낮은 보충제 섭취비율을 보였고, 19-29세 보충제 섭취 성인 여성은 보충제 비 섭취 여성보다 식품으로부터 섭취하는 인 섭취량이 낮았으나 보충제 섭취를 통해 전체 인 평균섭취량은 보충제 비 섭취 여성과 비슷한 수준을 가졌고, 30-64세 보충제 섭취 성인 여성은 남성과 유사하게 보충제 비 섭취 여성보다 식품으로부터 섭취하는 인 섭취량이 더 높았다 [47, 48].

 

(4) 노인기(65세 이상)

 

2013년-2017년 국민건강영양조사 자료 분석결과에 의하면 노인의 경우도 1일 인의 섭취량이 성인의 평 균필요량 수준을 상회하고 있으며 노인기에 장에서의 흡수율이나 신장에서의 사구체여과율이 달라진다는 연구 결과를 얻지 못하였으므로 성인과 같은 기준을 적용하였다. 여기에 10%의 변이계수(CV)를 적용하여 권장섭취량은 남녀 모두 700 mg(22.6 mmol)/일로 설정하였다. 권장섭취량 700 mg/일은 2013년-2017년 국민건강영양조사 결과 중 65-74세 남자 1일 섭취량 평균(1,094.7 mg/일)의 10-25 백분위, 여자(828.1 mg/일)의 25-50 백분위 수준이었다 [46, 47].

2013-2017년 5년간 국민건강영양조사 자료 분석결과에서 노인이 식품으로부터 섭취하는 인 섭취량은 65-74세 남녀 각각 1,094.7 mg/일과 828.1 mg/일이었고, 75세 이상 남녀 각각 904.9 mg/일과 604.7 mg/일 이었다. 평균필요량 미만 섭취자 분율은 65-74세 남녀 11.7%와 23.8%, 75세 이상 남녀 23.5%와 50.3%로 75세 이상 여자 노인에서 인 평균필요량 미만 섭취 분율이 높았다 [46, 47]. 2015-2017년 국민건강영양조 사 자료 분석결과에서 인 함유 보충제 비율은 65-74세 남녀 각각 11.9%와 8.9%, 75세 이상 남녀 각각 8% 와 5.3%로 보충제 섭취 비율은 낮은 편이었다 [47, 48].

 

(5) 임신기

 

임신부는 인의 흡수율이 소폭으로만 증가하고 특별히 인의 섭취량을 추가할 필요가 없어 일반 여성과 동일한 수준으로 정하였다. 정상분만아의 경우 체내 인 함량은 17.1 g이며, 이중 88.3%는 골격과 체액에 함유되어 있다 [40]. 임신부는 태아의 체조직을 위하여 인과 칼슘의 요구량이 늘어나는데 혈중의 1,25(OH)2D의 농도가 증가하여 칼슘과 인의 흡수율이 증가하게 되며 [57, 58] 흡수율은 70%로 보고되고 있다 [54]. 임신부들은 신장에서의 인 재흡수율도 정상인에 비하여 높다. 임신기 동안 17.1 g의 인을 축적 하기 위해서는 1일 약 62 mg의 인이 더 요구되나 [40], 일반 성인에 비하여 인 흡수율이 10% 정도 더 높으므로 평균필요량을 일반 성인과 같은 580 mg으로 정해도 추가로 흡수되는 인의 양은 약 58 mg 정도 더 많아져 요구량인 62 mg과 큰 차이가 나지 않는다. 이와 같이 임신기에 인의 섭취를 특별히 증가시켜야 한다는 과학적 증거가 부족하며 임신기와 수유기에 있는 모체의 칼슘흡수율을 높이려면 칼슘과 인의 섭취 비율이 낮은 것이 바람직하므로 인의 권장량을 비임신 성인여성에서와 동일한 700 mg으로 정하였다.

(6) 수유기

 

수유부들의 섭취기준을 정하기 위해서는 모유로 배출되는 인의 양을 고려하여야 하나 수유기동안 소변 을 통한 인의 배설량이 감소하고 우리나라 수유부들의 식사를 통한 인 섭취량이 1,180 mg으로 [59] 충분히 높음에 근거하여 부가량을 정하지 않고 일반 성인에 준하여 700 mg으로 설정하였다. 수유부는 수유로 인 하여 하루에 배출되는 인의 양을 공급해 주어야 한다. Atkinson 등 [60]에 의하면 모유의 인 함유량은 수 유 초기 1주 동안은 1 L당 5.1 mmol(158 mg), 4주째에는 4.8 mmol(149 mg), 16주째에는 3.9 mmol(121 mg)로 점차 감소하게 된다. 한국인의 모유 내 인의 함량은 1999년 이전의 연구들에서는 130 mg/L 정도로 보고하고 있으며 [61-64], 2000년도 이후에는 135-154 mg/L로 보고되어 소폭으로 증가한 것으로 나타났 다 [65, 66]. 이러한 연구들의 결과를 통합하여 산출한 결과는 135 mg/L로 이 수치를 최종 한국인의 모유 내 인의 함유량으로 정하였다. 한국인의 모유 내 칼슘 함량 평균치는 270 mg/L로 모유 내 칼슘:인의 비율 은 약 2:1이다. 수유기간이 경과함에 따라 모유의 칼슘 함량은 인의 함량에 비하여 더 빠르게 감소하며 따라서 칼슘:인의 비율은 감소하게 된다 [1]. 우유는 모유에 비하여 칼슘과 인이 많이 함유되어 있으며 우 유의 칼슘:인의 비율은 1.3:1으로 제시되고 있다. 한국인 수유부의 1일 평균 유즙 생산을 780 mL로 볼 때 유즙을 통해 배출되는 인은 약 101.3 mg 정도가 된다. 그러나 수유기 중에는 혈청의 무기인산 농도가 높 게 유지되고 있으며 [67, 68] 이는 뼈의 흡수가 지속되고 있다는 증거이나 식사요인과는 상관이 없고 혈청 부갑상선 호르몬의 농도가 증가하여 일어나는 결과로 판단되고 있다 [1]. 이러한 상황과 수유기 동안 소변 중 인 배설량이 감소하게 되므로 모유로 분비되는 인의 필요량을 공급할 수 있다고 추정된다. 우리나라 임신수유부에서 식사를 통한 인의 섭취량은 1,180 mg으로 [59] 높았으며, 인의 흡수율을 고려할 때 공급량 을 증가시켜야 할 필요성이 없으므로 종전과 같이 수유부의 인 권장섭취량을 일반 성인에 준하여 700 mg 으로 설정하였다.

2-3. 만성질환 위험감소를 위한 섭취기준

만성질환 위험감소를 위한 인 섭취기준을 산정하기 위한 과학적 근거가 충분하지 않아 만성질환위험감 소섭취량을 설정하는 것은 현시점에서는 불가능하여 이번에는 설정하지 않았다.

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3 안전확보를 위한 섭취기준

3-1. 안전을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

 

정상인이 고농도의 인을 섭취하면 부갑상선 호르몬과 섬유모세포 성장인자23(fibroblast growth factor 23; FGF23)의 분비가 항진되어 신장에서 인 배설을 촉진시키므로, 인의 혈중 농도는 정상 수준으로 유지 된다 [29, 69-71]. Nordin(1988)은 정상 신장 기능을 가진 사람의 인 섭취량, 그로부터 흡수되는 양과 혈 청 인의 농도 간의 상관성(그림 2)을 제시하였다 [39]. 이 그래프에 의하면 섭취한 인이 흡수되어 혈청 수 준을 증가시키는 정도는 하루 인 섭취량이 15 mmol까지이며 그 이상에서는 더디게 증가하게 된다. 즉, 인을 15 mmol 이상으로 섭취하면 배설량이 함께 늘어나게 되므로 섭취량의 증가가 큰 의의를 지니지 못 하게 된다. 따라서 식후 혈청 인 농도, 인의 뇨배설량, 부갑상선 호르몬이나 섬유모세포 성장인자23이 상 한섭취량 설정에 유효한 지표가 될 수 있다.

 

인 섭취량은 다른 양이온의 섭취량과 상호작용하여 부갑상선 호르몬의 혈중 농도에 영향을 줄 수 있다. 인의 섭취량이 혈청 무기질 농도와 1,25(OH)2D의 농도에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 정상, 결핍, 과잉 수준으로 각각 1,500 mg/일, 500 mg/일, 3,000 mg/일의 인을 10일씩 투여한 결과 고농도의 인을 함유한 식사에 노출된 경우 혈청 인과 칼슘의 일 주기리듬(circadian rhythm)이 변화하였고 혈청 1,25(OH)2D의 생성량에 영향을 주었다. 고농도의 인 섭취는 주로 오후의 일 주기리듬을 변화시켰는데 혈 청 인의 농도와 소변 배설량은 증가시키고 혈청 칼슘농도는 감소시켰으며 1,25(OH)2D의 생성량은 혈청 인의 농도와 역비례 관계에 있음을 보여주었다 [14]. 즉, 인의 과잉섭취가 소장에서 칼슘의 흡수를 억제하 고 혈청 무기 인 농도의 상승을 유도하며 이에 따라 혈청 칼슘 농도를 감소하게 하고 혈청 비타민 D의 농도를 저하시켜 결국 부갑상선 호르몬 농도를 상승시키는데 이러한 효과가 골밀도의 저하와 유관한지에 대해서는 아직 확실한 근거를 마련하고 있지 못하다.

 

한편, 식품첨가물로서 인을 다량으로 섭취하는 경우, 하루 총 섭취량이 2,100 mg을 넘기면 부갑상선 기 능이 항진되며 [72] 1일 1,500-2,500 mg의 무기인, 또는 1끼니 당 400-800 mg의 무기인을 식사에 첨가함 으로서, 식후의 부갑상선 호르몬 수준이 상승한다는 사실도 알려져 있다 [73]. 또한 저칼슘 고농도 인을 함유한 식사(Ca 400 mg, P 1,700 mg)를 4주 정도 장기 섭취하게 하였을 경우에는 부갑상선 호르몬 수준 은 상승된 상태로 남아있게 된다는 연구보고에 따라 [18] 한국인에서와 같이 인과 칼슘의 섭취량 비율이 불균형인 조건은 뼈 대사에 상당한 영향을 미칠 수 있다고 생각된다. 그러나 현재는 사람을 대상으로 한 고인산 섭취 혹은 저칼슘-고인 식사 섭취가 뼈 감소와 유관하다는 충분한 연구결과가 없으므로 부갑상선 호르몬 수준의 상승을 지표로 인의 상한섭취량을 산출하는 것은 현재로서는 적절하지 않다.

 

최근 인 과잉 섭취의 결과로 주목받고 있는 지표가 섬유모세포 성장인자23이다. 섬유모세포 성장인자23 의 혈청 농도가 높게 유지될 때 좌측심실비대증 [74] 심부전 [75], 만성신질환의 진전 [76], 사망율과 유관 하다는 보고들이 있으나 혈청 섬유모세포 성장인자23 농도의 측정방법이 아직 실험에 따라 차이가 발생하 고 있으며, 혈청 섬유모세포 성장인자23 수준과 건강과의 관계가 다양한 인종집단에서 연구되지 않아 상한 섭취량 설정 지표로서는 부족한 면이 있다.

 

섭취한 인의 수준에 따라 하루의 혈청 인의 농도가 어떻게 변화하는지를 연구한 결과인 Portale 등의 연구에서는 인 섭취량 1,500 mg 수준에서는 혈청 인의 농도가 정상 상한치(5 mg/dL)를 넘는 경우가 없었 지만, 3,000 mg에서는 점심과 저녁 식후에 정상 상한치를 넘는 수준이었음을 보고하고 있다 [14]. 동양인 에 대한 연구 결과로는 일본인 남성을 대상으로 한 연구에서 한 끼니당 800 mg(2,400 mg/일)섭취하는 경우 혈청 인의 농도가 정상 상한치를 넘지 않았지만, 1,200 mg/끼니(3,600 mg/일)에서는 정상 상한치를 넘는 경우가 있었다고 보고하고 있다 [73]. 한편, 실질적인 인 흡수량의 지표라고 여겨지는 1일 뇨 중 인 배설량의 정상범위는 정해지지 않았다.

 

미국과 일본의 경우 혈청 인산 농도가 정상범위를 넘은 경우를 독성종말점으로 정한 반면, 영국은 소화 기관 증상(삼투성 설사, 오심, 구토 등)을 일으키는 용량을 독성종말점으로 적용하였다. 우리나라는 2005 년부터 2015년까지 상한섭취량 설정 근거 지표를 혈청의 인 농도로 보고 혈청 인 농도 정상 이상에서 올 수 있는 고인산혈증을 독성종말점으로 정하였다. 이후 관련된 새로운 연구결과가 없었으므로 2015년과 마 찬가지로 고인산혈증을 인의 상한섭취량 추정을 위한 독성종말점으로 정하였다.

3-2. 안전 확보를 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

(1) 영아기(1세 미만)

 

영아는 주로 모유와 조제분유를 통해 인을 섭취하게 되므로 이에 대한 섭취량 연구 결과는 발표되었으 나 과잉 섭취 경우가 연구 발표된 적이 없으므로 상한섭취량의 추정이 불가능하여 설정하지 않았다.

 

(2) 성장기(1-18세)

 

① 유아

1-5세 유아의 경우 상한섭취량을 설정할 만한 근거는 마련되어있지 않다. 다만, 유아와 아동의 혈청 무기 인산의 97.5 백분위에 해당하는 농도는 2.06-2.20 mmol/L로 성인(1.41 mmol/L)에 비하여 높고 [1] 이는 유아와 아동들이 혈청 무기인산의 농도가 높음에도 잘 적응함을 뜻한다. 그러나 한국 유아와 아동을 대상으 로 연구한 결과가 없으므로 성인과 동일하게 3,500 mg을 최대무해용량으로 하고 어릴수록 신장의 사구체여 과율이 낮으므로 [38] 불확실계수를 1.2로 설정하여 상한섭취량을 3,000 mg(96.8 mmol)로 정하였다.

② 아동

6-8세의 아동은 1-5세와 같은 근거를 적용하였다. 9세부터는 아직 성장단계에 있으며 혈청 무기인산의 농도도 성인에 비하여 높게 유지되지만 신장기능이 거의 성인의 기능에 도달할 정도로 발달되며 [77] 섭취 량도 거의 성인의 수준에 다다르게 된다(2013-2017년 국민건강영양조사 결과 9-11세 남아의 인섭취량 중 위수는 1,115 mg, 여아는 932 mg임 [46, 47]). 또한 정상 아동에서 인의 과잉섭취로 인하여 발생되는 부작 용이나 질병 증상에 대한 연구보고가 없으며 평형실험 또한 이루어지지 않았으므로 근거가 부족하여 상한 섭취량은 성인과 동일하게 3,500 mg을 최대무해용량으로 하고 불확실계수를 1.0로 하여 3,500 mg로 정하 였다

③ 청소년

12-18세의 청소년 역시 9-11세 아동과 마찬가지 근거로 상한섭취량은 성인과 동일하게 3,500 mg을 최 대무해용량으로 하고 불확실계수를 1.0로 하여 3,500 mg로 정하였다.

(3) 성인기(19-64세)

 

성인은 2015년도와 마찬가지로 혈중 인산 농도의 정상 상한치에 다다르는 인 섭취량(3,500 mg)을 최대 무독성량으로 하고 [39] 건강한 성인에서 인의 배설은 잘 일어나므로 특별히 심각한 과잉 독성이 나타나지 않을 것으로 사료되어 불확실계수를 1.0으로 하여 상한섭취량을 3,500 mg으로 하였다. 2013년-2017년 국 민건강영양 조사 자료를 취합하여 분석한 결과 우리나라 성인들의 1일 인섭취량 중위수가 2008-2012년에 비해 약 100 mg/일 감소하였다. 인 섭취량의 97.5 백분위수에 해당하는 양은 19세-49세 성인 남성의 경우 2,628 mg, 여성은 1,898 mg, 50 백분위수에 해당하는 양은 남자 1,159 mg, 여자 905 mg으로 산출되었다 (unpublished data). 미국 비타민과 무기질 전문가 위원회의 보고서 [78]에 의하면 소화기 장애를 나타내 게 하는 보충제 용량을 고려하여 보충제로부터의 최대무해용량을 750 mg/일로 정하고 불확실계수 3.0을 적용하여 보충제로부터 섭취하는 인의 양을 250 mg/일로 제안하였다. 식품으로 섭취하는 인의 양이 한국 인 성인 남성의 97.5 백분위수에서 2,628 mg/일이다 [46, 47]. 이에 포함되지 않은 보충제로부터 섭취하게 되는 양이 250 mg/일이라 하더라도 총 섭취량이 상한섭취량 이내인 2,878 mg/일 정도가 된다. 그러나 최근 가공식품 섭취량이 늘어나고 식품의 가공기술의 발달과 함께 첨가물로 섭취되는 인의 양이 점점 늘어 가고 있는 상황이므로 1일 총 인의 섭취량이 상한치를 넘는 사람 수는 계속 증가할 것으로 보인다.

 

식이보충제에 대해 조사한 2015-2017년 국민건강영양조사 통합 결과를 분석한 자료에 의하면 식이보충 제 섭취자 1,237명 중 식이보충제를 포함한 총 인의 섭취량이 가장 높았던 연령층은 남자 12-14세였으나 보충제를 통한 섭취량은 평균 3.25 mg/일로 적었다 [46, 47]. 19-49세 남자들 중 1일 인 섭취량의 97.5% 수치가 가장 높았던 연령대는 19-29세로(3,389 mg/일) 식이보충제를 통하여 섭취한 인의 하루 평균 섭취 량은 48.8 mg/일이었다 [46, 47]. 이러한 자료들을 활용하여 한국인의 인 섭취량의 97.5 백분위수를 산출 하면 3,081 mg 정도가 되므로 상한섭취량을 상회하지는 않지만 상당히 근접한 수치를 나타내고 있다.

 

국외 조사결과 [72] 1970년대에 이미 보충제 혹은 식품첨가제를 통한 인의 하루 섭취량이 1,000 mg에 달하는 사람들이 있다고 발표되었으며, 미국의 경우 20-59세 남성은 평균 1,700 mg/일 이상 섭취하고 있 다 [79]. 따라서 앞으로 국내에서도 인산염 식품첨가물의 함량이 높은 식품이나 보충제 등의 섭취를 통해 상한섭취량인 3,500 mg 을 초과하여 섭취할 가능성을 배제하기 어렵다. 특히 근래에 각종 탄산 음료 등을 포함한 가공식품이나 패스트푸드 등에 인산염 첨가제를 많이 사용하는 것으로 조사되어 [80], 이러한 식품 의 소비가 많은 아동이나 청소년층을 대상으로 인 섭취량에 대한 감시체계 구축이 시급하다.

 

(4) 노인기(64세 이상)

 

노인기에 장을 통한 인의 흡수율이 달라진다는 확실한 근거가 없으므로 최대무해용량은 성인과 동일하 게 3,500 mg으로 정하되 75세 이상 노인의 경우는 노화로 인한 신장 기능의 저하를 감안하여 불확실계수 를 1.2로 정하고 상한섭취량은 3,000 mg으로 정하였다.

(5) 임신기

 

임신 시에는 인의 흡수율이 약 10% 증가하므로 증가하는 흡수율을 감안하여 일반 성인의 섭취량 상한치 의 10%를 낮추어 3,150 mg을 산출하였으나 내림(round-down)하여 상한섭취량을 3,000 mg으로 정하였다.

 

(6) 수유기

 

수유부의 최대무해용량은 일반 성인과 같은 3,500 mg으로 정하고 임신부와 같이 흡수율이 증가하지는 않으므로 불확실계수를 1.0으로 설정하여 상한섭취량을 3,500 mg으로 정하였다

4 주요 급원식품

대부분의 연령대의 인 섭취량은 대체로 부족하지 않으며 상한섭취량을 넘지 않고 있어 현재 적절하게 섭취하고 있다고 볼 수 있다. 한국인 식생활에서 인의 주요 급원식픔은 백미로서, 함량은 95 mg/100 g으 로 가장 높은 식품은 아니지만 섭취량이 많아 인의 주요 급원식품이다. 그 외 돼지고기(살코기), 닭고기, 멸치, 우유, 달걀 등의 동물성 식품이 우리나라 사람들의 인의 주요 급원식품이다(표 25). 1회분량 당 인 함량이 높은 식품으로는 새우(312 mg), 멸치(280 mg), 현미(248 mg), 소고기(간)(224 mg), 오징어(216 mg), 고등어(203 mg), 치즈 및 우유(168-171 mg)등이 있다. 국가표준식품성분표 [81]에서 100 g 당 인 함량이 높은 식품으로 살펴보았을 때, 호박씨, 삼씨, 치아씨, 해바라기씨, 목화씨, 아마씨, 브라질너트, 아몬 드, 피스타치오넛과 같은 종실류와 줄나물, 참나물, 참반디 등과 같은 채소류에도 인이 다량 함유되어 있음 을 알 수 있다(표 26).

5 향후 2025 섭취기준 개정을 위한 제언

5-1. 섭취기준 설정에서 제기된 문제

한국인을 대상으로 한 평형실험 연구가 아직 보고되고 있지 않다. 따라서 요인가산법으로 경조직과 연 조직의 증가에 따른 필요량과 배설량을 합하여 평균필요량을 산출하였다. 그러나 인의 배설량은 섭취량에 비례하여 증가하므로 평균필요량을 요인가산법으로 설정할 경우 인 섭취량이 증가할수록 평균필요량도 증 가하게 되는 문제가 있다. 이러한 이유로 유아와 학동기 아동의 인의 평균필요량을 요인가산법으로 산출할 경우 인의 평형이 양을 유지하는 최소한의 적정 섭취량으로 간주하여 평균필요량을 산출하였다. 유아와 아동의 경우는 불가피 손실량(obligatory losses)과 성장에 필요한 양을 모두 고려하여 적정섭취량인 평균 필요량을 산출하였고, 청소년의 경우 1,000 mg 이하의 섭취에서 인의 평형이 양의 값을 보였다고 보고한 몇몇 소규모의 평형실험을 근거로 평균필요량을 정하였다. 이 연구들은 모두 미국의 국민을 대상으로 진행 된 연구이므로 한국인 아동과 청소년을 대상으로 연구가 필요한 상황이다. 같은 이유로 임신부의 인 섭취 량과 혈청 인의 관련성에 대한 연구가 이루어져야 하며 인의 흡수율에 대한 연구 역시 필요하다. 수유부의 인 평균필요량과 영아의 인 섭취량을 추정하기 위하여 모유 속의 인 함량에 대한 최근 정보가 필요하며 인의 급원에 따라 모유 내 인의 함량이 달라지는지에 대한 연구가 필요하다. 식품산업의 발달로 새로운 가공식품이 많이 유통되고 있으며, 식품첨가물로 섭취하는 인의 양도 증가 할 것으로 추정되므로 인의 함 량 DB를 개정 보완 하는 것이 필요하며 식이보충제나 식품첨가물로 섭취되는 인의 양에 대한 연구가 진행 되어야 한다.

5-2. 향후 2025 섭취기준 개정을 위해 필요한 과제

인의 평균필요량 설정을 위하여 아동이나 청소년들에게 요인가산법을 적용할 경우 실제 섭취량을 적용 하면 평균필요량이 매우 높게 산출된다. 한국 유아와 학동기 아동을 대상으로 혈청 무기인산의 농도가 적 정 한 범위에서 유지되고 인의 평형이 음이 되지 않는 최소 섭취량을 결정하는 연구가 필요하다. 또한 수 유부 유즙의 인 함량과 임신부의 인 필요량을 산출하기 위하여 임신부의 혈청 무기인산의 농도에 대한 연 구가 필요하다. 인을 함유한 식품첨가제가 여러 가공식품에 사용되고 있으므로 식품산업체에서 생산되는 제품의 인 함량에 대한 DB구축이 필요하다. 또한 인의 섭취량은 심장질환, 신장질환, 골다공증 등 여러 질환과 관련이 있고, 칼슘 대사에 영향을 미치는데 인의 섭취량이 부족한 사람보다 권장섭취량 이상으로 섭취하는 사람이 많으므로 한국인을 대상으로 인의 섭취량과 질병과의 관련성에 대한 연구도 필요하다.

 

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2020 한국인 영양소 섭취기준(무기질, 인P)

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