미량무기질, 크롬Cr-2020 한국인 영양소 섭취기준

1. 영양소의 특성

1-1 개요

크롬(원자번호 24, 원자량 51.996 g/mol)은 주기율표의 6족에 속하는 원소로 은색의 전이금속이다. 잘 변색되지 않고 녹는점이 높으며 크롬의 산화물은 부식되지 않아 특히 철과 같은 금속의 도금용으로 사용되 어왔다. 크롬산화물은 여러 형태의 이온으로 존재할 수 있으며 장내 흡수율은 매우 낮아 0.5-2%이하로 추 정된다 [1]. 식품 속에 존재하는 크롬의 주요 형태는 3가(Cr(III))이며 간혹 4가의 크롬(Cr(IV))으로 오염되 어 있다고 해도 위산에 의하여 환원되어 쉽게 3가로 전환된다. 그러나 크롬산(chromate)이나 이크롬산 (dichromate)으로 존재하는 4가의 크롬은 강한 산화제이므로 인체에 매우 해롭다.

 

Mertz (1993)는 크롬이 니코틴산이나 아미노산인 글리신, 시스테인, 글루타민산 등과 결합하게 되면 포 도당에 대한 내성이 개선된다고 보고하였고 [2], Vincent 크롬이 산성의 아미노산들과 결합하여 형성한 저 분자의 올리고펩타이드를 크로모듈린(chromodulin)이라 명명하였다 [3]. 크로모듈린은 동물조직에서 인슐 린 수용체의 활성을 유지하여 혈당의 흡수를 도우므로 혈당개선에 기여할 수 있다 [4]. 크롬의 혈당 및 인 슐린 대사 개선 효능에 대해서는 1959년 이후 동물실험으로 시작하여 지속적으로 연구되어왔으나 아직 결 핍 증세를 나타내는 지표가 확실하지 않아 확실한 연구결과가 없고 완전정맥영양(total parenteral nutrition; TPN)환자 외에는 결핍증이 보고된 바가 없었다 [5]. 일본에서는 최근 최저유해독성량은 1,000 μg/일로 보아 성인 및 고령자의 상한섭취량을 설정하였으나 아직 충분한 과학적 근거가 없으므로 2020 한국인 영양소 섭취기준에서는 충분섭취량(Adequate Intake, AI)만 제정하였다.

1-2. 흡수, 분포, 대사, 배설

(1) 흡수

식사를 통하여 공급된 크롬은 거의 흡수되지 않고 변으로 98% 정도가 배설되므로 [6] 그 흡수율은 매우 낮아 겉보기 흡수율은 0.5-2% 이내로 보고되어 있다. Anderson & Kozlovsky은 식사를 통한 크롬의 섭취 가 부족할 때 흡수율이 증가한다고 보고하여 크롬도 항상성 유지를 위한 체계가 발달되어있는 것을 알 수 있다 [7]. 크롬은 인체에 극미량 존재하므로 생체이용율을 연구하기는 쉽지 않지만 Anderson 등은 디니코 틴산(dinicotinic acid), 디글리신(diglycine), 시스테인, 글루탐산 복합체로 섭취한 크롬이 다른 형태의 복 합체에 비하여 잘 흡수되어 신장에 보유된 크롬 농도가 더 높았다고 하였다 [8]. 식사 요인으로 비타민 C는 크롬의 흡수율을 높여주며, 아연은 상호 경쟁관계에 있어 아연부족 쥐에서 크롬의 흡수율이 증가하였다는 보고가 있었다. 또한 탄수화물 급원으로 전분을 섭취하였을 때가 단당류를 섭취하였을 때 보다 조직의 크 롬 보유량이 높았고 단당류들은 소변으로의 크롬 배출을 촉진시킨다는 연구결과가 보고되었다 [9].

 

(2) 분포

 

크롬은 인체에 들어오면 빠르게 뼈로 유입된다 [10]. 뼈 외에 크롬을 보유한 장기는 지라, 신장, 간 등으 로 보고되고 있다. 명확한 풀(pool)은 알려져 있지 않지만 생체의 크롬 풀은 반감기를 달리하는 4개 정도 로 나뉘어져 있으며 반감기는 풀에 따라 1일 이하부터 7주, 12주까지로 보고되고 있다. 가장 반감기가 긴 풀은 346일 정도로 크롬은 인체에 상당히 오래 축적되는 것으로 보고되고 있다 [11].

 

(3) 대사

 

장에서 흡수된 크롬은 트랜스페린에 의해 운반되므로 혈청의 철 농도에 의하여 영향을 받는다 [12]. Anderson & Kozlovsky는 크롬 섭취량이 40 μg/일까지 올라가면 겉보기 흡수율은 약 0.5%정도 떨어진다 고 보고하였다 [7].

 

(4) 배설

 

크롬의 흡수율은 낮아 대부분 대변으로 배설되나 인체에 흡수되었던 크롬은 주로 소변을 통해 배설된 다. 크롬 섭취량이 많아지면 소변으로의 배설량은 증가하며 스트레스로 인하여 코르티졸이 분비되어도 크 롬의 배설량은 증가한다 [13]. 운동, 특히 유산소 운동은 크롬의 배설을 증가시키는 요인이 될 수 있다고 보고하고 있다 [14-16]. 최근 연구에 의하면 당뇨환자에서 나이가 들수록 머리카락과 땀, 소변으로의 크롬 배설량은 감소하는 것으로 보고되었다 [17].

1-3. 기능

크롬은 인슐린 활성을 증가시켜줄 수 있는 영양소이다. 양조효모로부터 유리된 일부 인자들이 크롬 결 핍 쥐에서 포도당 내성을 호전시키는 원인에 대하여 연구한 결과, 이 인자들에 니코틴산, 글루타민산, 글리 신과 함황 아미노산 등이 함유되어 있었다. 이후 이 올리고펩타이드는 크로모듈린이라 불리게 되었으며 인슐린 의존성 세포들의 수용체에 인슐린이 결합되면 크롬을 끌어들여 결합한 후 수용체의 키나아제 활성 을 촉진하는 것으로 밝혀졌다 [3]. 크로모듈린은 생물의 조직이나 소의 초유로부터 분리되었다. 크로모듈린은 크롬의 흡수를 높이고 인슐린 수용체의 기능을 활성화시킨다. 그러나 인체에 크롬을 보충시킴으로서 내당능이 개선될 수 있는지에 대해서는 아직까지도 논란이 많다. 특히 정상인에게 크롬 보충효과는 확인할 수 없었으며 내당능 장애를 보이는 사람들에서는 일부 개선 효과가 보고되었다. 중국의 한 연구에 의하면 제2형 당뇨환자에게 매일 크롬 200 μg과 1,000 μg을 섭취시킨 군에서 2개월 후 모두 유의하게 식후 2시 간 혈중 인슐린 농도가 감소하였으며 혈당은 고농도군에서만 유의하게 감소하였고 당화혈색소는 두 군 모 두 유의하게 감소되었다. 그러나 이들의 BMI수치는 변화가 없었다 [18].

크롬은 사람을 비롯한 어린 동물에서 성장에 기여한다는 보고들이 있었다. 특히 영양불량 어린이에서 크롬 보충이 유의한 성장개선 효과를 나타내었다 [19]. 또한 완전정맥영양환자에서 체중 감소가 있었을 때 크롬의 보충이 효과적이었다 [5].

동맥경화 질환자에게 매일 250 μg의 크롬을 보충하였을 때 혈중 중성지방이 줄고 HDL-콜레스테롤이 증가하였다 [20]. 베타차단제(β-blocker)를 복용하는 환자들에서는 600 μg 크롬 보충이 HDL-콜레스테롤 의 증가를 보였으며 [21], 총 콜레스테롤이 높은 환자에서는 LDL-콜레스테롤과 아포단백 B를 감소시켰다 [22].

그 외 크롬이 RNA합성을 촉진하고 혈청 면역글로블린을 증가시켰다는 연구보고들 [23, 24]이 있지만, 사람을 대상으로 한 연구 결과는 거의 없다.

2 건강 유지 및 증진을 위한 섭취기준

2-1. 건강을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

크롬의 인체 유입은 식품으로부터 섭취하는 [25, 26] 외에 산업현장에서 발생되는 크롬염의 공기전파 [27-29]. 각종 보충제를 통한 섭취 [30], 기타 그릇 등으로부터의 오염 [31] 등이 보고되고 있다. 식품으로부 터 섭취한 크롬은 흡수율이 낮아 인체에 보유되는 크롬의 양은 매우 적으며 주로 간, 지라, 연조직과 뼈에 보유된다 [8, 32]. 흡수된 크롬은 주로 소변을 통해 배설되며 [7] 당뇨환자를 대상으로는 하였으나 연령이 증가함에 따라 배설량이 감소한다는 연구가 보고되기도 하였다 [33]. 반면, 크롬의 대사실험은 극히 드물어 Offenbacher 등 [34]의 연구와 고령층을 대상으로 한 Bunker 등 [35]의 연구로 국한된다. 제3차 미국의 국 민건강영양조사에 따르면 보충제를 통한 평균 크롬의 섭취량의 95 백분위수는 남성의 경우 100 μg/일이었 으며 여성의 경우 127 μg/일이었다 [36]. 일반식품을 통한 섭취량 평가에서 이탈리아의 한 연구진은 1일 섭취량 중위수가 56.70(36.08-86.70) μg/일로 보고하였고 주요 급원은 음료, 곡류, 육류였다 [37].

크롬의 부족이나 과잉섭취 혹은 과도한 인체 내 축적은 혈당, 고인슐린혈증, 인슐린 민감성 저하, 혈청 지질, 신장염 [38, 39] 등의 생리적인 변화를 야기할 수 있으며 과잉섭취의 경우 피부질환 및 알레르기, 폐암 발생 [27-29]과 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 크롬 부족은 특히 제2형의 당뇨환자에서 인슐린 저항성과 내당능 감소와 관련이 있는 것으로 보고되고 있다 [17, 40].

크롬의 필요량 산출을 위하여 검토 가능한 지표로는 결핍이나 과잉증을 보이지 않는 크롬 섭취량, 크롬 의 뇨 배설량, 혈중 크롬 농도의 유지에 필요한 크롬 섭취량, 혈당의 정상적인 조절을 위한 크롬섭취량 등 을 검토할 수 있다. 그러나 모든 분야의 연구가 충분히 진행되어 있지 않고 특히 크롬 섭취량과 관련된 연구는 많이 부족하다. 그러므로 크롬의 적정섭취량의 설정 기준은 미국 국립과학원의 자료에 근거하여 결정하였다 [41]. 성인을 위한 크롬의 적정섭취량은 일반인들이 하루에 섭취하게 되는 크롬의 양에 기준한 다. 미국인들을 기준으로 영양사에 의해 잘 계획된 매일의 식사로부터 섭취하게 되는 1일 평균 크롬의 양 을 측정한 결과, 13.4±1.1 μg/1,000 kcal였다 [25]. 한국인 식사 내에 함유된 크롬의 양에 대한 연구 결과 가 없으므로 한국인 크롬 섭취기준은 미국 성인의 일반 식사에 함유된 크롬 양을 기준하여 연령대별 에너 지 필요추정량에 대비하여 산출하여 충분섭취량으로 정하였다.

2-2. 결핍 예방을 위한 섭취기준

크롬의 결핍증은 잘 보고되지 않았으며 결핍 수준을 유도하기가 어렵기 때문에 실험 연구결과도 많지 않다. 동물을 대상으로 한 실험에서 크롬 부족은 체중증가율을 감소시키고 공복시 혈당을 낮추는 효과를 나타내었다 [42]. 인체를 대상으로 한 크롬 결핍 관련 연구는 완전정맥영양 환자로 국한되어 완전정맥영양 환자가 당뇨증상을 보였을 때 두 주정도 150-200 μg/일의 크롬을 보충하면 증상이 사라졌음을 보고하고 있다 [43, 44].

미국(모든 연령층, 임신부, 수유부), 일본, 호주, 영국, 독일, 스위스, 오스트리아 거의 모든 국가에서 크 롬의 섭취기준으로 충분섭취량을 설정하고 있다. 국내에서도 크롬 섭취량에 관한 연구는 전무하다. 그러므 로 크롬 결핍 예방을 위한 섭취기준은 Anderson 등 [45]이 미국 성인을 대상으로 한 영양연구와 호주와 뉴질랜드의 국가영양조사 결과에 기초하여 정한 미국의 근거를 도입하였다. 미국 성인을 위한 크롬의 적정섭취량은 영양사에 의해 잘 계획된 매일의 식사로부터 섭취하게 되는 1일 평균 크롬의 양이 13.4±1.1 μ g/1,000 kcal임을 기준하여 설정하였다 [25]. 65세 이상의 노인들을 위한 크롬 적정섭취량은 그 연령대의 에너지 섭취량에 대비하여 산출하였다. 0-5개월 영아는 모유를 통해 섭취하게 되는 크롬섭취량을 충분섭취 량으로 정하고 6-11개월 영아는 모유와 이유식으로부터 섭취하게 되는 크롬의 양을 산출하되 이유식을 대상 으로 연구된 바가 없으므로 일반인들 식사에 크롬 함유량을 기준하여 산출하였다.

(1) 영아기(1세 미만)

영아의 경우 모유와 이유식을 통하여 섭취하는 1일 평균 섭취량을 근거로 제정하고자 한다. 한국 영아 의 모유섭취량은 1일 평균 780 mL이며 모유내 크롬 함량이나 이유식의 크롬 함량에 대한 국내 연구는 전 무하므로 식품 속의 크롬 함량에 대한 자료는 외국의 조사 자료에 근거하여 0.25 μg/L로 추정하였다 [25, 46-49]. 따라서 1일 모유 섭취량을 780 mL로 추정하면 0-5개월 영아의 크롬 섭취량은 약 0.195 μg이 되 므로 충분섭취량을 0.2 μg으로 제정하였다.

6-11개월 영아는 모유와 이유식을 섭취하게 되므로 이에 대한 크롬 함량 데이터베이스가 필요하나 한국 식품을 대상으로 분석된 것이 없으므로 영아의 1일 섭취 열량에 근거하였다. 한국인 영양소 섭취기준에서 6-11개월 영아의 1일 에너지필요추정량은 650 kcal이다. 이 시기의 1일 모유섭취량은 외국의 조사결과를 기초하여 평균 0.6 L로 추정하였다. 모유로부터 얻는 열량은 390 kcal이므로 이유식으로부터 취하게 되는 에너지는 260 kcal정도이다. 모유 속의 크롬의 함량은 0.25 μg/L로 추정되므로 이 시기에 모유로부터 취하 게 되는 크롬의 양은 0.15 μg이며 성인의 섭취기준 설정시 사용하였던 잘 균형잡힌 식사의 크롬 영양밀도 13.4 μg/1,000 kcal를 도입하여 나머지 이유식으로부터 취하게 되는 크롬 함량은 3.48 μg으로 추정하였다. 따라서 6-11개월 영아의 크롬 섭취량은 3.63 μg으로 추정되므로 충분섭취량은 4.0 μg/일로 설정하였다.

(2) 성장기(1-18세)

유아, 아동, 청소년들의 식사에 함유되어있는 크롬 함량에 대한 연구나 이들을 대상으로 연구된 평형실 험, 체내 저장량, 노출량 등 사용할 수 있는 연구결과가 없어 평균필요량을 설정할 수 없으므로 성인의 섭 취기준으로부터 대사체중을 적용하여 외삽해 충분섭취량을 설정하였다. 체중은 성인의 체중으로부터 하향 외삽(down extrapolate)하고 성장계수를 산입하여 다음과 같은 산식으로 F값을 산출한 후 성인의 충분섭 취량 값에 곱하여 성장기의 충분섭취량을 산출하였다.

성장계수는 추정치로서 1-2세는 0.30, 3-14세까지는 0.15를 적용하였으며 이 기간에는 남녀간 차이는 두지 않았다. 15-18세부터는 남녀 차이를 인정하여 남자는 0.15, 여자는 0으로 하였다. 기준이 되는 성인 연령은 19-29세 남자와 여자의 체위기준을 적용하되 성별 차이를 인정하지 않은 연령대에서는 체위기준의 평균을 적용하였다.

① 유아

유아의 충분섭취량은 추정할만한 연구자료가 없으므로 19-29세 남자와 여자의 충분섭취량의 평균값에 대사체중과 성장계수를 고려하여 외삽한 결과 1-2세는 9.0 μg/일로, 3-5세는 11 μg/일로 산출되었으나 최 종 충분섭취량은 모두 10 μg/일로 정하였다.

12.08 μg/일(10.33+12.08)/2＝11.20 μg/일→ 10.0 μg/일

② 아동

남자 아동의 경우 19-29세 남자의 충분섭취량에 대사체중과 성장계수를 고려하여 외삽하였다. 산출된 충분섭취량은 6-8세 16.41 μg/일, 9-11세 21.81 μg/일 이었으나 수치를 내림하여 각각 15 μg/일과 20 μg/일로 정하였다.

여자 아동의 경우 19-29세 여자의 충분섭취량에 대사체중과 성장계수를 고려하여 외삽하여 충분섭취량을 설정하였다. 산출된 충분섭취량은 6-8세 12.58 μg/일, 9-11세 16.74 μg/일 이었으나 6-8세의 연령구간에서 남녀의 체중에 차이가 크지 않은 점을 고려하여 남자와 동일하게 각각 15 μg/일과 20 μg/일로 정하였다.

③ 청소년

남자 청소년의 경우 아동과 같이 19-29세 남자의 충분섭취량에 대사체중과 성장계수를 고려하여 외삽하 여 충분섭취량을 설정하였다. 산출된 충분섭취량은 12-14세 28.24 μg/일, 15-18세 32.85 μg/일이었으나 올림하여 각각 30 μg/일과 35 μg/일로 정하였다.

여자 청소년의 경우 아동과 같이 19-29세 여자의 충분섭취량에 대사체중과 성장계수를 고려하여 외삽하 여 충분섭취량을 설정하였다. 산출된 충분섭취량은 12-14세 20.74 μg/일, 15-18세 19.44 μg/일이었으나 최종 충분섭취량은 모두 20 μg/일로 정하였다.

일본의 경우 유아부터 청소년기까지의 연령 구간에 대해서는 충분한 과학적 근거가 없으므로 크롬의 섭 취기준을 정하고 있지 않다. 미국의 DRI는 연령구분이 다르기는 하지만 남녀 3-5세와 남자 9-11세, 여자 15-18세에서 5 μg/일 정도 높은 값을 설정하고 있다.

 (3) 성인기(19-64세)

성인의 평균필요량을 설정할 수 있을 정도의 섭취량 조사나 식품 내 크롬 함량 DB도 구축되어있지 않 으므로 [45] 미국 성인을 대상으로 한 영양연구와 호주와 뉴질랜드의 국가영양조사 결과에 기초하여 정한 미국의 기준을 도입하였다. 성인을 위한 크롬의 적정섭취량은 영양사에 의해 잘 계획된 매일의 식사로부터 섭취하게 되는 1일 평균 크롬의 양이 13.4±1.1 μg/1,000 kcal임을 기준하여 설정하였다 [25]. 2013년-2017년 국민건강영양 조사 분석 자료를 재분석한 결과 19-64세 성인 남자(2,574명)의 에너지 섭취량의 중위값은 2,270.9 kcal이었으므로 충분섭취량은 30.43 μg/일로 산출된다. 그러므로 1일 충분섭취량은 30μg/일로 정하였다. 여성(3,141명)의 에너지 섭취량의 중위값은 1,644.9 kcal 이었으므로 충분섭취량은 22.04 μg/일로 산출된다. 그러므로 여자 성인의 충분섭취량을 20 μg/일로 정하였다.

현재 설정된 수치는 미국인을 위한 크롬 섭취기준(충분섭취량)과 비교해 볼 때 성인의 경우는 5 μg/일 정도 낮은 수치였다. 이 차이는 동일 연령 구간에 있는 두 나라 국민들의 에너지 섭취량의 차이에서 비롯 되는 차이이다. 반면, 일본의 크롬 섭취기준은 아래 표와 같다. 일본인을 위한 크롬 섭취기준으로는 2010 년 평균필요량과 권장섭취량을 제정하였으나 2015년부터는 영유아기와 성인기, 임신부와 수유부 등에 대 하여 충분섭취량과 상한섭취량을 제정하고 있으며 남녀간 차이를 고려하지 않았다. 일본인을 위해 설정한 크롬의 충분섭취량은 한국인이나 미국인들의 섭취기준에 비하여 매우 낮은 수치이다. 일본의 연구진에 의 하여 2011년과 2012년에 조사된 일본인들의 일상 식사를 통하여 섭취하게 되는 크롬 섭취량은 20-80 μg/ 일이었으나 [50] 일본식품표준성분표 2010로부터 산출한 크롬섭취량은 10 μg/일로 산출되어 [51, 52] 일본 인을 위한 크롬 섭취기준은 후자에 근거하여 설정하였다. 그러나 한국인들을 대상으로 한 유사한 연구결과 가 없으므로 한국인을 위한 크롬 섭취기준은 미국의 연구결과를 근거로 설정하였다. 일본의 섭취기준으로 기준량은 충분한 과학적 근거의 부족으로 평균필요량을 산출할 수 없어 채택하고 있는 지표로 기준량이란 한국인 영양소섭취기준의 충분섭취량에 준한다.

(4) 노인기(65세 이상)

노인의 충분섭취량 역시 성인과 동일한 방법으로 에너지 섭취량을 근거로 산출하였다. 2013년-2017년 국민건강영양 조사 자료를 취합하여 재분석한 결과 65-74세 남자의 에너지 섭취량의 중위값은 1,883.2 kcal/일 이었으므로 충분섭취량은 25.2 μg으로 산출된다. 소숫점 이하를 절삭하여 25 μg을 65-74세 남자 의 충분섭취량으로 정하였다. 75세 이상의 남자의 에너지 섭취량의 중위값은 1,717.0 kcal/일이었으므로 충분섭취량은 23.0 μg/일 이고 이를 반올림하여 25 μg을 75세 이상 남자의 충분섭취량으로 정하였다. 65-74세와 75세 이상 여자의 에너지 섭취량의 중위값은 각각 1,557.3 kcal/일과 1,218.2 kcal/일 이었으므 로 충분섭취량은 각각 20.9 μg/일과 16.3 μg/일로 산출된다. 이를 반올림하여 20 μg/일을 65세 이상 여자 의 충분섭취량으로 정하였다.

미국인을 위한 크롬의 충분섭취기준으로 65세 이상의 남자는 30 μg/일, 여자는 20 μg/일로 정하고 있 으며 일본의 경우는 모든 성인의 경우 10 μg/일로 정하고 있다. 한국인 섭취기준은 미국인 섭취기준 설정 근거에 준하여 설정하였다.

(5) 임신기

임신에 따른 추가량의 필요성에 대한 연구 결과가 없으므로 미국 국립의학 아카데미 보고서에서 Carmichael 등 [36]은 7,000여 명을 대상으로 조사한 정상분만 임신부의 임신기간 동안 체중 증가량 16 kg을 도입하여 19-29세 성인여성의 기준체위에 부가하여 충분섭취량을 외삽하였다. 이렇게 얻은 수치는 25 μg/일이었다.

미국인 임신부의 크롬 섭취기준은 14-18세, 19-30세, 31-50세 여성의 연령군으로 나누어 세 연령 구간에 대하여 설정하였다. 여성의 임신기간이 넓어진 데에 따른 조치라 볼 수 있다. 그러나 최종 섭취기준은 큰 차이가 없어 14-18세는 29 μg/일, 19-50세는 30μg/일로 설정하였다. 일본에서는 임신부에 대한 충분한 과학적 근거가 없어 비임신부의 섭취기준을 그대로 적용하였다.

(6) 수유기

19-29세 성인 여성의 충분섭취량에 모유를 통해 손실되는 양을 더하여 산출하였다. 모유로 인하여 배설 되는 양이 하루 200 ng으로 보고되고 있으므로 [36] 흡수율 1%를 적용하게 되면 1일 20 μg이 더 필요하게 된다. 이로부터 수유부의 크롬 충분섭취량은 40 μg으로 산출하였다.

국인 수유부를 위한 크롬 충분섭취량은 모유를 통하여 하루에 배설되는 크롬 양을 더하여 20 μg/일을 추가량으로 정하였다. 임신부와 마찬가지로 대상 연령군을 14-18세, 19-30세, 31-50세에 대하여 각각 44, 45, 45 μg/일으로 정하였다. 일본에서는 수유부에 대한 충분한 과학적 근거의 부족으로 비수유 중 여성의 기준량을 적용하여 추가량을 정하지 않았다.

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2-3. 만성질환 위험감소를 위한 섭취기준

크롬은 부족 시 혈당의 이용이 원활하지 못하여 고혈당을 유발하고 인슐린 민감성이 저하되는 것으로 보고되어 있으며 내당능 장애 환자에게 보충 시 혈당과 당화혈색소(HbA1c)의 개선을 기대할 수 있다. 그 러나 여러 연구를 메타분석한 결과, 당뇨환자가 아닌 경우에는 크롬의 보충이 혈당치에 영향을 주지 않는 것으로 밝혀졌다 [53]. 또한 비만한 비당뇨병 환자에서도 크롬 보충은 개선효과를 보이지 않았다 [54]. 따 라서 만성질환 위험감소를 위한 섭취기준을 정할 만한 근거가 부족하여 이번 한국인 영양소섭취기준에서 는 크롬의 만성질환 위험감소를 위한 섭취기준을 정하지 않았다 [53].

3 안전확보를 위한 섭취기준

3-1. 안전을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

크롬을 과잉섭취하게 되면 알레르기성 피부염, 피부병과 폐암 발병률이 증가한다는 보고가 있었으나 대 부분 크롬의 독성은 산업현장에서의 노출 결과로 오는 것으로 공기 전파를 통한 Cr6+ (6가 크롬) 화합물에 기인한다 [27-29]. 사람이 식사를 통하여 섭취하게 되는 Cr3+ (3가 크롬)에 대한 연구결과들 [55, 56]이 있 기는 하지만 상한섭취량 설정 근거로 활용하기에는 모두 제한점이 있다.

① 위험요소

크롬의 독성은 원자가에 따라 달라진다. 본고에서는 Cr3+ 평가로 제한을 두었는데 그 이유는 Cr3+이 식 품과 보충제의 주된 형태이기 때문이다. Cr6+이 Cr3+보다 독성이 매우 강하나 식품에서 발견되지 않으며 Cr3+은 흡수율이 매우 낮아 독성을 일으킬 정도는 아니다 [1]. 그러나 크롬이 인슐린의 기능에 영향을 주고 고혈당증과 고지혈증을 개선시킨다는 효과가 있다는 결과가 알려지면서 크롬 보충제의 섭취가 증가하고 있다 [30]. 그 이후로 크롬의 과잉 섭취에 관한 연구들이 진행되었으며 몇몇의 연구에서는 Cr3+ 섭취의 안 전성을 입증하고 있다 [18, 57].

 

② 만성신부전증

사람에서 choromium picolinate의 섭취가 만성적인 간질성 신염의 원인이 된다는 연구가 발표되었으나 [38, 39] 동물실험에서는 크롬의 신장 손상에 관한 증거가 발견되지 않았다.

③ 유전독성

Cr4+은 인체의 발암물질과 돌연변이 유발물질로 잘 알려져 있지만 Cr3+ 화합물은 동물 시험을 통하여 독성 분석결과 음성으로 판정되었다 [58-60].

④ 용량-반응 평가

Cr3+의 신장, 간, 생식능력 및 DNA손상의 영향에 대한 연구결과가 제한되어 있어 용량-반응 (dose-response)에 대한 정보나 최대무해용량(LOAEL), 최저유해용량(NOAEL)에 대해 명확히 제시할 수 없으므로 수용성의 3가 크롬염에 대한 상한섭취량을 설정할 근거가 불충분하다.

⑤ 위험도

식품 및 보충제를 통한 다량의 크롬 섭취는 부작용을 나타내지 않았으나 이것이 잠재적 부작용이 없음을 의미하는 것은 아니다. 크롬 섭취에 따른 부작용에 대한 연구 정보가 제한되어 있기 때문에 다량의 크 롬 섭취는 경고하는 것이 적절할 것이다. 최근 한 연구에서 정상의 혈당 수치를 보이며 BMI 가 27 미만인 20-50세 남녀에게 1,000 μg/일의 Cr3+를 16주간 섭취하게 하였을 때 혈청 크롬의 농도와 인슐린 감수성 간에 역의 상관관계가 성립되었으므로 크롬의 과잉 섭취가 인슐린 민감도를 떨어뜨릴 수 있음을 보고하였 다 [61]. 일본에서는 이를 근거로 최저유해독성량을 1,000 μg/일로 보아 불확실계수 2를 적용하여 성인 및 고령자의 상한섭취량을 500 μg/일로 설정하였다.

3-2. 안전 확보를 위한 섭취기준

WHO에서는 크롬 보충제를 고려하여 상한섭취량에 대해 언급되어있으나 전반적으로 사람이 과잉 섭취 하여 발생한 부작용에 대해 보고된 것이 거의 없다. 몇몇 연구들에서 크롬 보충이 근육과 지방의 분포에 효과가 있다는 보고가 있었지만 크롬의 영양보충 효과는 결핍증이 있는 경우 외에는 나타나지 않았다. 그 럼에도 불구하고 미국에서는 크롬을 보충섭취하는 사람들이 있는 것으로 보고되었으나 한국인에 대한 연 구결과는 미흡하여 상한섭취량 제정은 유보하고자 하였으며 추후 상한섭취량 제정을 위하여 보충제를 통 한 섭취실태조사가 필요하다. 크롬의 과잉 섭취는 신기능 부전, 유전독성, 암, 간기능 부전, 생식능 등과 관련하여 보고되었으나 보충제로 사용되는 Cr3+에 대한 인체연구는 상당히 부족하고 여러 중재연구를 통 하여 picolinate와 같은 보충제 형태를 1일 1 mg까지 수 개월 섭취하였어도 부작용이 거의 나타나지 않았 기 때문에(더구나 이들 연구는 대부분 효능을 평가하기 위한 시험이었고 독성효과를 밝히기 위한 시험이 아니었음) 상한섭취량 설정 근거로는 부족하여 상한섭취량을 설정하지 않는다.

4 주요 급원식품

한국 국가표준식품성분표에는 크롬 분석치가 수록되어 있지 않으므로 한국인이 식사를 통하여 어느 정 도의 크롬을 섭취하는지 알 수 없다. 그러므로 한국인이 주로 섭취하는 크롬의 급원식품에 대한 분석을 위해서는 우선 식품성분표가 마련되어야 할 것이다. 외국의 경우 크롬 급원식품에 대한 보고가 몇몇 있지 만 미국이나 유럽의 국가기관들에서 발표하는 식품성분표에도 크롬치는 실려 있지 않아 참고하기가 어려 운 상황이다. 몇몇 연구와 미국 NIH(National Institute of Health)를 통해 보고된 바에 의하면 크롬은 브로 콜리, 그린빈 등의 일부 채소, 포도, 오렌지, 사과, 바나나 등의 일부 과일, 적포도주, 마늘과 바질 등의 향신료, 육류 등에 많으며 그 외의 자료에 의하면 토마토나 일부 조개류, 등푸른 생선, 견과류, 달걀, 밀배 아, 효모, 버섯 등에 풍부한 것으로 알려져 있다 [62, 63].

5 향후 2025 섭취기준 개정을 위한 제언

5-1. 섭취기준 설정에서 제기된 문제

한국인을 대상으로 한 연구결과가 전무하고 한국인이 주로 섭취하는 식품 속의 크롬 함량에 대한 분석 도 이루어지지 않고 있으므로 평균필요량은 물론 충분섭취량을 설정할만한 근거가 절대 부족하다. 아울러 보충제 섭취 실태도 보고되어 있지 않으므로 상한섭취량을 설정하기에도 과학적 근거가 부족하다. 현재 설정한 크롬의 섭취기준은 모두 서구의 식습관을 가진 미국인들의 일상식으로부터 도출된 자료를 바탕으 로 제정되었으므로 한국의 실정과 부합하지 않을 가능성도 있다. 일본에서는 일본인들이 하루에 섭취하는 크롬 양을 일본식품성분표를 활용하여 산출하였을 때 10 μg으로 산출되어 성인을 위한 섭취기준을 10 μg/일로 정하고 있다. 이 수치는 미국의 섭취기준의 1/3 정도에 불과하다. 따라서 한국인의 현 섭취기준이 적정한 수준인지를 검토하는 연구가 반드시 필요할 것으로 판단된다. 아울러 한국인 수유부들의 모유 내 크롬 함량도 분석되지 않고 있어 수유부의 섭취기준을 설정하는데 어려움이 있다.

5-2.향후 2025 섭취기준 개정을 위해 필요한 과제

가장 먼저 한국인이 섭취하는 식품의 크롬 함량 분석이 필요하며 이를 바탕으로 한국인들의 1일 크롬 섭취량이 어느 정도인지를 판정할 필요가 있다. 수유부의 섭취기준을 정하기 위해서는 한국인 수유부의 모유내 크롬 함량을 분석할 필요가 있다.

식품성분표가 마련되면 한국인의 평균필요량 혹은 충분섭취량 설정을 위해 한국인이 일상 식사로부터 섭취하게 되는 크롬의 양, 배설량 등에 대한 대사실험이 수행되어야 한다. 성인은 물론 유아동과 청소년기 를 대상으로 하는 대사 실험도 필요하다.

크롬은 인슐린의 활용과 유관하므로 특히 제2형 당뇨에서 체내 크롬 상태와 인슐린 저항성, 당내응성 등에 대한 연구가 한국인을 대상으로 진행되어야 한다. 또한 최근 근육과 지방 대사의 개선을 목적으로 크롬 보충제를 섭취하는 예가 있으므로 보충제의 남용으로 인한 부작용 등이 보고되는지 모니터링 해야 하며 대용량의 크롬 보충제 섭취로 인한 효과나 부작용 등도 연구되어야 하고 아울러 한국인들의 크롬 보 충제 섭취 실태를 지켜보아야 한다.

2020 한국인 영양소 섭취기준(무기질, 크롬Cr)

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5년 단위로 발행 됨.

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