미량무기질, 망간Mn-2020 한국인 영양소 섭취기준

1 영양소의 특성

1-1. 개요

망간(화학명: manganese, 원소기호: Mn)은 암석 등에서 발견되는 자연발생 금속이며, 산소, 황, 염소, 탄소 등과 결합한 형태의 화합물로도 존재하고, 여러 종류의 식품에도 함유되어 있다 [1-3]. 망간은 견과류, 전곡류 등의 식물성 식품과 조개, 홍합 등의 어패류에도 함유되어 있다 [4]. 망간은 인체에 약 10-20 mg(70 kg 성인 남자 기준) 정도 존재하며 그 중 25-40%는 뼈에, 나머지는 간, 췌장, 신장 등 대사가 활발 한 장기와 조직에 골고루 분포한다 [5]. 망간은 초과산화물 불균등화효소(superoxide dismutase, SOD), 아 르기닌 분해효소(arginase), 인산에놀피루브산 탈탄산효소(phosphoenolpyruvate decarboxylase) 등 여러 효소의 구성성분이 된다 [6-8]. 망간은 여러 효소의 활성을 통해 항산화 반응, 영양소 대사, 골격 형성과 혈액응고, 혈당 조절, 성호르몬과 핵산 합성, 면역반응에 관여한다 [6, 8-10]. 사람에서 망간 결핍 증상은 거의 나타나지 않은 것으로 알려져 있으나 실험적인 조건에서 망간이 결핍된 식사를 하는 경우 홍조, 발진, 피부 탈락, 저콜레스테롤혈증, 혈액응고 지연 등의 결핍증이 나타나며 [2, 6, 7], 동물에서는 망간 결핍의 증상으로 성장지연, 골격 형성 장애, 피부발진 등이 보고되었는데, 동물 종별로 차이가 크다 [1, 2, 11]. 망간섭취량에 의해서 혈중 망간의 농도 변화가 나타나는 식이 섭취량의 범위가 넓어 현재까지 망간 평형 유지를 위한 섭취량을 특정하기 어려운 것으로 알려져 있다 [12]. 작업 중 망간이나 환경적 노출에 의한 망간 독성은 잘 보고되어 있으나 식품에 의한 독성 보고는 제한적이다 [13].

1-2. 흡수, 분포, 대사, 배설

(1) 흡수

망간은 소장에서 능동 수송의 체계로 흡수되는 것으로 알려졌으며, 섭취량이 많을 때는 확산에 의해 흡 수된다 [2]. 망간의 흡수율은 약 1-5% 정도이며, 망간의 흡수 효율은 망간 섭취가 낮을 때는 증가하고 섭취 가 많을 때는 감소하는데 [2, 4, 8], 이러한 흡수 특성의 기전은 보고되지 않았다. 체내에 흡수된 망간의 반감기는 8-33일 정도이며, 연령이 증가할수록 낮아지는 것으로 알려졌다 [14]. 망간 흡수는 철 섭취나 체내 철 저장 단백질인 페리틴(ferritin)과 상관관계를 보이며 [15-17], 망간이 흡수된 후에 혈액에서 이동하고 조직으로 전달되는 과정에서 철 운반 단백질을 공유하기 때문에 망간의 흡수와 세포내 함량은 철 섭취와 체내 저장 상태에 의해 영향을 받게 된다 [18, 19]. 남자는 여자보다 망간 흡수율이 낮은데 이는 남성이 여성보다 체내 철 보유 수준이 높기 때문인 것으로 보인다. 영아는 성인보다 망간 흡수 비율이 높으며, 이유식을 섭취하는 영아는 망간 섭취량의 20%까지 체내에 보유하는 것으로 알려졌다 [2, 4, 8].

(2) 분포와 대사

망간은 혈액으로 흡수된 후에 극소량 만이 유리된 형태로 존재하고 나머지는 트랜스페린(transferrin), 알파-마크로글로불린(α-macroglobulin), 알부민(albumin)과 결합하여 간이나 췌장, 신장 등의 조직으로 운반된다 [1, 20, 21]. 혈액에서 조직으로 흡수되는 과정은 알려져 있지 않지만 내재화(internalization)나 칼 슘 이온통로(calcium channel)를 통해 조직에 유입되는 것으로 알려져 있다 [22]. 흡수된 망간의 25-40%는 뼈의 구성성분으로 존재하며 그 외에는 간, 췌장, 신장, 뇌 등 여러 장기에 골고루 분포하는 것으로 알려졌다 [1, 21]. 조직 내의 망간 농도는 망간의 흡수와 배설의 조절을 통해 일정 수준을 유지한다고 보고되었다 [12]. 체내 망간 상태는 판정이 어렵고 망간은 임상에서도 보편적인 측정 지표에 포함되지 않는다. 정상적인 혈액의 망간 농도는 4-15 μg/L로 보고되나, 연구마다 보고하는 체내 망간 농도가 다양하고, 망간 섭취량의 변이가 큰 경우에만 혈장 망간 농도에 영향을 미치므로 혈중 망간 농도가 체내 망간 상태의 반영 지표가 될 수 있는 지는 명확하지 않다 [7, 23]. 또한 혈액 망간 농도와 망간의 섭취량이 큰 상관성이 있는지도 명확하지 않다 [7, 23-25].

 

(3) 배설

 

식사로 섭취한 망간은 주로 분변으로 배설된다. 혈액으로 흡수된 망간도 90% 이상은 담즙을 통해 분변 으로 배설되며, 소량(0.1-0.3%)만이 소변으로 배설되고, 일부는 췌장액으로 분비되기도 한다 [4, 26]. 체내 망간이 심하게 결핍된 경우를 제외하고 소변의 망간 농도는 망간 섭취량에 거의 영향을 받지 않는 것으로 보인다 [7].

1-3. 기능

망간은 망간-초과산화물 불균등화효소(manganese superoxide dismutase, Mn-SOD), 아르기닌 분해효소, 피루브산 카르복실화효소(pyruvate carboxylase) 등의 금속함유 효소(metalloenzyme)들의 구성성분이다. 그 중 Mn-SOD는 대표적인 망간 함유 효소로 미토콘드리아에서 ATP가 합성되는 동안 생성되는 과산화 자유기(superoxide radical)를 과산화수소로 전환시키는 항산화 반응을 촉매한다 [5]. 피루브산 카르복실화 효소와 인산에놀피루브산 카르복실화효소(phosphoenol pyruvate carboxylase)는 당신생(gluconeogenesis) 반응에 관여하며 아르기닌 분해효소는 아미노산 대사 노폐물인 암모니아를 요소로 전환하는 회로(ureacycle)를 촉매하여 간의 해독작용을 돕는다 [1, 2, 27]. 망간은 이들 효소를 포함하여 조직 내에 여러 효소 들의 조효소로 작용하여 조직의 항산화 기능, 에너지 대사, 단백질 대사와 핵산 합성, 면역기능, 혈당조절, 골격 성장, 생식기능에 관여한다 [1, 2]. 망간은 프롤리다아제(prolidase) 효소의 활성화를 통해 프롤린 (proline)을 생성하고 상처회복에 필요한 콜라겐 합성을 돕는다 [27, 28]. 뇌에서도 망간은 항산화효소인 SOD와 신경전달물질 대사에 관련된 효소의 보조인자로 작용하여 정상적인 뇌기능 유지에 기여한다. 망간이 조효소로 작용하는 글루타민 합성효소(glutamine synthetase)는 글루탐산(glutamic acid)을 글루타민 (glutamine)으로 전환하여 뇌의 신경전달물질인 감마-아미노부티르산(γ-aminobutyric acid, GABA)의 합 성을 활발하게 한다 [7, 29, 30]. 망간은 단백당(proteoglycan)을 합성하는 당화전이효소(glycosyltransferase)의 조효소로도 작용하여 연골과 뼈를 합성하고 골격발달에 관여한다 [31].

2 건강 유지 및 증진을 위한 섭취기준

2-1. 건강을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

망간은 급원식품이 다양한 것으로 알려져 있고, 음용수나 보충제를 통해서도 섭취할 수 있다 [12]. 망간의 흡수율은 1-5%로 낮은 편인데 [4, 8], 체내의 철 영양상태나 식사 중의 망간 함량 등 식사환경이나 다른 영양소 섭취 상태에 따라 변화가 있으며, 망간을 과량 섭취 하더라도 담즙 배설 등을 통해 체내 항상성이 비교적 잘 유지되는 것으로 알려져 있다 [13, 32]. 망간의 섭취를 가늠하는 지표로는 혈장이나 혈청의 망간 농도, 머리카락과 소변의 망간 함량 등을 고려할 수 있다 [7, 12]. 망간은 대부분 혈액 세포나 조직 내에서 다양한 생체 분자와 결합하여 존재하므로, 혈액이나 조직에 유리(free) 형태로 존재하는 망간의 농도는 극히 낮고 소변으로 배설되는 양도 매우 소량으로, 현재까지 알려진 지표로는 검사 대상자의 망간 섭취수준을 판단하기 어렵다 [21, 33]. 혈액과 소변 외에 음용수나 보충제로 망간을 섭취하는 소아에서 발톱에 망간이 축적되었다는 보고도 있으며 [34], 망간이 관여하는 Mn-SOD 효소 활성이 증가한 보고도 있으나 [23] 망간 섭취량 반영지표로 사용하기에는 결과가 명확하지 않다. 대변 중의 망간 배설량도 망간의 흡수를 가늠하는 지표로 고려될 수 있으나 흡수된 망간 중 많은 양이(약 32%) 담즙 분비를 통해 대변으로 배설되는 것으로 알려져 [26, 35], 망간의 정확한 섭취수준이나 흡수 정도를 파악하기는 어렵다. 망간은 체내에서 여러 효소의 활성인자(enzyme activator)나 구성성분으로 작용하여 성장, 뼈 건강, 연골 형성, 상처 회복, 면역반응, 당 질과 지질대사에 중요한 역할을 한다 [1, 2, 12]. 망간은 신경계의 기능유지에도 중요한데 동물실험 연구에 서는 망간이 결핍된 식이 후 운동 능력 상실이나 경련과 같은 증상이 관찰되었으며 [36], 사람 대상의 연구 에서도 간질과 같은 신경계 질환을 가진 환자가 정상인보다 혈중 망간 농도가 현저히 낮음을 보고하였다 [37]. 젊은 여성에서 하루 1 mg 정도의 망간 섭취를 39일간 지속한 경우 감정 변화, 생리통 등 월경 전 증후군이 심화되었고 [38], HDL 콜레스테롤 수치의 감소, 저콜레스테롤혈증, 피부홍반, 발진 등의 피부증 상이나 머리카락 탈색도 망간 부족 증상으로 제시되었다 [7, 11].

(1) 균형(보유)

현재까지 보고된 망간 균형 연구의 결과로는 망간의 영양상태를 추정할 수 있는 지표의 선정이 어려운 것으로 보인다. 망간은 흡수 후에 담즙으로 빠르게 배설되고, 대변으로 배설되는 망간은 소장에서 흡수되 지 않은 망간과 담즙을 통해 배출되는 체내 망간이 혼합되어 정확한 흡수율 판단 지표로 적절치 않다 [39]. 중･단기 망간 평형연구에서 보고된 망간평형 수준은 참여자들의 망간 섭취량에 비례하지 않았다 [25, 39]. 또한 철의 섭취량, 체내 철 수준, 칼슘, 인, 피틴산 섭취 등 다른 영양소의 섭취나 체내 수준도 망간 흡수와 보유에 영향을 주어 체내 망간 평형에 도달하는 섭취량의 변이가 크다 [16, 18, 37, 39]. 따라서 현재까지 발표된 망간 균형 연구의 결과로 망간의 필요량을 추정하는 데에는 제약이 있다. 2020년 현재 기준으로 가장 최근에 보고된 인체 대상의 망간 평형 추정 자료는 2012년도에 발표된 일본 여성 대상의 망간 균형연구 결과이다 [40]. 이 연구에서는 순수 망간 평형(net manganese balance)의 도달에 필요한 1일 망간 섭취량을 50.7 μg/kg으로 보고하였는데, 이를 연구 참여자들의 체중 범위인 50-60 kg을 반영하여 총 망간 섭취량을 계산하면 약 2.5-3.0 mg으로 국내외 일반성인들의 식사를 통한 망간 섭취량의 범위와 비슷한 값이다 [40].

 

(2) 혈청･혈장의 망간 농도

혈청이나 혈장의 망간 농도는 망간섭취량에 의해 영향을 받는 것으로 보이며, 망간 보충 섭취 시 혈청 망간의 농도는 대체적으로 증가하지만 [11, 24, 25], 뚜렷하지 않은 경우도 있다. 망간 섭취가 하루 3.8 mg 정도로 충분한 경우에는 혈장 망간 농도가 증가하였고, 하루 망간 섭취량이 1.21-2.65 mg 범위인 경우에는 혈장 망간 농도가 섭취량에 비례하지 않았다 [41]. 10명의 남자를 대상으로 한 연구에서도 망간 섭취량이 0.52-5.33 mg의 범위였을 때는 혈청 망간 농도의 차이가 거의 없었으며 [42], 하루 15 mg의 망간을 보충제로 섭취한 대상자들은 망간을 전혀 보충하지 않은 대상자보다 혈청 망간 농도가 높아서 망간 섭취량의 차이가 큰 경우에만 혈장과 혈청의 망간 농도의 변화로 나타남을 제시한 연구도 있다 [23, 25, 41, 42]. 따라서 혈청이나 혈장 망간은 망간 섭취량의 차이가 큰 경우 섭취량의 차이를 반영하는 것으로 보이지만, 망간 영양상태를 반영하는 지표로서의 설정 여부는 장기적인 연구를 통해 추가 규명이 필요하다. 혈청이나 혈장의 망간 농도가 약간의 용혈에 의해서도 결과의 변이가 커지는 단점이 있어서, 전혈(blood)에서 망간 농도를 측정하면 이를 보완할 수 있겠으나, 전혈의 망간 농도는 그 범위가 너무 넓어 망간 영양상태의 지 표로 사용하기에는 적합하지 않다 [7].

 

(3) 소변 망간 배설량

망간 섭취량을 하루 0.11 mg 정도로 7일간 제한하여 심하게 고갈시킨 경우 소변을 통한 망간 배설량도 70% 이상 감소했다는 연구결과가 있으나, 정상적인 망간 섭취량의 범위에서는 소변을 통한 망간 배설량이 망간 섭취량의 변화에 비례하지 않았다 [4, 23]. 또한 망간 섭취량에 비해 소변으로 배출되는 망간의 양이 매우 소량이므로, 소변의 망간 함량을 필요량 추정 지표로 활용하는 것은 논란의 여지가 있다 [11, 12, 42].

 

(4) 효소 활성 등의 기능적 지표

 

망간은 여러 효소의 조효소로서 대사 조절이나 세포의 기능에 관여하므로 망간의 섭취나 체내 보유상태는 이들 효소의 활성에 영향을 줄 수 있다. 망간 결핍 식이를 한 동물의 심장조직에서 측정한 Mn-SOD의 활성 일관되게 낮았고 [15], 성인 여성이 하루 15 mg의 망간보충제를 90일 이상 섭취한 경우 림프구의 Mn-SOD 활성이 증가하였다 [23]. 망간 결핍 식이를 한 쥐에서는 간 조직의 아르기닌 분해효소의 활성과 혈중 요산이 감소하였으며 혈장 암모니아 농도는 상승하였다 [43, 44]. 그러나 망간이 관여하는 효소의 대부분은 다른 영양소의 섭취나 체내 수준에 의해 영향을 받는다. 피루브산염 카르복실라아제의 활성은 망간의 섭취보다 는 조직의 발달 상태에 더 큰 영향을 받으며, 아르기닌 분해효소는 효소의 기질 상태를 결정하는 단백질 섭취량이나 간 질환 상태에 의한 영향이 더 큰 것으로 보인다 [15, 45]. Mn-SOD도 음주, 다가불포화지방 산이나 철 섭취, 또는 고강도 운동에 의해서 활성의 차이가 크게 나타나므로, Mn-SOD 활성을 망간 영양상 태의 반영 지표로 활용하는 것은 한계가 있다 [23, 46, 47]. Greger(1998)는 식사로 섭취하는 망간의 결핍 추정에 혈청 망간 농도의 활용과 동시에 림프구의 Mn-SOD 활성과 혈중 아르기닌 분해효소의 활성을 포함 시킬 것을 제안하였기도 하였으나 [39], 현재까지 망간의 필요량 추정에 단독으로 사용할 수 있는 생물학적 지표는 제안되지 않았다.

 

(5) 섭취 기준 설정을 위한 지표 선정의 제한점

 

망간은 섭취기준에 활용할 수 있는 연구나 문헌의 수가 제한적이고 망간의 섭취량 추정에 사용할 수 있는 지표에 대한 정보와 타당성을 뒷받침하는 결과가 부족하다. 또한 중･단기의 망간 균형 연구에서 혈중 망간의 농도가 망간의 섭취량에 비례하지 않았고, 망간 결핍증은 정맥영양이나 통제된 실험조건에서 망간 이 결핍된 식사를 하는 경우에만 보고되었고, 일상적인 식사를 통한 망간 결핍은 알려지지 않았다. 따라서 국내외에서 망간의 섭취기준은 충분섭취량으로 제시하고 있으며, 2015년 한국인영양소섭취기준 개정에서는 2008-2012년의 국민건강영양조사자료를 분석하여 한국인의 성별과 연령대별 망간 섭취량의 중앙값을 기 준으로 충분섭취량을 설정하였다 [48]. 망간은 그 함량이 분석된 식품의 가짓수가 많지 않아서 식품성분표 데이터베이스 활용에 제약이 있으며, 국민건강영양조사에 포함되는 상용식품이나 조사에 참여한 사람들이 주로 섭취하는 식품 중의 함량을 정확하게 파악하기 어려워, 국민건강영양조사 자료를 통해 산출된 망간 섭취량의 평균이나 중앙값이 실제 한국인들의 망간 섭취량을 대표한다고 보기는 어렵다. 따라서 2020년 현재기준으로 최근의 국민건강영양조사 자료를 분석한 망간섭취량 값에 변동이 있더라도 2010년과 2015년도에 설정된 망간의 섭취 기준을 변경해야 할 근거로 제시하기에는 제약이 따른다.

2-2. 결핍 예방을 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

망간 섭취 기준은 앞서 언급한 망간의 체내 기능 유지나 결핍증 예방에 필요한 최소 섭취량을 추정해야 한다. 그러나 현재까지 망간의 영양상태를 판정할 수 있는 지표를 특정하기 어렵고, 망간 평형 연구 (balance study)의 수도 제한적이며 결과도 일관되지 않다. 망간은 식품 급원이 다양하여 일상적인 식사를 하는 사람에서는 망간 결핍이나 망간 과잉 섭취에 의한 문제점이 보고되지 않았다. 따라서 2010년과 2015년 한국인영양소섭취기준에서도 망간의 섭취 기준은 한국인들의 망간 섭취량에 기반하여 산출한 충분섭취량 으로 제시하였다 [48, 49]. 2015년도 이후에도 국내･외에서 망간평형 연구 결과나 사람에서 망간 보충의 효과를 제시한 결과가 없어서, 2020년 한국인영양소섭취기준에서 망간의 섭취기준은 2015년 망간 충분섭 취량 산출 방법을 [48] 동일하게 적용하여 결정하였다.

(1) 영아기(1세 미만)

 

영아의 망간 섭취량이나 체내 망간 영양상태를 반영하는 지표는 보고되지 않았고 [7], 영아에서 망간 섭 취량과 체내 망간 수준의 관련성을 보고한 국내 자료도 없다. 따라서 영아의 망간 섭취 기준은 국내 연구 에서 보고된 모유 내의 망간 함유량과 영아의 평균 모유 섭취량을 활용하여 산출된 영아의 망간 섭취량을 충분섭취량으로 설정하였다. 국내에서 보고된 수유부의 모유 내 망간 함량은 분만 후 1주에는 10.23 μg/L, 2주에는 10.15 μg/L, 6주에는 9.70 μg/L, 12주에 9.34 μg/L으로 수유 기간에 따른 차이가 없었다 [50, 51]. 외국 문헌에서는 모유 내 망간 함량을 3-10 μg/L 범위에서 제시하고 있으며 [4, 7], 분유의 망간 함량 은 모유보다 높으나 흡수율은 모유의 절반 이하인 것으로 보고된다 [2]. 문수재 등(1995)이 보고한 한국 여 성의 모유 중 망간 함량은 외국인 수유부 대상의 연구에서 보고된 결과값보다 높은 것으로 보인다. 따라서 수유기간 동안의 모유의 망간 함량을 평균 10 μg/L(≈9.855 μg/L)로 보고, 0-5개월 영아가 하루 동안 섭 취하는 모유량 기준값인 0.78 L를 적용하면 하루 7.8 μg의 망간을 섭취하는 것으로 산출된다. 이를 1 μg단위에서 반올림하면 10 μg이 되므로, 0-5개월 영아의 망간 충분섭취량은 1일 0.01 mg으로 산정하였다 (표 1). 6-12개월 영아는 모유 섭취량이 감소하면서 이유 보충식 섭취가 증가하는데, 보충식을 통해 제공되 는 식품 중의 망간 함량이 모유보다 훨씬 많아서 이 시기의 망간 섭취량은 출생 후 0-5 개월에 비해 현저 히 증가하게 된다 [52]. 그러나 6-11개월 영아가 이유 보충식으로 섭취하는 망간 섭취량을 추정할 수 있는 국내 문헌자료가 없으므로 6-11개월 영아의 충분섭취량은 우리나라 19세 이상 성인의 충분섭취량을 외삽 하여 산출하였다. 성인 남자의 망간 충분 섭취량 4.0 mg, 여자 충분 섭취량 3.5 mg의 평균값인 3.75 mg을 기준으로 6-11개월 영아의 체중 참고치(8.4 kg)와 19-29세 성인 남자와 여자의 체중 평균치(62.4 kg)의 비 율에 0.75승을 적용하고 이 시기의 성장계수(1.3)를 적용하면 1.08 mg이 산출된다. 이 시기의 모유와 이유 보충식의 섭취 비율이 정확히 제시된 문헌은 없지만, 평균적으로 모유와 이유보충식을 통해 섭취하는 열량 섭취의 비율이 각각 48.2%와 51.8%로 보고된 적이 있어 [48], 이유보충식으로 섭취하는 망간 산출값인 1.08 mg에 51.8%를 적용하면 0.56 mg이 된다. 따라서 모유와 이유보충식을 병행하거나 이유 보충식의 비중이 높은 6-11개월 영아의 망간섭취량의 범위는 0.56 mg에서 1.08 mg이 되므로, 이 두 값의 근사 평균 치인 0.8 mg을 6-11개월 영아의 망간 충분섭취량으로 설정하였다(표 1).

표 1에서 제시된 영아의 망간 충분섭취량을 외국의 망간 섭취 기준과 비교해 보면 표 2와 같다. 0-5개월 영아의 충분섭취량은 2020년 섭취 기준을 개정한 일본의 0-5개월 영아의 충분섭취량과 [54] 동일하며, 2001년에 개정된 미국의 충분섭취량보다 높은 수준이다 [7]. 6-11개월 영아의 경우 일본의 섭취 기준인 0.5 mg이나 미국의 섭취 기준인 0.6 mg보다는 높지만, 2017년 독일, 스위스, 오스트리아의 영양소섭취기준에서 제시하는 4-11개월 영아의 망간 충분섭취량은 0.6-1.0 mg의 범위로 제시되고 있어서 [21], 이 범위의 평균값인 0.8 mg과는 동일하며, 2020년 한국인 영양소 섭취기준에서 제시한 0.8 mg의 산출 근거가 된 6-11개월 영아의 망간 섭취량 범위(0.56-1.08 mg)도 2017년 독일, 스위스, 오스트리아의 섭취기준과 비슷한 수준이다 [21].

(2) 성장기(1-18세)

 

① 유아
현재까지 유아의 망간 평균필요량 추정에 근거로 활용할 수 있는 문헌은 거의 없다. 2015년도 한국인영 양소섭취 기준 개정 당시 망간의 충분섭취량 산정을 위해 2008-2012년 국민건강영양조사 식품섭취량 자료 와 한국영양학회의 영양소 함량 데이터베이스를 활용하여 망간 섭취량의 중앙값을 분석한 결과, 1-2세 유 아는 1.9 mg, 3-5세 유아는 2.3 mg으로 도출되었다. 그러나 망간의 충분섭취량을 2.3 mg으로 설정하기에 는 유아의 상한섭취량(1-2세: 2.0 mg, 3-5세: 3.0 mg)과 너무 근접하여 2015년도 한국인영양소섭취기준 개정 시에 유아의 망간 충분섭취량은 성인의 충분섭취량에 유아와 성인의 체중과 성장계수를 반영한 외삽 법으로 추정한 바 있다. 2015년도 이후에도 한국인 1-3세 유아의 망간필요량을 산출할 문헌자료가 발표되지 않았고, 국내에서 주로 소비되는 식품의 망간 함량 분석 자료가 여전히 미비하다. 따라서 2020년 한국인 영양소섭취기준에서도 유아의 망간 충분섭취량은 성인의 망간 충분섭취량인 남자 4.0 mg, 여자 3.5 mg과 성인 남자의 기준체중 68.9 kg, 성인 여자의 기준체중 55.9 kg으로 외삽한 값에 대사 체중을 반영한 후, 1-2세 유아의 성장 계수는 0.3을 적용하고, 3-5세 유아의 성장 계수는 0.15를 적용하여 산출하였다. 계산 결과 1-2세 유아는 남자 1.38 mg, 여자 1.41 mg이 산출되었고, 3-5세 유아는 남자 1.65 mg, 여자 1.69 mg으로 산출되었다. 1-5세 유아기의 섭취기준은 남녀구분을 두지 않으므로 각 연령별 유아의 남녀 망간 충분섭취량의 산출값 평균을 계산한 결과 1-2세 유아는 1.39 mg, 3-5세 유아는 1.67 mg이 산출되었으며 이를 0.5 혹은 1.0 단위의 가까운 수로 반올림 원칙을 적용하면 1-2세 유아의 충분섭취량은 1.5 mg이 되며, 3-5세 유아도 1.5 mg이 되지만 3-5세 유아의 경우 2015년보다 충분섭취량을 감소시킬 근거가 불충분하여
2015년과 동일한 값인 2.0 mg으로 충분섭취량을 제시하였다.

 

② 아동 및 청소년
2015년도에 아동 및 청소년의 망간 충분섭취량 추정을 위해 2010년도 한국인 영양섭취기준과 동일하게 국민건강영양조사의 소아･청소년 연령별 망간 섭취량의 중앙값을 산출한 바 있다 [48, 49]. 그 결과 남자 아동 6-8세와 9-11세의 망간 섭취량이 동일한 연령 아동의 2010년 충분섭취량으로 제시되었던 2.5 mg과 3.0 mg보다 높았고, 반면 15-18세 여자 청소년은 망간 섭취량 값이 2010년보다 감소하여 망간의 충분섭취량 산출에 제약이 있다고 보고하였다 [48]. 따라서 2015년도 아동 및 청소년의 망간 충분섭취량은 성인 남자 의 망간 충분섭취량을 기준으로 대사체중과 성장계수를 적용하여 산출하였다 [48]. 2015년도 이후에도 한 국인 소아와 청소년의 망간필요량을 산출할 문헌이 발표되지 않았고, 식품의 망간 함량 데이터가 부족한 상태에서는 최근 국민건강영양조사 자료 기반의 망간섭취량 산출에도 제약이 있고, 산출한 값이 실제로 한국인 소아･청소년의 망간섭취량 변화를 제시한다고 보기 어렵다. 따라서 2020년 한국인 영양소섭취기준 에서도 소아･청소년은 연령과 성별을 구분하여 성인의 충분섭취량인 남자 4.0 mg, 여자 3.5 mg에 각 연령별 아동과 청소년의 체중과 성장계수를 적용하여 망간 충분섭취량을 계산하였다(표 3). 소아･청소년 대부분의 연령대에서 산출된 값은 2015년도 망간섭취기준에서의 산출 값과 비슷하였으나, 6-8세 남녀의 산출 값은 각각 2.19 mg과 2.20 mg으로 여기에 2020년 한국인영양소섭취기준의 반올림기준을 적용하여 0.5 mg이나 1.0 mg 단위 중 가까운 값으로 반올림하면 남녀 각각 2.0 mg이 된다. 그러나 반올림공식을 엄격히 적용한 다는 것을 제외하면, 2015년도에 제시된 6-8세 유아의 망간 충분섭취량(2.5 mg)이 감소할 근거가 충분하 지 않으므로 2020년도에도 2.5 mg으로 제시하였다. 15-18세 남자청소년의 경우에도 망간의 섭취량으로 산출된 값이 4.38 mg으로 이에 동일한 반올림 공식을 적용하면 4.5 mg에 더 가까우나 이는 성인의 섭취 기준을 초과하는 수치이고, 2015년도에 설정된 15-18세 남자 청소년의 충분섭취량(4.0 mg)이 2020년도에 증가할 근거가 부족하다. 따라서 15-18세 남자 청소년도 2020년의 망간충분섭취량은 2015년도의 섭취 기 준과 동일하게 4.0 mg으로 제시하였다(표 3).
앞서 기술한 바와 같이 한국인 소아청소년에서 망간 평형연구는 전무하며, 2013년에 발표된 한지혜 등 (2013)의 연구에서 전국 중고등학교에 재학중인 15-18세 남녀 청소년의 영양보충제와 건강식품 섭취를 통한 망간 최대 섭취량(97.5 백분위수)이 각각 3.2 mg과 7.5 mg 이었다는 보고를 [55] 제외하면 국내 소아･청 소년의 망간 섭취량에 대한 자료도 전무하다. 또한 소아와 청소년이 식품을 통해 섭취하는 망간 섭취량의 추정은 데이터베이스의 미비로 산출에 제약이 있다. 다만 제외국의 경우에도 소아 청소년의 망간 섭취기준 은 성인의 충분섭취량을 외삽하여 산출한다. 2013에 영양소섭취기준을 개정한 유럽연합의 경우 1일 망간 충분섭취량이 1-3세는 0.5 mg, 7-10세는 1.5 mg, 11-14세는 2.0 mg, 15세 이상은 3.0 mg으로 제시하고 있고 [30], 2017년에 개정한 독일, 오스트리아, 스위스의 섭취 기준은 1-3세는 1.0-1.5 mg, 4-6세는 1.5-2.0 mg, 7-9세는 2.0-3.0 mg, 10세 이상은 2.0-5.0 mg으로 제시하고 있다 [21]. 한국인 영양소섭취기준에서 1-3세 유아의 충분섭취량은 1.5 mg과 2.0 mg 범위이므로 유럽연합이나 독일의 섭취기준보다 높은 편이나, 1-3세에 1.2 mg을 제시하는 미국의 충분섭취량과는 비슷한 수준이다 [7]. 한국인 12-18세 청소년 남자와 여자의 망간 충분섭취량은 각각 4.0 mg과 3.0 mg으로 10세 이상에서 2.0-5.0 mg 범위로 제시하는 독일, 오스트리아, 스위스의 섭취 기준과 15세 이상에서 3.0 mg을 제시하는 유럽연합의 기준과 비교 시 충분섭 취량 범위가 비슷하다. 한국과 비슷한 식생활 문화권인 일본의 경우에도 2020년에 12-14세 남녀의 경우 4.0 mg, 15-17세 남자는 4.5 mg, 15-17세 여자는 3.5 mg을 제시하였는데 [54], 한국의 망간 섭취기준과 비슷하거나 조금 높은 수준이다.

(3) 성인기(19-64세)

성인에서 체내 망간 수준의 평형을 이루는 망간 섭취량은 2.1-2.5 mg/일 범위로 제시되고 있으나 [11, 24, 56], 체내 평형유지에 필요한 망간섭취량의 변이가 커서 망간 평형 연구 문헌의 결과로는 망간의 평형 유지에 필요한 섭취량을 특정할 수 없다. 현재까지 인체에서 망간 결핍의 뚜렷한 증상이 보고되지 않아, 망간 결핍을 예방할 수 있는 섭취량을 추정할 근거는 명확하지 않다. 이러한 이유로 2010년도부터 한국인 영양소섭취기준에 포함된 망간의 섭취 기준은 한국인을 대표하는 성인의 각 연령별 섭취량의 중앙값을 충 분섭취량으로 제시하고 있다 [48, 49]. 가장 최근의 2015년 한국인 영양소섭취기준에서는 2008-2010년 국 민건강영양조사 식품섭취량 자료와 한국영양학회의 영양소 함량 데이터베이스를 활용하여 망간 섭취량의 중앙값을 분석한 결과와 2010년 한국인 영양소 섭취 기준에서 제시한 충분섭취량을 종합 고려하여 망간 충분섭취량을 성인 남자는 4.0 mg, 성인 여자는 3.5 mg으로 제시하였다 [48]. 현재까지 국민건강영양조사에서 에너지 및 주요 영양소들의 급원이 되는 상용 식품의 망간 함량을 제시할 수 있는 자료가 충분하지 않아, 최근 조사된 국민건강영양조사의 식사섭취조사 결과로 망간섭취량을 한국 성인의 대표 섭취량으로 제시하는 것은 타당성이 부족하다. 또한 2010년도와 2015년도에 설정한 망간의 충분섭취량을 변경할 충분 한 근거가 없고, 비슷한 동양의 식생활 문화권인 일본에서도 2020년 성인의 망간 섭취기준을 남자 4.0 mg, 여자 3.5 mg으로 제시하고 있는 점 등을 고려하여 [54], 2020년 한국인 영양소섭취기준에서는 19-64세 성 인의 망간 충분섭취량을 2015년도와 똑같이 남자 4.0 mg/일, 여자 3.5 mg/일로 제시하였다(표 4).

(4) 노인기(65세 이상)

현재까지 노화에 따른 망간 대사의 변화를 제시하는 문헌은 충분하지 않다. 따라서 노인의 망간 충분섭 취량은 성인과 동일하게 산정하여 남자는 4.0 mg, 여자는 3.5 mg으로 제시하였다(표 5).

2015년도 한국인영양소 섭취기준 개정 이후 현재까지 한국인의 망간섭취량을 추정한 연구는 전무한 실 정이다. 2007년에 조사한 국내 성인의 망간 섭취량이 남자는 3.7 mg/일, 여자는 3.2 mg/일이었으며 [57], 2000년에 발표된 논문의 경우 일부 20대 여대생이 3.8 mg을 섭취하는 것으로 [58], 2012년 발표 연구에서 는 20대 여대생의 평균 망간섭취량이 3.2 mg이라고 보고하였고 [59], 2006년에 20대 여성의 망간 섭취량 을 조사한 연구에서도 망간의 평균섭취량을 3.7 mg으로 발표하였다 [60]. 선행연구에서 보고한 20대 성인 남녀의 망간섭취량은 2020년에 제시한 19세 이상 성인 남녀의 망간 섭취기준에 근접한 값이다. 폐경 후 여성들을 대상으로 무기질 대사실험을 진행한 연구에서는 대상자들의 하루 망간 섭취량을 각각 5.0 mg[61]과 3.5 mg으로 보고하였고 [62], 폐경 후 여성을 대상으로 한 다른 연구는 20년 이상 채식을 하고 있는 대상자의 망간 섭취량은 4.2 mg, 일반식을 한 대상자의 망간섭취량은 3.4 mg으로 [63] 보고하여 식품섭취 패턴에 따라 망간 섭취량이 차이가 있음을 제시하였다. 60세 이상의 성인과 노인 대상의 연구에서는 24시 간 회상법으로 조사한 결과 남자의 망간섭취량은 6.0 mg, 여자의 섭취량은 5.5 mg으로 보고하였고 [64], 60세 이상 성인 대상의 다른 연구에서는 망간 평균섭취량이 남자는 5.9 mg, 여자는 5.6 mg이었는데, 식품 섭취빈도조사법으로 조사한 망간 평균섭취량은 남자 4.6 mg, 여자 11.2 mg이었다 [65]. 이러한 1일 망간 섭취량은 한국인 영양소 섭취기준에서 제시하는 성인과 노인의 망간 충분섭취량을 50-200% 정도 상회하는 값이나, 상기 언급한 연구는 모두 농촌지역 거주자들을 대상으로 조사한 결과로, 연구 대상자들의 식생활 패턴이 도시 지역 거주자들과는 차이가 있을 것으로 보이며, 연구에서 보고된 망간 섭취량이 연령대에 특 정한 섭취량인지 식생활(예, 채식위주의 식사) 유형에 의한 것인지 명확하지 않다. 또한 기술한 연구 모두 2012년도에 20대 여대생을 조사한 연구를 제외하면 모두 2000년대에 발표된 연구 결과이므로, 2020년 현 재 한국인 성인 남녀의 연령대별 망간 섭취량을 대표하기에는 제한점이 있을 것으로 보인다.

 

연구의 수가 많지는 않으나 한국 성인의 혈청 망간 범위는 외국문헌에서 제시하는 참고치 범위에 있거나 상회하는 것으로 보인다. 외국 문헌에서는 연구대상자들의 혈청 망간 수치가 0.04-0.21 μg/dL 범위인 것 으로 보고하지만 [23, 41, 42], 국내에서 보고된 여대생의 혈청 망간 수준은 0.18-0.2 μg/dL이었으며 [58, 66], 20대 성인 여자를 대상으로 한 연구에서는 망간 농도가 0.10 μg/dL에서 3.21 μg/dL로 변이가 컸다 [67]. 건강한 성인 대상의 연구에서도 혈청 내 망간 농도가 남자와 여자 각각 0.34 μg/dL과 0.35 μg/dL이 었고 [68], 흡연자의 경우에도 0.14 μg/dL로 [69] 모두 정상 범위에 속하거나 상회하였다. 혈중 망간 농도 가 체내 망간 영양상태를 전적으로 반영하는 것은 아니지만, 식사섭취량의 변화가 크거나 섭취가 크게 부 족할 경우에는 감소하는 것으로 알려져 있다. 따라서 상기의 결과를 종합할 때 현재까지 한국인의 망간섭 취량이 결핍 증세를 유발할 만큼의 낮은 수준은 아닌 것으로 보인다. 또한 미국이나 유럽의 망간섭취기준 도 해당 국가 건강인의 연령별 망간 섭취량의 중간값에 근거하여 충분섭취량으로 제시하고 있는데, 미국의 경우 2.1, 2.8 mg [7], 독일, 오스트리아, 스위스의 망간 섭취기준은 2.0-5.0 mg [21]으로 한국인의 망간 충분섭취량은 이들 기준을 상회하거나 섭취기준의 최대치에 근접한 값이다. 이는 각 국가별 상용 식품의 차이에 기인한 것으로 전형적인 한국인 식단에서 식물성 식품의 비중이 높은 것과 관련이 있는 것으로 보 이며 [70], 식물성 식품의 섭취량이 비교적 높은 일본의 경우에도 망간 충분 섭취량을 4.4 mg으로 제시하 고 있다. 다만 최근 20-30년간 한국인의 식생활에서 동물성 식품의 비중이 꾸준히 증가하고 있고 [71], 서 구식 식단을 향유하는 인구의 비율도 높아지고 있어 [70], 이러한 식품섭취패턴의 변화가 망간섭취량에 영 향을 미치는 요인이 되므로 향후 한국인들의 망간 섭취량 추정 시 면밀히 고려할 필요가 있다.

 

(5) 임신기

임신부에서 평균필요량을 특정할 수 있는 태아의 망간 농도나 섭취량 조사 연구는 제한적이다. Casey와 Robinson의 연구는 태아의 체내 망간 축적량을 0.35-9.27 μg/g으로 보고하였으나 [72], 축적량의 범위가 넓어 태아의 망간 축적량을 토대로 임신기의 망간섭취량을 추정하기는 어렵고 자료도 부족하다. 한국인영양소 섭취기준에서 성인 여성의 망간 충분섭취량으로 제시하는 3.5 mg은 미국 임신부의 망간 충분섭취량인 2.0 mg [7]에 비해서도 높은 편이다. 따라서 임신기의 망간 부가량은 추정하지 않았다(표 6).

(6) 수유기

수유로 인한 망간 추가필요량을 산출할 수 있는 과학적 근거가 없어 한국인 수유부의 모유 내 평균 망간 농도와 평균 모유 분비량을 토대로 추가 필요량을 산출하였다. 국내에서 보고된 모유의 망간 농도가 10 μg/L이고 [50], 여기에 한국인 수유부의 1일 모유 분비량인 0.78 L를 적용하여 하루 동안 분비되는 모유의 망간 함량을 산출하면 7.8 μg이 된다. 따라서 여성에서 식품으로 섭취한 망간의 흡수율을 3-5%로 제시한 문헌의 결과를 [4] 참고하여 수유기의 망간 추가 필요량의 범위는 156-260 μg이 될 것으로 추정하였다. 수유기에는 에너지 필요량이 증가하므로 그에 다른 식품섭취량이 증가함에 따라 망간 섭취량도 증가할 가 능성이 높고 미국의 경우에도 수유기 여성의 망간섭취량이 비수유기 여성에 비해 증가하는 것으로 보고하 였다 [7]. 그러나 현재까지 국내에서는 수유부의 망간섭취량에 대해 보고된 적이 없고, 동물실험에서 수유 기 망간 흡수율이 비수유기에 비해 3배까지 증가한 [73] 결과를 제외하면, 수유기의 망간 흡수 변화를 조사 한 사람 대상의 연구도 없으므로 수유기에 망간 섭취량이 증가해야 근거가 부족하다. 일반 성인 여성의 망간 충분섭취량으로 제시된 3.5 mg도 외국의 섭취기준에서 제시하는 수유기 여성들의 섭취 기준을 상회 하는 양이고, 수유로 인해 손실되는 망간량을 추가한다 해도(0.16-0.26 mg) 성인 여성의 충분섭취량으로 제시된 3.5 mg과 차이가 거의 없을 것으로 판단했다. 따라서 수유부의 망간 충분섭취량도 부가량 없이 성인 여성과 동일하게 제시하였다(표 7).

2-3. 만성질환 위험감소를 위한 섭취기준

망간이 여러 효소들의 조효소로 작용하여 신체의 기능에 관여하며 망간 섭취가 적은 경우 만성질병의 위험이 증가할 수 있다 [74]. 망간 섭취와 만성질환과의 관련성은 대부분 뼈 건강, 당뇨병 위주로 보고되었다. 망간은 뼈 형성에 관여하는 여러효소들의 조효소로서 뼈 건강 유지에 관여하는 것으로 보이는데 [31], 망간이 결핍된 동물에서는 골격 형성이 원활하지 않았으며 골밀도가 감소하였고 [12], 망간 보충 시 골밀도가 증가 했다 [75]. 그러나 사람 대상의 연구에서는 혈중 망간 수준과 골밀도, 골다공증의 연관성 조사 결과가 일관 되지 않으며 [76-78], 선행 연구 모두 순수하게 망간만 보충하는 경우 골격계에 미치는 영향에 대한 결과 는 제시하지 못하여 [79], 망간 단독 보충으로 효과가 있는지 여부나 효과의 정도는 추정이 어렵다. 망간의 섭취는 당뇨병의 개선에도 연관성이 있는 것으로 보인다. 동물실험에서 망간 보충은 당내성을 향상시키고, 산화스트레스를 줄이며 혈관 기능을 향상시켰다 [6]. 제2형 당뇨 진단을 받은 중국인 대상의 환자-대조군 연구에서 혈중 망간 함량이 3분위수에 해당하는 집단이 혈중 망간 함량이 낮은 분위수의 집단 보다 당뇨의 위험이 7.88배 높았다 [80]. 제1형 당뇨환자까지 포함한 연구에서는 제1형 당뇨와 제2형 당뇨환자의 혈중 망간 수치가 10.7 μg/L로, 당뇨가 없는 사람들의 혈중 망간의 중앙값 수치인 14.2 μg/L보다 낮았다 [81]. 중국에서 진행된 대규모 코호트 연구는 혈중 망간 수치와 제2형 당뇨병 발생 빈도 간에 U자형 연관성을 제시하였다 [82]. 가장 최근에 발표된 중국인 대상의 코호트 연구에서는 망간섭취량이 많은 집단이 당뇨 발생의 위험이 낮아진다고 보고하였으나 비교 집단 간의 식사 구성의 차이가 커서 망간 섭취의 단독 효과 로 결론 내리기 어렵다 [83]. 반면 혈중 망간 수치와 당뇨발생 간에 아무런 연관성이 나타나지 않은 결과도 있다 [84, 85]. 이러한 선행연구의 대부분은 코호트 연구로 사람 대상의 임상시험 연구는 거의 없다. 당뇨 병 예방을 위한 망간 섭취량 제시를 위해서는 망간이 당뇨의 병태에서 특정 역할을 하는지 여부에 대한 연구가 더 진행되어야 한다.

 

현재까지 문헌들에 근거하면 망간의 섭취가 만성질환의 발병이나 위험성에 영향을 줄 가능성은 있지만, 질병과 관련된 망간 섭취의 하한값이나 상한값을 설정하기에는 정보가 부족하여 만성질환 위험감소를 위 한 망간의 섭취기준은 설정하지 않았다.

3 안전확보를 위한 섭취기준

3-1. 안전을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

사람에서 망간 독성은 용접이나 광업 등 다량의 망간에 노출되는 직업에 종사하는 사람이 장기간 망간 분진을 흡입하여 발생하는 사례를 통해 주로 보고되었다 [1, 32]. 일상적인 식사를 통한 망간의 독성은 보 고된 적이 없지만 오염된 음용수나 과량의 보충제를 섭취하는 경우 근육 무력, 피로감, 떨림 증상, 기억력 감퇴, 반사 능력 저하 등의 신경독성 증상이 나타나며 그 외에도 조증, 불면증, 우울증, 망상, 단기기억 등 의 증상을 보인다 [4, 86]. 또한 평형감각이상, 근육 떨림이나 경직 등 파킨슨병과 유사한 운동신경 이상증 세를 보이기도 한다 [5]. 사람은 아니지만 원숭이 대상의 실험에서도 체중 kg당 7.0 mg 이상의 망간을 18 개월간 섭취 시 근육쇠약, 신경퇴화 증상을 보였고, 생식기능 이상이 보고되기도 하였다 [87]. 음용수를 통 한 망간섭취가 높은 경우 어린이에서 인지저하, 행동 장애 등의 증상이 나타났고 [88], 모체의 혈청 망간 수준이 높은 경우 태아에서 저체중, 신경발달 저하 등 성장지연 증상이 보고되기도 하였다 [89]. 또한 망간 을 과량 섭취 시 소장 내의 일시적인 삼투압 변화로 오심, 구토, 두통, 설사 등의 단기적인 소화기 증상이 보고되기도 하였다 [35]. 식수를 통해 섭취하는 망간은 생체 이용률이 높은 편인데, 식물성 식품 등으로 망간을 충분히 섭취한 사람이 식수 음용으로 망간을 섭취하게 되면 독성이 심화될 수 있고 [7, 86], 만성 간질환 환자의 경우 혈중 망간 수준이 건강한 사람에 비해 높아 망간 과다 섭취로 인한 독성 위험이 증가 할 수 있다 [7]. 철 결핍은 망간 흡수를 증가시키고 망간 독성의 증상을 심화시킬 수 있다 [2, 4]. 만성 간질 환이 있는 사람은 담즙으로 망간 배설이 손상되어 망간으로 인한 신경독성이나 건강유해 효과에 더 취약할 수 있다 [4]. 따라서 망간의 상한섭취량은 신경독성이나 혈중 망간 농도의 상승 등 유해한 결과를 유발하는 섭취량에 근거하여 설정하는 것이 바람직하지만 사람에서 식사를 통한 식품 섭취로 인한 망간 독성은 보고 된 적이 없다. 따라서 2001년 미국의 망간 상한섭취량 설정 방법을 동일하게 적용했던 2010년과 2015년 한국인 영양소섭취기준의 망간 상한섭취량을 2020년에도 똑같이 제시하였다 [7, 48, 49]. 한국인영양소섭 취기준에서는 식품으로 섭취 시 독성이 나타나지 않는 최대 망간섭취량인 하루 11.0 mg을 최대무해용량으로 추정하고 [25], 불확실계수를 반영하여 상한섭취량을 설정해오고 있다 [48, 49]. 오래된 연구이기는 하나 망간이 풍부한 채식을 하는 사람들의 경우 하루 섭취량이 13-20 mg에 이른다는 결과가 있으며 [90], 미국 에서도 채식을 하는 남자 대학생의 하루 망간 섭취량이 7.0 mg이라는 결과와 [91] 유제품과 달걀 섭취를 병행하는 채식 여성들의 하루 망간섭취량이 5.9 mg인 결과를 보면 [56], 식물성 식품 섭취를 많이 하는 집단의 경우 망간의 상한섭취량이 높을 가능성이 있다. 미국의 영양소섭취기준 보고서는 사람 대상의 연구 에서 하루 15.0 mg의 망간 섭취를 25일간 지속한 후 혈중 망간 농도가 상승하였고, 90일간 보충 후에는 림프구의 SOD 활성이 증가한 결과를 근거로 [23], 식물성 식품 위주의 식사를 하는 집단에서는 15.0 mg을 최대무해용량으로 설정하는 것도 고려할 수 있다고 언급하였다 [12, 23]. 또한 하루 11.0 mg의 망간 섭취가 최대무해용량으로 제시된 연구의 대상자들이 특정 성별과 연령대에 한정되었다는 제한 점으로 인해, 유럽 연합이나 독일에서는 해당 문헌을 근거로 채택하지 않고, 그리스 지역과 독일지역에서 실시된 역학연구조 사에서 [86, 92] 음용수 중의 망간 추가섭취로도 독성이 나타나지 않았던 수치 결과를 근거로 영국인의 최 대 망간섭취량(97.5 백분위수)에 성인은 4.0 mg, 노인은 0.5 mg을 추가한 12.2 mg과 8.7 mg을 상한섭취 량을 제시하고 있다 [21, 30]. 따라서 향후 한국인들의 망간 섭취량 측정이나 상용식품의 망간 함량 결과에 따라 망간의 최대무해용량 추정 근거의 재검토를 고려할 필요성이 있는 것으로 보인다.

3-2. 안전 확보를 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

망간 상한섭취량 설정에 필요한 망간의 최대무해용량은 신경독성을 유발하거나 정상범위 이상의 혈중 망간 농도의 상승과 관련된 망간섭취수준으로 정해야 되지만, 식품섭취를 통한 망간 독성은 보고되지 않았다. Greger의 리뷰연구에서  서구식(Western-type)식사와 채식을 병행하는 사람들이 섭취하는 하루 최대 망간 섭취량이 약 11.0 mg으로 보고하였는데 [25], 해당 연구에서 망간 섭취로 인한 독성 증상이 나타나지 않은 결과에 근거하여 11.0 mg/일을 망간의 최대무해용량(No observed adverse effect level, NOAEL)으로 추 정하였다. 설정된 최대무해용량 값은 사람 대상의 연구에서 보고된 실험결과이므로 불확실계수(Uncertainty Factor, UF) 1.0으로 나눈 값인 [7] 11.0 mg/일을 망간 상한섭취량으로 결정하였다. 임신 및 수유부의 상 한섭취량도 일반 성인 여성과 다르게 설정할 근거가 없어 성인기 여성의 상한섭취량과 동일하게 제시하였 다.

 

(1) 영아

0-5개월 영아는 모유 수유를 통한 망간 섭취량이 미량이고, 6-11개월 영아는 이유 보충식을 시작하면서 망간 섭취량이 크게 증가하지만 이 시기에 망간 섭취에 의한 독성을 보고하는 자료가 불충분하여 상한섭취 량을 설정하지 않았다.

(2) 성장기(1-18세)

유아, 아동 및 청소년의 경우에도 이 시기의 상한섭취량 설정을 위한 용량-반응 평가 자료가 충분하지 않았다. 따라서 한국인 유아･아동･청소년의 망간 상한섭취량은 성인의 상한섭취량을 기준으로 각 연령별 남녀 기준체중과 19-29세 성인 남녀의 표준체중을 적용한 외삽법으로 우선 산출 후 각 연령별로 남자와 여자의 상한섭취량 산출값 중 더 낮은 산출값을 해당연령의 망간섭취량으로 결정하기로 하였다(표 8). 계산한 결과 모든 성장기 연령대에서 남자의 상한섭취량이 여자보다 낮아 남자의 상한섭취량 계산값으로 제시하였다. 산출된 값에 반올림 공식을 적용한 결과 성장기 각 연령별 상한섭취량은 2015년도의 상한섭 취량 값과 근사하게 산출되었으나 9-11세, 12-14세, 15-18세 아동과 청소년의 경우 2010년, 2015년 동일연 령대의 망간 상한섭취량인 5.0 mg, 7.0 mg, 9.0 mg 보다 각각 1.0 mg씩 증가하여 9-11세는 6.0 mg, 12-14세는 8.0 mg, 15-18세는 9.0 mg을 최종 상한섭취량으로 결정하였다.

(3) 성인기(19-64세)

망간의 용량-반응평가자료는 2015년 한국인영양소 섭취기준 개정과 마찬가지로 미국의 영양소섭취기준 에서 제시한 자료를 참고하였다. Greger의 연구에서 하루 동안 음식을 통한 망간 섭취량이 11.0 mg인 경 우에도 연구대상자에게서 특별한 망간의 독성 증세가 보이지 않았다는 결과를 토대로 [25], 11.0 mg/일을 식품섭취를 통한 망간의 최대무해용량으로 정하고 불확실계수 1.0을 반영하여 망간 상한섭취량을 추정하 였다 [7]. 2020년 한국인 영양소섭취기준의 망간의 상한섭취량도 동일한 방법으로 산정하였다(표 9).

(4) 노인기(65세 이상)

 

성인의 망간 상한섭취량 근거를 동일하게 적용하여 하루 11 mg으로 추정하였다(표 9).

 

(5) 임신기

 

임신부의 경우 일반 성인 여성의 상한섭취량과 다르게 설정할 근거가 없어 성인여성과 동일하게 11 mg/일을 상한섭취량으로 추정하였다(표 9).

 

(6) 수유기

 

수유부도 일반 성인 여성에 비해 망간 섭취량이 증가하거나 그로 인한 독성이 달라진다는 근거가 없어 성인 여성과 동일한 방법으로 상한섭취량을 추정하여 11 mg으로 제시하였다(표 9).

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4 주요 급원식품

망간은 식물성 식품에서 그 함량이 높고, 통곡류, 조개류, 견과류와 잎 채소 등이 주요 식품급원으로 알 려져 있다 [6, 93, 94]. 식물성 식품의 비중이 높은 전형적인 한국인의 식사를 통한 망간 섭취량도 망간의 섭취기준과 비슷하거나 상회하는 것으로 보인다 [58, 59, 65]. 현재까지 국내에서 일상적인 식사 섭취를 하는 사람에서 망간 결핍증이 보고된 사례는 없다. 국민건강영양조사에서 망간 섭취량을 보고하고 있지 않으므로 2017년 국민건강영양조사의 식품섭취량 자료를 바탕으로 국가표준식품성분표(농촌진흥청, ver 9.1) [95]의 망간 함량을 적용하여 한국인의 망간 주요 급원식품을 산출한 결과 백미, 배추김치, 현미, 두부, 멸치 순으로 망간 섭취에 기여하는 것으로 나타났다(표 11). 그림 3은 산출된 주요 급원식품의 1회 분량 당 망간 함량과 2020 망간 충분섭취량을 비교하여 제시하고 있다. 미숫가루, 파인애플, 밤이 1회 분량 당 망 간이 가장 많은 식품 상위 3가지에 속하였으며 각 식품의 1회 분량 당 망간 함량은 5.39 mg, 3.63 mg, 2.67 mg이었다. 미숫가루를 1회 분량만 섭취하더라도 성인 남성과 성인 여성의 충분섭취량을 모두 충족시킬 수 있으며, 파인애플을 1회 분량만큼 섭취할 경우 1일 망간 충분섭취량에 근접한 양을 섭취할 수 있다.

한편 국가표준식품성분표 [95]에서 100 g 당 망간 함량이 높은 식품에 대해서는 표 12에 나타내었다. 국내에서 최근 발표된 연구에서는 끓이거나 삶고 굽는 등의 조리과정에서 식품 중의 망간 함량이 감소 할 수 있음을 제시하였다 [96, 97]. 일례로 생 애호박 kg 당 망간 함량은 1.5 mg이었으나 끓이고, 삶거나 전자레인지 조리가 3분정도만 진행되어도 kg 당 망간 함량이 1.2 mg으로 감소하였고 조리시간이 지나면 서 더 감소하는 것으로 보고하였다 [96]. 김의 경우에도 생김을 굽거나 조미하는 등의 조리과정에서 망간 함량이 감소하는 경향을 보여 [97], 식품의 조리 후 실제로 섭취하게 되는 망간의 양도 고려하여 식사 계획을 세워야 한다.

2017년도 국민건강영양조사  결과에 따르면 우리나라  국민이 가정식으로  섭취하는  에너지 비율이 38.3%로 2005년에 조사된 58.6%에 비해 20% 가량 감소하였고, 외식이나 편의식품으로 섭취하는 에너지 비율은 2005년 10.2%였으나 2017년 24.8%로 증가하였다 [71]. 탄수화물, 단백질, 지방 등 다량 영양소와 주요 비 타민이나 무기질은 가공식품이나 편의 식품의 영양표시를 통해 식품 중의 영양성분 함량과 표기된 영양소의 1일 영양소기준에 대한 비율을 파악할 수 있다 [98]. 그러나 망간은 우리나라에서 식품의 주성분이 아니면 영양표시기준에 포함되지 않으므로 외식이나 간편식 등의 편의 식품을 통해 섭취하는 망간의 양은 파악이 어렵다. 미국 식품의약품전청(Food and Drug Administration, FDA)에서는 특정 영양소의 하루 섭취 권장 량 대비 해당 식품의 1회 분량에 함유된 영양소의 비율을 Daily Value(DV)로 규정하고 영양표시 항목에 포함하도록 하고 [99], 2020년 1월부터 망간이 함유된 DV 를 포함한 새로운 영양표시를 사용하도록 의무 화하였으나 [99, 100], 아직까지 우리나라에서 망간표시를 규정하는 제도는 없다. 식생활에서 외식이나 간 편식 비율이 증가하는 점을 고려하여 영양표시제도 개선 등 영양소섭취기준을 충족하기 위한 정책적인 지 원이 지속되어야 하다.

현재 2019년에 발간된 농촌진흥청의 표준식품성분표 제9개정판에 수록된 3,041종의 식품 중 망간 함량이 분석된 식품의 가짓수는 1,433종으로 데이터베이스에 수록된 식품의 약 47.1%정도에 대해서만 망간 함량이 제시되고 있다 [95]. 또한 선행연구에서 보고된 국내 성인의 망간 섭취 실태 결과도 식품성분 데이터베이 스의 망간 함량 자료가 부족하여 제한점을 갖고 있다. 한 예로 2006년 발표된 김경희 등의 연구 [67]에서 3일간 식사칭량법으로 조사한 식품의 섭취량을 데이터베이스 기반의 영양소 분석 프로그램으로 망간섭취량을 계산한 결과값은 2.8 mg이었고, 조사한 식품을 수거하여 직접 분석한 결과는 3.6 mg으로 실제의 분 석치가 데이터베이스로 산출된 수치보다 높았다. 식품의 망간함량이나 사람들의 망간섭취량 파악을 위한 식 품 데이터베이스 활용의 불확실성에도 불구하고, 망간은 우리나라에서 주식으로 섭취하는 곡류에서 함량 이 높은 편이고, 과일, 채소류 뿐만 아니라 조리 시 사용하는 향신료 등에도 함유되어 있어 [93, 95], 일반 적인 식사로 섭취하는 식품을 통해서도 망간의 충분섭취량이 충족될 것으로 보인다. 앞서 제시된 망간의 충분섭취량 설정 및 이를 충족하는 식사 계획의 수립과 가공･편의 식품들의 망간 함량에 대한 정보와 영양 표시 등의 활용을 위해서는 식품 중의 망간 함량에 대한 데이터베이스의 구축이 선행되어야 한다.

5 향후 2025 섭취기준 개정을 위한 제언

5-1. 섭취기준 설정에서 제기된 문제

망간의 경우 국외 문헌의 평형연구결과도 여러 제한점으로 인해 적용이 어렵고, 최근 2015년도 개정 이 후로 한국인을 대상으로 한 식사를 통한 망간 섭취량 조사 연구는 전무한 실정이다. 또한 우리나라 식품의 망간 함량 분석자료는 아직 미비하여 국민건강영양조사에서 망간 섭취실태를 파악하는데 제한이 있다. 2020년도에도 한국인의 각 연령대별로 망간의 충분섭취량을 변경할 근거가 충분하지 않아 2015년도에서 제시된 충분섭취량과 동일하게 제시하였다. 6-11개월 영아의 망간 충분섭취량 산출과정에 약간의 변동이 있었으나, 충분섭취량은 2015년도와 동일하게 산출되었다. 유아 1-2세와 3-5세의 경우에도 2015년 개정 당시 국민건강영양조사 자료를 통한 중앙값의 수치가 상한섭취량에 근접하여 성인의 표준 체중과 성장인 자를 고려한 외삽법으로 각각 1.5 mg, 2.0 mg을 충분섭취량으로 산정하였는데 [51], 2020년도에도 동일한 방법으로 산출한 결과 충분섭취량값에 변동이 없었다. 2020년 망간섭취기준을 외국의 섭취기준과 비교해 보면 최근 일본에서 개정한 망간의 섭취기준과 가장 비슷한 수준이다. 그러나 최근 20-30년간 동물성식품 의 섭취 비중이 증가하고 한국인 식단이 서구화되고 있는 점도 고려할 필요가 있다 [70]. 한국인을 대상으 로 한 여러 망간섭취조사 연구에서도 한국인의 망간섭취량은 미국과 유럽인보다 많아서 같은 한국인이지 만 각자의 식생활 패턴에 따라 한국인영양소섭취기준에서 설정한 망간섭취기준이 실제 망간 필요량을 상 회할 가능성도 있다. 또한 1-5세 유아와 소아청소년의 일부 연령대에서는 망간의 충분섭취량과 상한섭취량 의 차이가 크지 않다. 망간의 경우 영양보충제로 섭취하는 경우 하루 충분섭취량에 준하거나 훨씬 상회하 는 수준으로 섭취하게 되므로 [55, 101], 실제 상한섭취량을 넘게 섭취하는 경우도 있을 것으로 생각된다. 망간과 같은 미량 영양소의 경우 보충제의 섭취 수준도 섭취 기준 설정 시 고려할 필요가 있다.

5-2. 향후 2025 섭취기준 개정을 위해 필요한 과제

(1) 단기, 중기 과제

 

① 우리나라 다소비 식품의 망간 함량 분석 및 데이터베이스 구축
국내에서 활용되는 식품성분표에서 망간 함량이 제시된 식품의 가짓수가 제한되어 국민건강영양조사를 통한 한국인의 망간 섭취실태를 파악하는 것은 쉽지 않다. 국내 문헌에서 비슷한 연령대의 대상자가 연구나 발표시기마다 망간 섭취량이 차이를 보이는 것도 일부는 당시에 활용하는 데이터베이스의 결과값 차이에 기인한 것으로 판단된다. 또한 국내에서 활용되는 대표적인 식품성분데이터베이스에서 망간 함량이 높은 식품들은 한국인 상용식품의 범위에 포함되지 않는 종류가 많아, 실제 한국인 대상의 식생활 연구나 국가 조사에서의 망간 섭취량 분석 시 실제 섭취량을 반영하지 못할 가능성이 많다. 망간의 체내 필요량을 충족 하기 위한 섭취량이나 충분섭취량 추정의 타당성을 뒷받침하기 위해서는 사람들이 섭취하는 식품의 망간 함량의 정보가 정확해야 하며, 한국인의 상용 식품 외에도 다양한 식품에 대한 망간 함량 분석이 선행되어 야 한다.

 

② 한국인의 망간 섭취 실태 파악
2015년도 한국인영양소 섭취 기준 개정 이후 현재까지 한국인의 망간섭취량을 추정한 연구는 전무한 실정이다. 망간 함량 데이터베이스의 확립이 일차적인 선행요건이나 현재까지 국내에서 보고된 연구결과 는 특정 연령, 계층, 지역에서 조사된 결과이며, 대부분의 연구결과가 2000년대 혹은 이전 시기에 조사한 결과로 최근 한국인의 망간 섭취량을 정확히 반영한다고 보기는 어렵다. 또한 망간 섭취수준은 식품 중의 수분함량, 섭취하는 사람의 식품기호도, 영양보충제 섭취에 의해 그 결과가 다양하며, 망간의 섭취 후 체내 이용도는 다른 미량 무기질의 영양상태, 담즙 분비 상태, 망간 평형 상태 등에 의해 많은 부분 달라진다 [101]. 대체적으로 북미 유럽 지역에서 서구식 식사를 하는 사람들의 경우 인도, 일본, 한국 등 채식 식사 를 많이 하는 국가에서보다 일상적인 망간 섭취량 수준이 낮은 것으로 보고되지만 [70], 최근 한국인의 식 생활이 서구화패턴으로 이행하고 있는 상황도 고려할 필요가 있다. 따라서 한국인의 연령별, 식생활 패턴 에 따른 망간 섭취량 차이, 보충제를 통한 망간 섭취량 분석 등 다양한 조건에서 망간섭취량을 조사할 필 요가 있다.

 

(2) 장기 과제

 

① 한국인을 대상으로 한 망간의 영양상태 지표와 균형 연구
연구의 수는 제한적이지만 망간의 영양상태를 평가하는 대부분의 연구에서 혈청 또는 혈장 망간 농도를 사용하거나 소변 중의 망간 배설량을 망간 영양상태의 지표로 사용하고 있으나 혈중 망간 농도는 연구마다 범위가 다양하고 망간이 담즙을 통해 체외로 배출되는 경우 평형상태의 혈중 망간 농도를 특정하기도 어렵 다. 또한 망간의 섭취량 차이가 적을 때는 이들 지표가 예민하게 반응하지 않는 것으로 보인다. 망간의 주 배설 경로인 대변 망간도 소장에서 흡수되지 않은 망간과 담즙으로 배설된 망간을 구분하여 분석하기 어렵고, 소변으로 배설되는 망간은 매우 소량이어서 망간의 섭취량을 반영하기 어렵다 [7, 12]. 그러므로 망간의 섭취량과 영양상태를 추정하는 지표의 타당성을 확보할 수 있는 조건이 확립되어야 한다. 망간의 흡수율이나 체내 이용은 다른 식품의 섭취 상태, 망간 외 기타 미량영양소의 영양상태 등에 의해서도 영향 을 받으므로 다양한 조건에서의 망간 영양상태 평가 자료가 축적되어야 한다. 현재까지 문헌으로 보고된 망간 균형연구는 모두 외국인 대상의 연구결과이다. 한국인의 식생활과 신체조건에 부합하는 망간 필요량 설정을 위해서는 한국인 대상의 균형연구가 진행되어야 한다.

 

② 만성질환과 망간섭취와의 관계 및 질병 위험 감소를 위한 목표섭취량 연구
최근 인구 노령화, 비만 등의 만성질환 유병률 증가로 비만, 고혈압, 당뇨병 등 만성질환의 위험을 감소 할 수 있는 영양소 섭취기준 설정에 대한 필요성이 대두되고 있다 [102]. 망간의 경우 일상적인 건강상태 유지를 위한 섭취 수준의 파악 조차도 미진한 상태로 망간섭취와 만성질환과의 관련성을 제시할 수 있는 정보가 부족하다. 다만 최근 식사 섭취와 만성질환과의 관련성을 규명하는 연구들이 많이 진행되고 있고, 만성질환위험감소섭취량은 영양소의 다양한 대사를 통한 장기적인 효과에 근거하여 설정하므로 [102], 망 간 섭취와 질병의 관련성을 뒷받침할 수 있는 결과는 도출이 가능할 것으로 보인다. 최근 망간 섭취와 뼈 건강, 당뇨병 발생과의 관련성을 제시하는 연구들이 제시된 바 있으므로 [78, 82, 84, 103], 만성질환 위험 감소에 특이적인 망간 섭취 기준 설정을 위한 연구도 장기 연구과제로 제안한다.

2020 한국인 영양소 섭취기준(미량무기질-망간Mn)

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