미량무기질, 구리Cu-2020 한국인 영양소 섭취기준

1 영양소의 특성

1-1. 개요 

구리(copper)는 성인의 체내에서 약 50-120 mg이 존재하는 필수 미량무기질이다 [1]. 포유 동물에서 구리의 필수성은 1928년 Hart 등이 구리가 적혈구생성에 필수적이라는 보고에 의해 공고히 되었다. 전이 금속원소인 구리는 Cu+나 Cu2+로 전환될 수 있어 여러 효소의 구성성분으로 산화환원반응에 관여한다. 이 외에도 철의 운반, 결합조직의 가교결합 형성, 항산화 작용을 비롯한 다양한 체내 기능을 수행한다 [2]. 따 라서 구리의 결핍은 이들 효소의 활성저하를 초래하여, 빈혈, 저색소증, 호중구감소증, 신경학적 이상과 같 은 결핍증상을 나타낸다 [2]. 또한 구리 과다 섭취는 산화적 스트레스의 증가, 간 손상을 일으키며 이로 인해 위장 장애, 메스꺼움, 설사 및 조직 손상 등의 증상을 나타낸다 [3, 4].

1-2. 흡수, 분포, 대사, 배설

구리는 소장에서 흡수되며 일부는 위장에서 흡수된다. 위산은 식이에 포함된 구리의 분리를 통해 구리 의 용해를 증진시킨다. 구리의 흡수는 섭취량에 따라 영향을 받아 섭취량이 적을 때는 대부분 능동적으로 흡수되어 높은 흡수율을 보이며, 섭취량이 많을 때는 상대적으로 흡수율이 낮은 확산에 의해 이루어진다 [5]. 식사를 통해 섭취된 구리의 능동적 흡수는 특이적인 수송체의 작용으로 이루어진다. 구리이온은 십이 지장에서 2가에서 1가로 환원되어 소장 점막상피세포의 미세융모에 존재하는 구리 수송체와 결합하여 세 포 내로 흡수된다 [1]. 따라서 구리의 섭취량이 1,000 μg/일 이하로 낮을 때는 50% 정도이지만, 섭취량이 5,000 μg/일을 넘으면 20% 정도로 낮다 [6-8]. 흡수된 구리는 문맥을 통해 간으로 운반되어 75%가 간에 축적되고 필요시 다른 기관으로 재분배된다. 혈류에 남은 구리는 주로 알부민과 결합하여 말초로 순환한다 [9]. 간에서 구리는 세룰로플라스민의 형태로 방출되며, 간외 조직에 존재하는 구리의 95%는 세룰로플라스 민에 결합된 형태이다 [1].

체내 구리의 항상성은 흡수량과 배설량 조절로 유지된다. 정상인의 경우 구리 섭취량이 매우 높아도 소 변으로 구리의 배설은 10-30 μg/일 정도로 매우 낮다 [10, 11]. 이와 같이 신장을 통한 구리의 배설은 제한 적이기 때문에 배설은 주로 담즙을 통해 이루어진다. 성인의 몸속에 존재하는 구리의 약 65%는 근육과 뼈, 약 10%는 간 속에 분포한다 [12].

1-3. 기능

구리는 에너지 생산, 철 대사, 신경 펩티드 활성화, 결합 조직 합성 및 신경 전달 물질 합성에 관여하는 여러 효소 (cuproenzymes)의 보조 인자이다 [1, 12]. 구리 결합 효소 및 단백질이 관여하는 기능을 표 1에 요약하였다 [13]. 풍부한 구리 함유 효소중의 하나인 세룰로플라스민은 건강한 사람에서 혈장내 총 구리의 95% 이상을 운반한다. 또한 구리는 혈관 신생, 신경 호르몬 항상성, 유전자 발현, 뇌 발달, 색소 침착 및 면역계 기능 조절과 같은 다양한 생리학적 과정에 관여한다 [1]. 구리를 함유하고 있는 항산화 효소인 슈퍼 옥사이드디스뮤타제(superoxide dismutase)는 산화적 손상에 대한 방어 작용을 수행한다 [14].

2 건강 유지 및 증진을 위한 섭취기준

2-1. 건강을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

구리는 주로 식사 및 영양보충제의 형태로 섭취하게 된다. 그 외에도 농약, 흡연, 화장품 등을 통한 비의 도적인 노출도 가능하다. 체내에서 구리는 두 가지 형태 Cu2+(cupric), Cu+(cuprous)로 존재하며 산화 환 원된다. 식이로 섭취하는 구리와 소장 내로 분비되는 구리 모두 소장내 구리 pool로 간주된다. 구리의 부 족증 및 과잉증을 판단할 수 있는 생물학적 판정지표는 아직까지 명확하게 확립되지 아니하여 추가적인 연구가 필요하다. 다만, 다음의 대사 지표들을 이용하여 구리 섭취의 적정성을 직간접적으로 유추할 수 있 지만 한계가 존재한다. (1) 철분의 이용률, (2) 콜라겐 생합성, (3) 신경전달물질 생합성, (4) 피부색소의 변화, (5) 지질대사, (6) 혈압, (7) chaperone for copper, zinc superoxide dismutase(CCS), (8) 신생혈관 생성. 구리 섭취량이 부족하면 빈혈, 알츠하이머병, 면역체계 이상(호중구 감소증, 백반증, 알러지 반응), 동맥경화증, 심혈관계 질환, 암, 당뇨, 황반변성의 유병률이 증가할 수 있다. 구리의 생리학적 항상성을 판 단할 영양 판정 지표로 다음과 같은 지표들이 사용될 수 있다.

(1) 혈액내 구리 농도 및 셀룰로플라스민 활성도

현재 구리부족증을 명확하게 판정할 합의된 판정지표는 없지만 [15] 체내 구리 항상성의 적절성을 판정 하는 용도로 혈장내 구리 농도가 사용된다 [13, 16]. 하지만, 혈장 내 구리 농도 감소는 심각한 구리 부족증 일 때 확인이 가능하여 더 민감한 영양판정 지표 발굴이 필요하다 [15]. 혈장내 주된 구리 pool은 셀룰로플 라스민이고 셀룰로플라스민 활성도는 혈장 내 구리 농도와 밀접한 관련이 있어 혈장내 구리 측정의 대안적 방법으로 사료된다 [15]. 하지만, 셀룰로플라스민은 acute-phase 단백질로서 체내 염증반응이 일어나면 증 가하게 되므로 구리 부족증을 셀룰로플라스민의 농도만으로 판단하는 것은 한계가 존재한다 [15, 17].

 

(2) Chaperone for copper, zinc superoxide dismutase(CCS)

 

CCS는 yeast에서 최초로 발견된 단백질로서 포유류의 대부분의 세포에서 구리 결합 단백질의 역할을 수행한다 [15]. CCS는 그 표현이 구리 부족증시 전사적으로 변하지는 않지만 단백질의 표현형이 유의미적 으로 증가하는 특성을 지니고 있다 [18]. CCS 단백질은 적혈구 내에서 측정이 가능하며 구리부족증 경계선 에 있는 설치류의 경우 셀룰로플라스민의 변화가 없는 상태에서 CCS 단백질의 변화를 확인할 수 있어 CCS가 셀룰로플라스민보다 민감한 지표로 사료된다 [19, 20]. 다만, 사람의 구리 부족증 판정지표로 CCS 가 활용되기 위해서는 더 많은 후속 연구가 필요하다 [15]. 현재 사람의 경우 식이로 구리를 보충하였을 때, CCS는 전사적으로 감소하지만 CCS 단백질의 변화는 없다는 보고가 있다 [21].

2-2. 결핍 예방을 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

우리나라에서는 구리 결핍 예방을 위한 평균필요량 설정에 활용할 수 있는 한국인 대상 보충･고갈 실험 결과가 보고된 바 없어 미국/캐나다의 자료를 활용하였다 [12]. 미국/캐나다에서는 구리의 평균필요량 설 정을 위해, 세 가지 구리 보충･고갈 실험 [10, 11, 22]을 기반으로 혈장 구리 농도, 혈장 세룰로플라스민 농도, 적혈구 SOD 활성, 혈소판 구리 농도 및 cytochrome c oxidase(CCO) 활성, 소변 중 구리 배설량 등의 구리 영양상태를 나타내는 지표를 종합적으로 평가한 결과를 이용하였다. 11명의 건강한 성인 남자를 대상으로 한 연구에서 구리를 790 μg/일로 낮춘 식사를 제공 시, 적정량의 구리를 함유한 식사(1,680 μg/ 일)시와 비교하여 혈장 구리, 세룰로플라스민 농도, 적혈구 SOD 활성도, 소변과 타액의 구리 농도에 유의 적인 변화가 나타나지 않았다 [10]. 그러나 건강한 성인 남성을 대상으로 식사의 구리 함량을 1일 380 μg 으로 낮게 제공 시 혈장 구리 농도, 혈장 세룰로플라스민 농도 및 활성도, 적혈구 SOD 활성도, 소변중 구 리 배설량이 유의하게 감소하였다 [11]. 한편 폐경 후 여성 10명을 대상으로 570 μg/일의 구리를 섭취한 폐경 후 여자의 혈장 구리 및 세룰로플라스민 농도는 유의적인 변화가 없었던 반면, 적혈구 SOD, 혈소판 의 구리 함량 및 혈소판 CCO의 활성이 감소되었고, 이후 구리 보충 시 지표들 중 혈소판 구리 농도만이 회복되었다 [22]. 이러한 연구 결과에 기반하여 600 μg/일을 50% 남자 성인의 한계섭취량으로 판단하고, 100 μg/일의 안전량을 추가하여 700 μg/일을 평균필요량으로 추정하였다. 권장섭취량은 평균필요량에 15%의 변이계수를 가산하여 900 μg/일로 정하였다 [12].

우리나라의 생애주기별 구리의 평균필요량을 설정하기 위한 참조치로 미국/캐나다의 성인 구리 평균필요 량인 700 μg/일을 사용하였고, 우리나라 성인의 평균 체중(68.9 kg)과 미국 성인 남자의 평균필요량 설정에 적용된 체중(76.0 kg)의 차이의 비를 곱하여 산정하였다. 권장섭취량은 변이계수(coefficient of variation, CV) 15%를 적용해서 평균필요량에 1.3을 곱한 값으로 계산하였다.

 

(1) 영아기(1세 미만)

영아에서 구리의 섭취에 대한 연구가 부족하여, 0-5개월까지 영아 전기에는 모유섭취량과 모유 중 구리 함량을 고려하여 충분섭취량을 설정하였다. 우리나라에서 수행된 선행연구를 종합하면 평균 모유 중 구리 함량은 305 μg/L였고 [23-27], 이에 평균 모유 섭취량 780 mL로 적용하여 영아 전기 240 μg/일을 구리의 충분섭취량으로 설정하였다. 영아 후기인 6-11개월은 구리의 섭취량에 대한 자료가 부족하여, 전기의 충분 섭취량에 대사체중에 기초한 외삽방법을 사용해서 330 μg/일로 설정하였다(표 2).

(2) 성장기(1-18세)

1-18세의 유아, 아동 및 청소년의 평균필요량을 설정하기 위한 근거가 충분치 않으므로, 성장기의 평균 필요량은 대사체중과 성장계수(1-2세 남녀 0.3; 3-18세 남녀 0.15)를 고려하여 성인의 평균필요량(남자 650, 여자 500 μg)에서 외삽하였다(표 3).

1-2세 영아의 경우 2015 체위기준 대비 표준체중의 감소와 19-29세 성인 남성의 기준체중 증가가 있었 으나 19-29세 성인 남성의 평균필요량 증가의 영향을 받아 2015 영양소 섭취기준과 변동이 없었고, 3-5세 의 유아의 경우 2015년 평균필요량보다 20 μg/일 높게 설정되었다.

성장기 남자아동의 평균필요량은 2015 한국인 영양소 섭취기준과 비교하여 6-8세, 9-11세에서 각각 20 μg/일과 30 μg/일 높게 산정되었다. 반면 여자아동은 성인 여자 평균필요량이 감소함에 따라 30 μg/일과 20 μg/일 감소하였다.

12-14세, 15-18세 남자청소년의 평균필요량은 표준체중이 증가하면서 각각 30 μg/일, 50 μg/일 증가하 였다. 반면 여자청소년의 경우 표준체중은 증가하였으나 성인 여자의 평균필요량이 감소하면서 70 μg/일, 100 μg/일이 감소하였다.

구리의 권장섭취량 설정을 위하여 평균필요량의 표준편차가 필요하나 1-18세에 대한 자료가 부족하여 변이계수를 15%로 하여 평균필요량의 130% 수준으로 설정하였다(표 4).

1-2세 영아의 경우 2015 대비 표준체중의 감소와 19-29세 성인 남성의 기준체중 증가가 있었으나 19-29 세 성인 남성의 권장섭취량 증가의 영향을 받아 2015 한국인 영양소 섭취기준에 비해 10 μg/일이 증가하 였고, 3-5세의 유아의 경우 2015년 권장섭취량보다 30 μg/일 높게 설정되었다.

6-8세, 9-11세 남자아동의 권장섭취량은 2015 영양소 섭취기준과 비교하여 각각 30 μg/일, 20 μg/일 높 게 산정된 반면 여자아동의 경우 2015 영양소 섭취기준과 비교하여 40 μg/일과 30 μg/일 낮게 산정되었다.

12-14세, 15-18세 남자청소년의 권장섭취량은 2015 영양소 섭취기준과 비교하여 각각 60 μg/일 높게 산정되었다. 12-14세, 15-18세 여자청소년의 경우 2015 영양소 섭취기준과 비교하여 각각 90 μg/일, 140 μg/일 낮게 설정되었다.

우리나라 10-12세 남자 아동을 대상으로 한 연구에서 구리 섭취량은 0.90 mg/일 [28]로 보고된 바 있으며, 남녀 청소년의 구리 섭취량은 각각 1.63 mg/일과 1.49 mg/일로 보고되었다 [29].

(3) 성인기(19-64세)

우리나라에서는 성인의 구리 평균필요량 설정에 활용할 수 있는 보충･고갈 실험 결과가 보고된 바 없어 미국/캐나다의 자료를 활용하였다 [12]. 미국/캐나다에서는 체내 구리 영양상태를 반영하는 생화학적 지표 들의 수준이 감소하지 않는 수준인 700 μg/일을 평균필요량으로 설정하였고, 변이계수 15%를 감안하여 권장섭취량을 900 μg/일로 설정하고 있다 [12]. 미국 성인 남자의 평균필요량 설정에 적용된 체중(76.0 kg)과 우리나라 성인 남자의 기준체중(68.9 kg)의 차이의 비를 곱한 후 외삽법을 적용하여 650 μg/일을 성인 남자의 평균필요량으로 산정하였다. 2015년 영양소 섭취기준까지는 성인 남자의 평균필요량을 성인 여자에게도 그대로 적용하였으나 2020 섭취기준에서는 성인 여자의 기준체중(55.9 kg)을 적용하여 여자의 평균필요량을 별도로 계산하여 500 μg/일로 설정하였다(표 5). 성인 남자의 구리 평균필요량을 2015 영양 소 섭취기준과 비교하면 50 μg이 높게 설정되었고 여자는 100 μg/일이 낮게 설정되었다.

성인기 구리의 권장섭취량 설정을 위해서는 평균필요량의 표준편차가 필요하나, 관련 자료가 부족하여 변이계수를 15%로 하고 평균필요량의 130% 수준으로 하여 남자 850 μg/일, 여자 650 μg/일로 설정하였 다(표 6).

성인 남자의 1일 구리 권장섭취량은 2015 한국인 영양소 섭취기준과 비교하면 50 μg이 높게 설정되었 고 여자는 150 μg 낮게 설정되었다. 한국인 20-64세 성인 남녀를 대상으로 한 연구에서 남자의 섭취량은 1.36 mg, 여자의 섭취량은 1.14 mg으로 나타났다 [30]. 2007-2008년 국민건강영양조사 자료를 이용한 연 구에서는 19세 이상 성인 남녀의 구리섭취량은 각각 1.4 mg/일과 1.1 mg/일이었다 [31].

(4) 노인기(65세 이상)

노인의 구리 평균필요량을 설정하는 데 필요한 근거가 없으므로 체중비율을 고려하여 성인의 평균필요 량으로부터 외삽하여 계산하였다. 75세 이상 노인의 경우 65-74세 노인과 같은 기준을 적용하였다. 따라서 65세 이상 노인의 구리 평균필요량은 남자 600, 여자 460 μg/일로서 성인과 같은 기준을 적용한 2015 한국인 영양소 섭취기준에 비해 남자는 동일, 여자는 140 μg 감소하였다(표 7).

노인기 구리 권장섭취량 설정을 위해서 변이계수를 15%로 하여 평균필요량의 130% 수준으로 계산하였 다. 65-74세, 75세 이상 남녀 노인의 권장섭취량은 각각 800, 600 μg/일로 설정하여 2015년에 비해 남자 는 동일, 여자는 200 μg 감소하였다(표 8).

이 등 [32]의 2015년 연구에 따르면 남자 19-29세, 30-39세, 40-49세, 50-59세, 60-69세 연령층의 구리 섭취량은 각각 1.17±0.64,  1.10±0.39,  1.33±0.49,  1.33±0.60,  1.34±0.49  mg이고 이를 권장섭취량 대비 비율로 표시하면 각각 146.19±79.91, 137.21±48.30, 166.21±61.80, 166.02±75.41, 168.03±61.40%로서 권장섭취기준을 상회한다. 여성의 경우 19-29세, 30-39세, 40-49세, 50-59세, 60-69세 연령층의 구리 섭취 량은  1.07±0.67,  1.06±0.48,  1.20±0.44,  1.29±0.66,  1.36±0.68mg이며  권장섭취량  대비 비율은 134.55±83.98, 132.97±59.84, 149.39±55.40, 160.64±82.73, 170.35±84.51%로 나타나 기준에 비해 많은 구리를 섭취하고 있는 것을 알 수 있다. 이들의 연구는 2015년 권장섭취량인 800 μg을 기준으로 하여 계 산한 것으로서, 2020년 기준인 남자 800 μg, 여자 600 μg을 적용하면 60대 노인의 권장섭취량 대비 구리 섭취비율은 남자의 경우 동일하지만 여자는 226.7%가 된다.

 

(5) 임신기

임신부의 평균필요량을 계산할 자료가 부족하므로 임신기의 태아 성장과 모체조직 축적량을 근거로 하 여 평균필요량을 계산하였다. 정상분만아의 체내 구리 함량은 약 13.7 mg이고 [33, 34] 임신기간 동안 모 체조직과 양수에 4.6 mg 가량의 구리가 축적되므로 임신기 동안 총 18.3 mg이 필요하다. 임신부의 구리 흡수율이 65%라고 할 때 추가 평균필요량은 100 μg이다.

부가 권장섭취량은 개인 변이계수를 15%로 하여 130 μg/일로 책정하였다.

(6) 수유기

모유로 분비되는 구리의 양을 근거로 수유기의 섭취기준을 설정하였다. 미숙아를 출산한 수유부의 모유 내 구리농도가 출산 후 1, 2, 4, 6, 8, 12주에 각각 506±23.6, 489±29.4, 384±33.6, 356±32.9, 303±35.0,
301±48.0 μg/L로 나타나 수유기간이 지날수록 감소하였다고 보고되었다 [35]. 최근 5-15일차 이행유의 구 리 농도가 0.69±0.25 mg/L라고 보고되었으나 [36], 이는 기존 구리섭취기준 계산에 사용된 값과 큰 차이 가 있고, 이들의 결과를 뒷받침할 다른 연구결과가 부족하므로 기존의 값인 305 μg/L과 일일 모유분비량
0.78 L/일을 적용하여 일일 구리분비량을 237.9 μg으로 계산하였다. 이에 수유부의 구리 흡수율 65%를 적용하여 부가 평균필요량을 370 μg으로 설정하였다.

부가 권장섭취량은 변이계수 15%를 적용하여 480 μg/일로 설정하였다.

성숙아 출산 후 산후조리원에 머물고 있는 수유부의 구리 섭취량은 1.8±1.9 mg이고 2015년 섭취기준 대비 144.1%의 구리를 섭취하였다 [36].

2-3. 만성질환 위험감소를 위한 섭취기준

충치를 가지고 있는 유럽성인남녀에서 충치환자의 에나멜층 구리 농도가 낮았고 척추 골밀도도 낮았다 는 cross-sectional study 연구 결과가 보고되었다 [37]. 하지만 식이로의 구리 섭취와 골밀도간 연관성이 없어 만성질환 위험감소를 위한 구리 섭취기준으로 적용은 어려웠다. 또한, 당뇨병과 구리 섭취와의 연관 성을 이해하기 위한 cross-sectional study에서 폴란드의 정상, 임신성 당뇨, 제1형 당뇨 임신부의 평균 구 리 섭취량을 비교한 결과 유의한 차이가 없어 [38] 만성질환 위험감소를 위한 구리 섭취기준으로 적용은 어려웠다.

또한, 구리 섭취량과 특정 동맥경화증, 심혈관계 질환, 암, 당뇨, 황반변성 등의 유병률 감소의 과학적 근거는 아직 충분하지 않았기 때문에 만성질환위험감소섭취량은 설정하지 않았다.

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3 안전확보를 위한 섭취기준

3-1. 안전을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

구리는 일반적인 식사 및 영양보충제의 형태로 섭취하게 되는 경우 안전에 위해가 생기는 경우는 거의 없다 [39]. 그러나, 농약, 흡연, 화장품 등의 이용시 비의도적인 노출로 인한 독성 발생의 보고들이 있어 안전을 위한 구리 섭취기준 설정시 해당 보고들을 참고하였다. 구리의 과도한 섭취로 인한 독성은 주로 오염된 급수나 식이를 섭취하였을 때 주로 급성증상으로 나타난다 [40]. 주된 증상으로서는 구역질, 구토 및 설사, 복부통증, 두통, 빈맥, 호흡 곤란, 용혈성 빈혈 등이 있다 [39]. 구리의 섭취로 인한 독성은 3 mg/L 이상의 섭취시 나타나는 경우가 있다 [41]. 몇몇 과학자들은 유전적으로 구리 과잉증으로 보이는 윌 슨병 환자들에게 높은 농도의 구리 노출이 더 치명적일 수 있다고 보고하였다 [42, 43].

지속적인 구리의 노출로 만성적인 독성이 나타날 수도 있는데 구리의 만성적 노출로 인한 독성으로는 간, 신경계 손상, 용혈성 빈혈이 나타날 수 있다. 구리의 지속적인 노출은 구리 과잉증인 윌슨병에서 나타 나는 병태 양상과 비슷한 형태를 나타낸다. 구리의 체내 축적은 주로 간경화를 동반되는데 총 3년간 높은 농도의 구리를 섭취한 결과 (30 mg/일/2년+60 mg/일/1년) 윌슨병에서 나타나는 증상과 유사한 간경화가 발견되었으며 [44] long-Evans rats with a cinnamon-like coat color 랫드를 이용한 실험에서 간과 신장에 구리의 과도한 축적으로 인한 병리학적 소견이 관찰되었다 [45].

중추신경계는 만성적인 구리 노출에 의해 병리학적인 소견이 발생할 수 있는 시스템 중 하나이다 [39]. 유전적인 구리 과잉증인 윌슨병을 가진 환자들은 신경계에 과도한 구리의 축적으로 신경독성이 나타날 수 있는데 고용량의 구리 섭취를 한 동물 모델에서도 신경계 이상 및 행동이상이 나타나는 경우가 보고되었다 [46]. 또한, 초파리를 이용한 시험에서도 구리 과잉증은 중추신경계에 문제를 일으켜 구리의 과잉 축적이 중추신경계의 병태와 관련이 있음을 확인하였다 [47].

구리는 적혈구 생성에 중요한 역할을 하지만 지나치게 높은 구리가 혈중 존재할 경우 용혈성 빈혈이 발생 할 수 있다 [39]. 과도한 구리 노출로 인한 용혈성 빈혈은 윌슨병 환자나 [48] 구리에 노출된 양에게서 발견 되었다 [49]. 상기 보고된 모델에서 과도한 구리의 노출 시 간경화와 용혈성 빈혈이 관찰되었다. 이러한 현 상은 간손상시 간세포로부터 구리 이온이 방출되어 구리에 노출된 적혈구가 용혈되는 것으로 사료된다 [39].

사망률과 구리 섭취의 상관관계를 살핀 보고를 살펴보면 구리 보충제 섭취가 고령의 여성에게서 사망률 을 상승시키는 것으로 확인되었다 [50]. 또한, 혈관조영술을 시행한 환자의 혈청 구리 및 셀룰로플라스민 농도를 분석한 결과 혈중 구리 및 셀룰로플라스민 농도가 높을수록 사망률이 증가하는 것이 확인되었다 [51]. 더 많은 과학적인 증거가 제시되어야 하지만 노화나 심혈관계 질환이 있는 경우 구리의 추가적인 섭 취는 사망률과도 밀접한 관계가 있을 것으로 사료된다.

3-2. 안전 확보를 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

한국인 성인 남녀의 구리 섭취량에 관한 자료가 부족하고 일반적인 식생활 과정에서 구리의 과잉 섭취 가 생길 가능성은 매우 적지만, 식품 보충제의 부적절한 이용에 따라 과잉 섭취가 발생할 개연성을 완전히 배제할 수 없다.

(1) 영아기(1세 미만)

영아의 구리 상한섭취량을 설정하기 위한 임상 연구는 보고된 바 없으므로 영아를 위한 구리의 상한섭 취량은 별도로 설정하지 않았다.

(2) 성장기(1-18세)

 

성장기의 유아, 아동, 청소년을 대상으로 실시한 용량-반응 연구 및 상한섭취량 설정을 위한 임상 연구 가 미비하므로 이들의 상한섭취량은 성인의 상한섭취량 10,000 μg/일에 해당연령대의 표준체중을 적용한 외삽법에 의해 추정하였다. 즉, 19-29세 성인의 기준체중인 남자 68.9 kg, 여자 55.9 kg과 해당 연령대의 표준체중을 사용하여 계산한 체중비율과 불확실계수(uncertainty factor, UF) 1을 적용하여 상한섭취량을 계산하였다(표 13). 2015 한국인 영양소 섭취기준까지는 성장기의 체중비율을 계산할 때 남자 성인의 기준 체중과 해당연령대 여아의 표준체중을 이용하여 계산하였으나 2020 영양소 섭취기준에서는 남자와 여자의 체중비율을 각각 계산하여 상한섭취량을 계산하였다. 계산결과 수치가 적은 성장기 남자의 상한섭취량을 여자에게도 적용하였다. 1-2, 3-5, 6-8, 9-11, 12-14, 15-18세의 경우 체위기준의 변화로 인해 2015 한국인 영양소 섭취기준에 비해 상한섭취량이 각각 200, 600, 700, 500, 500, 2500 μg/일 증가하였다.

(3) 성인기 및 노인기

 

성인기 및 노인기에서 구리의 상한섭취량을 판단할 수 있는 용량-반응 연구는 Pratt 등의 연구결과 [52] 외에 추가적 보고가 없어 상한섭취량 변경의 판단 근거가 부재하므로 10,000 μg/일을 구리 상한섭취량으 로 유지하였다.

 

(4) 임신기 및 수유기

 

임신기 및 수유기에서 구리의 상한섭취량을 판단할 수 있는 용량-반응 연구는 일반 성인을 대상으로 한 Pratt 등의 연구결과 [52] 외에 추가적 연구보고가 없고, 임신부 및 수유부와 비임신･비수유부 사이에 구리 상한섭취량의 차이에 대한 자료도 부족하므로 10,000 μg/일을 상한섭취량으로 유지하였다.

한국인의 구리섭취량에 대한 연구는 많지 않다. 2007-2008년 국민건강영양조사 자료를 살펴보았을 때 19세 이상 성인 남녀의 구리섭취량은 각각 1.4 mg/일과 1.1 mg/일로 권장섭취량 대비 충분한 양의 구리 를 섭취하고 있는 것으로 나타났다 [31]. 10-12세 남자 아동의 섭취량은 0.90 mg/일 [28], 19-29세 여자의 섭취량은 1.3 mg/일로 보고되어 역시 섭취기준보다 많았다 [53]. 20-64세 남녀를 대상으로 한 연구에서는 남자의 섭취량은 1.36 mg, 여자의 섭취량은 1.14 mg으로 나타났다 [30]. 폐경 후 여자를 대상으로 한 연 구에서는 2.74 mg/일의 높은 섭취량을 보고한 결과도 있었으며 [54], 폐경기 전후 여성 1.7 mg/일 [55], 폐경 후 여성 1.47 mg/일 [56] 등 다양한 섭취 수준이 보고되었으나, 모두 권장섭취량을 상회하는 수준이 었다.

남녀 청소년의 구리 섭취량은 각각 1.63 mg/일과 1.49 mg/일로 보고되었다 [29]. 20-64세에서는 남녀 각각 1.36 mg/일과 1.14 mg/일로 보고되었다 [30]. 최 등 [57]도 20세 이상 성인의 구리 섭취량이 남자의 경우 1,156.7 μg으로서 평균 1,028.5 μg을 섭취한 여성에 비해 높다고 하였다. 반면 이 등 [32]의 연구에 서는 남녀간 차이가 발견되지 않았다.

연령별 구리섭취량에 대한 보고를 살펴보면, 남자 19-29세, 30-39세, 40-49세, 50-59세, 60-69세 연령층 의 구리 섭취량은 각각 1.17±0.64, 1.10±0.39, 1.33±0.49, 1.33±0.60, 1.34±0.49이고 이를 2020 한국인 영양소 섭취기준 대비 비율로 표시하면 각각 137.65±75.29, 129.41±45.88, 156.47±57.65, 156.47±70.59, 167.50±61.25%이었다. 여성의 경우 연령별 구리 섭취량은 1.07±0.67, 1.06±0.48, 1.20±0.44,  1.29±0.66, 1.36±0.68 mg이며 2020 권장섭취량 대비 비율은 164.62±103.08, 163.08±73.85, 184.62±67.69, 198.46±101.54, 226.67±113.33%로서 남녀 모두 연령이 증가할수록 구리 섭취량이 증가하였다 [32]. 반면 정 등은 연령 증가에 따라 섭취량이 감소한다고 하였다 [58].

4 주요 급원식품

구리가 가장 풍부한 식품은 간이며 굴, 꽃게 등의 해산물, 견과류, 두류 등도 구리의 좋은 급원식품이다. 표 15와 그림 3은 구리의 주요 급원식품 및 구리 함량(식품 100 g [59] 및 1회 분량 기준 [60])에 대한 상위 30개 식품 정보를 제시하고 있다. 우리나라 사람들의 1회 분량을 통해 섭취하는 구리 함량이 높은 식품은 소고기(간), 굴, 게, 낙지 순이었고, 특히 소고기(간)과 굴, 게의 경우 1회 분량을 섭취할 경우 성인 남자의 권장섭취기준인 850 μg/일을 충분히 충족시키는 것으로 나타났다. 표 16에 구리 다량 함유 식품 상위 30개의 자료가 제시되었다.

5 향후 2025 섭취기준 개정을 위한 제언

5-1. 섭취기준 설정에서 제기된 문제

구리의 섭취기준 설정을 위해 사용된 자료는 모두 외국인을 대상으로 한 구리 보충-고갈 연구결과이다 [10, 11, 22]. 인체는 구리 섭취량에 따라 흡수량 및 배설량을 조절하는 대사적 기전이 변화할 수 있어 인 종별, 국가별 구리 대사 정도가 상이할 수 있다. 따라서 한국인을 대상으로 한 구리 보충-고갈 연구가 필요 한 상황이나 여전히 한국인을 대상으로 한 연구자료가 부재하였다. 따라서 구리의 평균필요량 설정 근거 자료의 적절성에 대한 문제가 지속적으로 제기된다. 또한, 수유부 및 영아의 구리 섭취기준 설정에 사용된 우리나라 수유부를 대상으로 한 모유 중 구리 함량에 대한 연구는 1990-2000년대에 진행된 연구들이다. 2015년 최윤경 등 [61]이 이행유(100명)의 모유성분 분석 연구결과를 발표하였으나, 이행유의 분비기간이 짧고 기존 연구에 비하여 함유량이 약 2배 정도 높아 2020년 구리 섭취기준에는 적용하지 않았다. 모유의 구리 함량은 수유기간이 경과함에 따라 지속적으로 감소하고, 연구 간 모유의 구리 함량 값의 범위가 넓어 수유단계 별 모유 중 구리 함량을 분석하는 최신 연구의 필요성이 높다.

5-2. 과학적 근거가 부족한 사항

구리 섭취기준 설정 시 사용되는 구리 보충-고갈연구와 관련하여 최신 논문이 존재하지 않았으며, 특히 한국인을 대상으로 한 구리 보충-고갈연구가 부재한 상황이다. 문헌 평가 시 우리나라에서 실제 식품 외 급원을 통한 구리 섭취 실태에 대한 자료는 매우 부족한 상황으로, 현재까지 평가된 문헌으로는 구리 섭취 기준 개정의 자료는 미약하였다.

 

수유부의 평균필요량 및 권장섭취량과 영아의 충분섭취량은 우리나라에서 보고된 모유 내 구리 농도값 을 기반으로 설정하여 왔다. 2015년 구리의 섭취기준에 사용된 1989년부터 2009년까지 보고된 총 6편의 연구 이외에 추가로 데이터를 보완할 근거자료가 부재하여 2015년과 동일하게 모유 내 구리 농도의 평균 값(305 μg/L)을 활용하였다.

5-3. 향후 2025 섭취기준 개정을 위해 필요한 과제

국민건강영양조사와 같은 국가 수준의 영양평가에서 구리 섭취량을 평가하여 한국인의 구리 섭취량 자 료를 지속적으로 확보하는 것이 필요하다. 또한 한국인에서 구리 섭취와 건강상태, 질병과의 관련성을 분 석할 수 있는 연구 진행 및 근거 정도의 평가가 필요하다. 이를 위해 식품성분표의 구리 함량 데이터베이 스의 지속적인 보완이 필요하다.

한국인 대상의 구리 평형연구 또는 보충-고갈실험 마련과 함께 한국인에 적합한 구리 필요량 추정 방법 에 대한 심도 깊은 연구가 필요하다. 또한 한국인을 대상으로 구리 섭취와 건강문제와의 연관성 파악을 위해 인체실험이 요구된다.

구리의 상한섭취량은 보충제로부터의 양으로 설정되어 있으므로 다양한 보충제 내의 구리 함량 데이터 베이스 마련 및 섭취의 평가가 요구된다. 안전을 위한 구리 섭취기준 설정 시 고려되어야 할 사항은 전술 한 간 손상, 중추신경계 손상, 용혈성 빈혈의 발생, 사망률 등이다. 하지만, 현재 안전을 위한 구리 섭취기 준은 copper gluconate를 1일 10 mg의 용량으로 12주 동안 섭취한 7명 (남성 3명, 여성 4명)을 통한 인체 시험 [52]에서 해당농도의 구리 섭취 시 간기능에 이상이 없었고 이를 반박할 과학적 근거가 아직 발견되 지 않았으므로 1일 10 mg의 구리 섭취를 상한섭취량으로 설정 및 유지한다. 하지만, 구리의 영양판정을 위한 합의된 생체 지표가 존재하지 않고 구리가 독성이 일어날 정도까지 섭취하는 사례 자체가 극히 드물 어 안전을 위한 구리 섭취기준 관련 최신 연구 결과가 나오면 적극적으로 섭취기준에 반영을 할 필요가 있다.

2020 한국인 영양소 섭취기준(미량무기질-구리Cu)

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5년 단위로 발행 됨.

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