미량무기질,아연Zn-2020 한국인 영양소 섭취기준

1 영양소의 특성

1-1. 개요

아연은 체내 100여개 이상의 효소의 구성요소로 작용하여 촉매 활성에 기여하고, 일부 전사인자 단백질 의 구성요소로서 유전자 발현 조절과 그 외 면역작용 및 세포분열에 관여한다 [1-4]. 20세기 초 이후 동물 과 인간에 대한 다양한 연구를 거쳐 1963년에 인간의 성장에 필수적인 것으로 결정되었다 [1, 5]. 아연은 크기가 작은 이온(0.065 nm)이며 2가 이온으로 강한 Lewis acid(electron acceptor)이다. 세포 내에서 유 리 Zn2+형태로는 매우 낮은 농도로 존재하며(<1 nmol/L) 대부분 체내에서 단백질과 결합한 상태로 존재 한다. 세포내 아연의 결합 정도는 2가 이온 중에서 구리보다 결합력이 떨어지고 철분이나 마그네슘, 칼슘 보다는 결합력이 강하다 [6]. 아연 부족 시에는 성장 지연, 설사, 염증, 식욕 감퇴, 탈모, 면역 능력 감소, 신경장애 등이 나타나고 과잉 섭취 시 구리 등 다른 무기질 흡수 저해와 소화관 과민증 및 면역기능의 감 소가 일어난다.

1-2. 흡수, 분포, 대사, 배설

아연은 다양한 식품에 포함되어 있으며 식사를 통해 섭취된 식이성 아연은 주로 소장에서 흡수되며, 흡수율은 공장(jejunum)에서 가장 높은 것으로 알려져 있다 [7, 8]. 식사 중 아연의 흡수율은 아연 섭취량에 따라 달라진다. 아연 섭취량이 적으면 소장에서의 아연 흡수율이 높아지고, 아연 섭취량이 많으면 아연 흡 수율은 낮아진다 [9]. 아연의 흡수율은 식사 중 아연의 섭취량 이외에도 아연의 영양 상태, 소화되는 식품의 양, 장 통과시간, 동물성 단백질과 아미노산 등 아연 흡수를 촉진하는 식이 요인들과 인산염이나 칼슘, 피틴산과 같은 아연 흡수를 저해하는 요인들에 의해 영향을 받는다 [10, 11]. 한편 몸 안 혈관으로 흡수된 아연은 췌장액과 소장액으로 분비되어 소장 내강으로 들어오게 되는데, 인체에서 아연이 결핍되면 소화관 으로 들어간 아연은 다시 몸 안으로 재흡수가 되고 혈관을 통해서 재순환되어 내인성 아연의 손실량이 감 소된다. 아연 섭취량이 극도로 부족하거나 경계 결핍 상태가 오랜 시간 계속되면 소변의 아연 배설량과 혈장의 아연 교환율을 변화시켜 아연의 항상성을 유지한다. 아연 동위원소를 이용한 인체대사 연구에 의하 면 식사 중 아연섭취가 부족하면 빠르게 교환 가능한 아연 풀(pool)의 크기가 감소하는데 [12], 인체에서 빠르게 교환 가능한 아연 풀(zinc pool, 150 회/일)은 100-200 mg 정도이며, 혈장 아연과 72시간 내에 교 환이 일어난다. 하지만 90% 정도의 대부분의 체내 아연은 대사에 즉각적으로 이용되지 않고 느리게 교체 된다 [13]. 아연은 신체의 모든 조직에 존재하며, 성인 남자의 체내에는 2.5 g, 성인 여자의 체내에는 1.5 g 존재한다. 체내 아연의 90%는 근육과 골격에 존재하며, 혈장 아연은 총 아연의 0.1% 정도를 차지한다 [14]. 아연의 항상성은 아연의 흡수율과 내인성 손실량에 의해 조절된다 [9].

1-3. 기능

아연은 체내 100여개의 이상의 효소 및 조효소의 구성원소로 작용하며 아연이 결핍되면 효소의 활성이 낮아지고 아연을 보충해 주면 효소의 활성이 높아지게 되어 성장과 발달에 관여한다. 이들을 아연 의존성 효소(zinc-dependent enzyme)라 하며 아연의 촉매 작용을 이용하는 금속효소로 RNA polymerases, alkaline phosphatase, alcohol dehydrogenase, carbonic anhydrase 등이 있다 [15]. 아연은 효소가 생물 학적 활성을 가지도록 단백질의 구조를 안정화시키는 역할도 한다. 아연을 함유한 단백질은 아연 원자 주 위를 접어 zinc-finger 구조를 형성한다. 이 구조는 단백질 수용체가 DNA의 조절 부위에 결합되도록 하여, 유전자 전사 및 단백질 합성을 자극한다 [16]. 아연은 Cu-Zn superoxide dismutase 같은 아연 의존적 효 소에서 구조적 기능을 담당한다. 아연은 유전자 발현을 조절하는 역할을 하기도 한다. 아연은 전사과정을 활성화시키는 metal response element-binding transcription factor(MTF)에 결합하여 메탈로티오네인 (metallothionein) 단백질 발현을 조절하며 [17, 18], MTF로부터 아연이 분리되면서 DNA의 금속반응요소 (metal response element: MRE, DNA 상의 아연 금속이온에 반응하는 유전자 부분) 염기서열에 특이적으 로 결합하여 전사가 일어난다. 아연은 면역 체계에서 중요한 역할을 하는데 흉선, 사이토카인 등 면역 매 개체에 영향을 주고 림프 세포 활성화에 관여하며, 아연이 부족하면 감염에 대한 초기 반응과 복잡한 세포 성과 체액성 면역과정이 저해된다 [19, 20]. 아연은 세포분열과 증식에 필요한 효소와 호르몬의 구성 성분 으로 DNA와 RNA 합성을 조절한다.

2 건강 유지 및 증진을 위한 섭취기준

2-1. 건강을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

아연 평균필요량 추정을 위해 사용하는 우선 지표는 아연의 내인성 손실량 보상에 필요한 최소량의 흡 수량을 추정하기 위한 장내 아연 흡수율이다. 이를 위해 (1) 위장관 이외의 손실량과 (2) 위장관을 통한 손실량을 지표로 설정하고 이를 통해 (3) 아연 생체이용률을 추정한다.

(1) 위장관 이외의 내인성 손실량

신장과 피부를 통한 아연 배설량, 정액과 월경을 통한 손실량이 해당한다. 심각한 아연 섭취 제한 시에 소변으로 배설량은 현저히 감소하지만, 성인의 아연 필요량 범위에 해당하는 4-25 mg/일의 섭취 수준에서 는 이 경로의 총 배설량은 섭취량과 관계가 없는 것으로 보고되었다 [21]. 식이 섭취량과 피부, 정액 손실 량의 연관성에 대한 연구자료는 부족한 편이나, 위장관 이외의 경로를 통한 아연 손실량은 다양한 아연 섭취량에 비해 일정한 것으로 알려져 있다.

(2) 위장관을 통한 내인성 손실량

위장관을 통한 내인성 손실량은 아연 항상성 유지를 위한 주요 지표로서, 다른 배설 경로와 달리 흡수된 아연량과 강한 상관관계를 갖는다. 내인성 손실량은 식이 아연 중 장으로 흡수되었던 아연이 다시 장을 통해 배출되는 아연량으로 정의한다. 아연 섭취 필요량을 예측하는 단계로서, 위장관을 통해 손실되는 아 연의 양을 상쇄할 수 있는 아연의 최소 섭취량을 계산할 수 있다.

 

(3) 생체이용률

 

아연의 생체이용률은 장 위치에 따라 다양한 요인의 영향을 받는다. 소장은 섭취기준 설정에 가장 많은 영향을 주는 장기로 외부에서 공급된 아연 흡수와 체내 아연의 재흡수 조절의 두 가지 과정에서 역할을 한다 [7, 8]. 아연 흡수에 대해 많은 연구들이 시행되었으며 위장관 내 환경이 아연 용해성과 흡수율에 많 은 영향을 주는 것으로 확인되었다. 식품 내에 포함된 아연은 장의 중성 pH에서 리간드를 형성하는 경향 이 강해진다 [22]. 동위 원소를 이용한 추적 대사연구에서 식이 아연 중 흡수되는 양을 측정할 수 있으며, 이는 식사에 포함된 피틴산, 단백질, 아연, 칼슘, 철분, 구리 등 무기질의 함량에 따라 달라질 수 있다. 특 히 식사 내 피틴산의 함량에 따라 아연의 생체이용률은 10-50%까지 달라질 수 있다.

이외에 섭취량과 배출량에 따라 영향을 받는 체내 아연 지표들, 이에 영향을 받는 신체 변화와 질병 양 상 등 건강지표를 추가로 고려할 수 있다. 평균필요량 추정에 사용할 수 있는 이차 지표는 아연 풀(pool) 의 크기와 교환율(turnover rate), 혈장/혈청 아연 농도, 적혈구 아연 농도, 머리카락의 아연 농도, 아연 보 충제에 대한 신체 성장 반응, 아연 의존성 효소의 활성도, 메탈로티오네인(metallothionein) 농도와 아연 조절 유전자 지표들, 면역지표, 아연 의존성 단백질 등이 있다 [2]. 효소 활성 또는 성장 반응 등 다른 지표 들도 다른 영양소 상태나 질병상태에 의해 영향을 받기 쉽다 [14].

그 외에도 아래와 같은 지표들이 인체의 아연 평균필요량을 추정하는데 고려되는 요소들이다.

(4) 아연 총량(pool)의 크기와 교환율(turnover rate)

 

아연 흡수량과 체내 아연 총량의 크기, 교환율 사이에 강한 양의 상관관계가 관찰되었다 [23, 24]. 차후 아연 결핍으로 인한 임상적, 생화학적 영향이 규명된다면 체내 아연 총량과 회전율은 아연 평균필요량 설 정 개선에 중요할 요인이 될 수 있다.

(5) 혈장/혈청  아연 농도

 

혈장 또는 혈청 아연 농도가 아연 영양상태를 반영하는 지표로 널리 사용되며, 혈장 아연 농도가 더 많 이 사용된다. 그러나 몇 주간 극심한 식이 아연 섭취 제한에도 혈장 아연농도는 항상성 기전을 통해 효과 적으로 유지된다 [9, 25, 26]. 많은 연구들이 식이 아연섭취와 혈장아연 농도는 관련이 없음을 보고하였으 나 [27-29], 한 연구에서 남자에서는 식이 아연 섭취와 혈청 아연 농도 사이에 양의 상관관계를, 여성에서 는 음의 상관관계를 관찰하였다 [30]. 혈장 아연농도와 식이 아연섭취 사이의 관계는 아연 필요량을 설정 하는데 도움을 준다. 그러나 혈장 아연농도가 섭취한 음식의 피틴산:아연 몰비율이나 채식 여부에 따라 영 향을 받을 수 있어 [31] 평균필요량 정도의 식이 아연을 섭취하더라도 대상자들의 혈장 또는 혈청 아연 농도가 일정하지 않으므로 이를 근거로 평균필요량을 평가하는 것은 한계가 있다.

(6) 머리카락 아연 농도

머리카락 아연농도 감소와 성장지연 간의 관계가 있다 [32-35]. 이들 연구에서 머리카락 아연 농도가 낮은 아이들에게 아연을 보충했을 때 성장 속도가 증가되었다. 육류 섭취가 적은 캐나다 어린이의 머리카 락에서 아연 농도 감소가 보고되었으며 [36], 피틴산 섭취가 많은 식습관이나 피틴산:아연 몰비(molarratio)가 매우 높은 대상자들에서 머리카락 아연농도가 낮게 나타났다. 그러나 머리카락에서 측정한 아연 농도는 일관성이 부족하며 연령이나 성별에 있어서 하한치가 명확하게 정의되지 않았다. 따라서 머리카락 의 아연농도를 믿을만한 아연필요량 설정 지표로 사용하기 위해서는 연구가 더 필요하다.

2-2. 결핍 예방을 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

현재 국내에서 수행된 아연의 결핍증을 예방할 수 있는 섭취량에 관한 연구자료가 부족하여 미국의 아 연 필요량 추정법에 한국인 기준 체중을 대입하여 산출하였다 [14]. 아연 평균필요량을 설정하기 위해 사 용한 요인가산법은 체내 저장되었다가 배출되는 내인성 손실량을 대체하기 위해 필요한 최소 흡수량을 평 균필요량으로 설정하였다. 1단계는 장관 이외로의 체외(소변, 피부, 정액 또는 월경) 배설량 산출, 2단계는 위관장을 통한 내인성 손실량과 흡수된 아연 량에 따른 총 내인성 손실량의 회귀식 확립, 3단계는 총 내인 성 아연 손실량을 대체하기 위해 필요한 아연 흡수량 결정, 4단계는 총 내인성 손실량을 보충할 수 있는 아연 흡수량과 흡수율을 고려하여 평균필요량으로 사용하였다.

(1) 영아기(1세 미만)

 

영아 전기(0-5개월)에는 식이 섭취량에 따른 아연의 체내 상태 변화에 대한 기능적 지표가 없어서 모유 수유를 하는 영아의 평균 아연 섭취량을 충분섭취량으로 설정하였다. 하루 평균 모유 섭취량은 0.78 L이 며, 우리나라 수유부 모유의 평균 아연 농도는 약 2.2 mg/L 이므로 충분섭취량은 약 2 mg/일로 설정하였 다(표 1).

영아 후기(6-11개월)에는 신생아의 간에 저장되어 있던 아연은 거의 소모되며 생후 6개월 이후 모유의 아연 함량이 감소하므로 모유 수유만으로는 영아의 성장에 필요한 아연을 충족시킬 수 없다 [37]. 따라서 영아 후기의 아연 권장섭취량은 요인가산법을 이용하여 2015년도와 동일하게 기본손실량과 성장을 위한 요구량에 대한 평균필요량 2 mg/일과 권장섭취량 3 mg/일로 설정하였다. 위장관 손실량은 2-4개월 영아 의 자료인 약 50 μg/㎏/일 [38], 소변과 피부를 통한 아연 손실량은 성인의 손실량과 비슷할 것으로 가정 하여 평균 체중을 곱하여 기본손실량으로 계산하였으며, 성장에 필요한 양은 조직 1 g마다 20 μg [39]이 고, 하루 평균 체중 증가 11.4 g [40]을 곱한 228 μg/일이 된다. 영아 후기에 모유로부터 섭취하는 아연의 양이 약 500 μg/일 [41]이므로 모유로부터의 아연 흡수율을 50%로 보았을 때, 모유에서 흡수되는 아연의 양은 약 250 μg/일이 된다. 이유식으로부터 흡수되는 아연의 양이 약 765.6-250＝515.6 μg/일이 되어야 필요한 아연을 충족할 수 있다. 이유식의 아연 흡수율을 약 30%로 계산하면 [42], 이유식에서 섭취해야 하는 아연의 양은 1.7 mg/일이다. 결과적으로 영아 후기의 아연 평균필요량은 2 mg/일이다(표 2).

영아 후기 아연 권장섭취량은 개인간 변이계수 10%를 반영하고 이 그룹의 97.5%의 요구량을 만족하도 록 변이계수의 2배인 20%를 필요량에 곱하여 3 mg으로 정하였다(표 3).

영아기(0-1세)의 섭취량 및 섭취실태에 대한 연구보고는 매우 제한적이며, 국민건강영양 조사에서도 영 아기의 아연 섭취량은 따로 보고가 되어 있지 않다. 단지 최 등 [43]의 보고에 의하면 이행유(분만 후 5일 에서 15일 사이 분비) 섭취량으로 조정된 영아의 아연 하루 섭취 추정량은 2.3-2.4 mg으로 보고된 바 있다.

(2) 성장기(1-18세)

성장기(유아, 아동, 청소년)에 대한 아연의 손실량 자료가 부족하므로 성인의 위장관 손실량 및 소변 등 기타 손실량에 대해 평균 체중을 적용하여 평균필요량을 추정하였다. 새로운 조직(근육과 지방조직)이 형 성되는데 필요한 아연의 양을 20 μg/g [39]으로 적용하여 성장에 대한 요구량을 필요량 추정에 반영하였 다. 새로운 조직의 형성은 1-2세의 경우 6 g/일, 3-5세의 경우 7 g/일, 6-8세의 경우 7 g/일, 9-11세의 경우 10 g/일 [44]이고 식사에서의 아연흡수율 30% [42, 45]를 적용하였다. 12-14세의 경우 10 g/일의 새로운 조직이 형성된다고 보고 [44], 식사에서의 아연 흡수율 40%를 적용하였다. 단 여자 아동의 경우, 월경을 하면 15-18세 청소년과 동일한 양을 권장하였다. 15-18세 청소년의 경우 남자는 정액 손실량 100 μg/일, 여자는 월경 손실량 100 μg/일을 추가하여 아연 필요량을 산출하였다. 새로운 조직은 10 g/일 형성된다고 보고 [44], 식사에서의 아연 흡수율 40% 를 적용하였다(표4). 아연의 권장섭취량은 필요량에 대한 편차 자 료가 없으므로 10%의 변이계수의 2배인 120%를 고려하여 산출하였다(표 5).

초등학생의 아연 섭취량은 도시지역에서는 16 mg/일, 시골지역에서는 7 mg/일 [46]로 보고되었다. 중 학생의 경우 24시간 회상법과 식품조사빈도법을 함께 이용한 김 등 [47] 연구에서 남학생 8.9 mg/일, 여학 생 8.5 mg/일이었다. 15-18세의 청소년의 아연 섭취량은 남자 15.2 mg/일, 여자 10.5 mg/일 [48]로 보고 된 바 있다.

 

(3)성인기(19-64세)

위장관을 통한 내인성 손실량, 위장관 이외(소변과 피부, 정액 또는 월경 등) 손실량 등의 요인들을 합하 여 이를 보충할 수 있는 양으로 아연의 평균필요량을 설정하였다. 소변을 통한 아연 배설량은 식사의 아연 섭취량이 제한되면 감소하며, 하루 4-25 mg의 아연 섭취 시 남자 성인의 평균 소변 배설량은 0.63 mg/일 이다 [21, 26, 49-60]. 피부와 땀, 또는 정액을 통해 손실된 평균 아연량은 각각 0.54 mg/일 [25]과 0.1 mg/일 [25, 58]이므로 남자 성인에서 위장관 이외의 평균 아연의 내인성 손실량은 1.27 mg/일이다. 여자 성인의 평균적인 소변 아연 손실량은 0.44 mg/일이었다 [56, 58, 61-67]. 여성의 평균 아연 내인성 손실량 은 여성의 평균 표면적이 남성과는 다르므로 남성의 피부 손실량에 0.86을 곱하여 계산하였고 하루 0.46 mg이었다. 월경으로 인한 평균 아연 손실량은 0.1 mg/일이므로 [68] 여성에서 위장관 이외의 경로를 통한 아연의 내인성 손실량은 1.0 mg/일이다.

위장관을 통한 내인성 손실량은 흡수된 아연량과 양의 상관관계를 가지는데(그림 2) [26, 53, 58, 59, 65, 69, 70], 총 내인성 아연 손실량을 대체하기 위해 필요한 아연 흡수량을 결정하기 위해서 위장관 이외 의 경로를 통해 손실된 아연의 양은 남자 1.27 mg/일이고 여자는 1.0 mg/일이므로 남녀 각각에 대해서 흡수된 아연량에 따른 총 내인성 손실량의 회귀 그래프가 그려지는데 흡수된 아연 량과 내인성 손실량이 일치하는 선과 총 아연의 내인성 손실량 그래프가 만나는 점이 총 내인성 손실량을 대체하기 위해 필요한 최소 아연 흡수량과 흡수율을 고려하여 평균필요량으로 사용하였다.

남자에서 필요한 최소 아연의 흡수량은 3.84 mg/일(위장관 이외의 경로를 통한 내인성 손실량이 1.27 mg/일이므로 위장관을 통한 내인성 손실량은 2.57 mg/일)이고 여자는 3.3 mg/일이다(위장관 이외의 경로 를 통한 내인성 손실량이 1.0 mg/d이므로 위장관을 통한 내인성 손실량은 2.3 mg/일). 위에서 계산된 내인성 손실량은 미국 연구자료를 이용한 수치이므로 미국 남자성인의 평균 체중당(75.6 kg) 내인성 손실량 으로 환산해 보면, 성인 남자의 경우 위장관 손실 30 μg/kg/일(＝2.57 mg/75.6 kg), 위장관 이외 손실(소 변 및 기타 손실)은 14 μg/kg/일(＝1.27 mg/75.6 kg), 정액 손실량은 100 μg/일이다. 우리나라 성인 (19-29세) 남자의 평균 체중 68.9kg을 적용하여 1일 아연의 총 내인성 손실량을 계산하면 3.4 mg/일 ((34+14)×68.9kg+100 μg/일)이다.

성인 여자의 경우는 위장관 손실 34 μg/kg/일, 위장관 이외 손실량은 14 μg/kg/일, 월경 손실량은 100 μg/일로 우리나라 성인(19-29세) 여자의 평균 체중 55.9kg을 적용하여 1일 아연의 총 내인성 손실량을 계 산하면 2.8 mg/일((34+14)×55.9kg+100 μg/일)이다. 여기에 한국인의 식사 중 피틴산과 아연의 몰 비율이 약 10인 식사의 아연 흡수율 40%를 [71] 적용하면, 아연의 내인성 손실량을 보충하기 위한 아연의 평균필 요량은 19-29세 성인 남자는 9 mg/일, 성인 여자는 7 mg/일이다(표 7).

권장섭취량을 산출하기 위해 10%의 변이계수를 적용하면 성인 남자의 1일 권장섭취량은 10 mg/일, 성 인 여자는 8 mg/일로 설정된다(표 8).

우리나라 20대 성인의 아연 섭취량은 남자 8.7 mg/일, 여자 7.2 mg/일 [72]이었고, 대학생에서는 남자
10.2 mg/일, 여자 7.3 mg/일 [73]로 보고된 바 있다. 여대생의 경우 3일간의 24시간 회상법을 이용했을 때 12.83 mg/일 [74] 또는 7.65 mg/일 [75]이었고, 식품조사빈도법을 이용한 정 등 [76]의 연구에서는 11.52 mg/일이었으며, 청년기 남성에서는 9.5 mg/일 [77]이었다. 50세 이상의 남성에서는 12.23 mg/일 [78]이었으며, 폐경 후 여성에서는 8.6 mg/일 [79]로 보고되었다. 40세 이상 여성에서는 폐경 전 9.64 mg/ 일, 폐경 후 9.52 mg/일 [80]이었고, 35세 성인 여성에서는 6.82 mg/일 [81]로 보고되었다.

(4) 노인기(65세 이상)

노인의 평균 아연 필요량의 설정도 요인가산법을 이용하였다. 노인의 경우 정액 또는 월경 손실량을 제 외하고 위장관을 통한 내인성 손실량, 소변, 피부와 땀을 통한 위장관 이외의 경로를 통한 손실량을 합하여 이를 보충할 수 양으로 필요량을 산정하였다(표 9).

 

노인기 아연 권장섭취량은 개인간 변이 10%(변이계수 10%)의 2배를 고려하여 산출하였다(표 10).

우리나라 노인의 아연 섭취량은 질환 미보유군에서 8.76 mg/일 [82]로 보고된 이외에는 연구가 부족하다.

 

(5) 임신기

임신기를 4분기로 나누었을 때 각 분기별로 모체와 태아의 체내 아연 축적양은 각각 0.08, 0.24, 0.53,
0.73 mg/일이다 [83]. 그러므로 임신기 동안 위장관을 통한 손실량에 변화가 없다면 아연 축적 양만큼 아 연 흡수를 증가시켜야 한다. 임신기에 아연 흡수율이 증가한다는 증거가 부족하므로 [84], 성인의 평균 흡 수율인 40%를 임신부에 그대로 적용시켰다(표 11).

임신기에 증가되어야 할 아연의 평균필요량은 임신 4분기의 증가분에 가까운 2.0 mg/일로 하였고, 권장 섭취량은 개인변이 10% 변이계수의 2배를 고려하여 2.5 mg/일(2.0 mg/일×1.2)이 증가되어야 하는 것으 로 정하였다(표 12).

정상적인 체중증가를 보인 임신부의 아연 섭취량이 9.3 mg/일 [85]라는 보고 이외에는 연구자료가 부족 하다.

 

(6) 수유기

수유부의 아연 필요량은 성인여성에게 필요한 아연량에 모유로 분비되는 아연의 양만큼을 부가해야 한 다. 수유부의 아연 흡수율을 성인과 같은 40%로 적용하였으며(표 13), 아연의 개인 변이를 10%의 두 배를 고려하여(120%) 수유시 부가적으로 필요한 양은 5.15 mg/일(＝4.3 mg/일×1.2)로 정하였다(표 14).

2-3. 만성질환 위험감소를 위한 섭취기준

Cross-sectional study [86]는 한국인 성인을 대상으로 연구한 결과 남자에서 혈청 아연농도가 높을수록 총 지방량이 증가하였으며, 나이 보정에도 허리둘레와 총 지방량과 양의 상관성을 나타내었다. 그러나 여 자에서의 상관성은 보이지 않았다. 한편, 다수의 코호트 및 메타분석 연구에서 당뇨병 환자 또는 만성 대 사성 질환 환자의 아연 보충이 혈당개선에 효과적인 것으로 보고 [87] 되어 있으나, 일반적으로 아연 상태 와 이들 질환의 발병 위험의 관련성은 명확하지 않기 때문에 만성질환위험감소섭취량은 설정하지 않았다.

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3 안전확보를 위한 섭취기준

3-1. 안전을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

식품으로 섭취한 아연은 인체에 유해한 영향이 잘 나타나지 않으나 아연 강화식품 또는 보충제의 장기 간 과량의 아연 섭취로 인해 구리 흡수 저하, 면역능력 감소, 혈중 고밀도 지단백 콜레스테롤의 감소 [88-90] 등이 나타나며, 적혈구 superoxide dismutase(ESOD) 효소의 활성이 저하된다 [91]. 하루 50-150 mg의 아연보충제를 섭취했을 때 위장장애가 관찰되었고 [92], 225-450 mg의 아연을 섭취했을 때 구토 증 세가 보고되었다 [93]. 55-70세의 건강한 성인에서 하루 30 mg의 아연을 장기간 섭취해도 저밀도 지단백 콜레스테롤 산화에 영향을 주지 않았고 [94], 건강한 성인에서 150 mg의 아연 보충제를 섭취했을 때 여성 에서만 ESOD의 감소효과가 나타남을 보고하여 아연 독성효과에 있어 성별 차이가 있을 가능성을 보여주 었다 [95]. 19-29세 남자에게 0, 50, 75 mg/일의 아연을 12주 동안 보충 시 HDL-콜레스테롤이 감소하였고 혈중 구리 농도는 변화가 없음을 보고하였다 [89]. 18명의 건강한 성인 여성이 하루 50 mg의 아연보충제 를 10주간 복용했을 때 보충제 섭취 전에 비해 ESOD 활성이 유의적으로 감소하였고 [91], 13명의 건강한 성인 남자가 6주 동안 하루 50 mg의 아연 보충제를 섭취했을 때 4주째부터 ESOD 활성이 감소하였으며 [96], 6명의 건강한 성인여성이 12일 동안 하루 50 mg의 아연보충제를 섭취한 결과 ESOD 활성이 20% 감소하였다 [97].

3-2. 안전 확보를 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

미국에서는 Yadrick 등 [91]의 연구결과를 바탕으로 보충제를 통한 아연 섭취량 50 mg과 식이로 인한 아연 섭취량 10 mg을 더한 60 mg을 아연의 최저유해용량으로 설정하였다. 한국은 Davis 등 [98]의 연구결 과에서 53 mg/일이 최대무해용량으로 나타난 결과를 바탕으로 하루 50 mg을 아연의 최대무해용량으로 설 정하였고 불확실계수는 1.5로 하였다. 따라서 성인의 아연 상한섭취량은 50÷1.5≒35 mg/일로 설정하였다.

성인의 상한섭취량＝최대무해용량÷불확실계수＝50÷1.5≒35 mg/일

영아, 아동, 청소년은 성인의 상한섭취량에서 체중을 보정하여 설정하였고, 유아는 독성효과에 대한 근거 자료의 부족으로 설정을 보류하였다. 성별이 구분되는 연령인 6-18세는 19-29세 성인 남자와 여자의 표준체 중에 대한 각 연령군별 남자와 여자의 각각 기준체중을 사용하여 계산한 결과 모든 연령에서 여자보다 남자 의 상한섭취량이 낮았다. 따라서 아동과 청소년의 상한섭취량은 남자의 기준치로 통일하였다. 2015년도 대 비 9-11세는 1 mg/일 감소하였으며, 12-14세와 15-18세는 각각 2 mg/일과 3 mg/일 증가하였다. 미국은 68명의 건강한 유아에서 1.8 mg/L의 아연이 함유된 식사에 4 mg/L의 아연을 보충한 유아식을 6개월 동안 먹인 결과 혈중 구리 또는 콜레스테롤 수준 또는 다른 독성증상이 나타나지 않은 것을 근거로 하여 5.8mg/L를 최대무해용량으로, 불확실계수는 1.0으로 설정하였다 [99]. 이에 근거하여 한국인의 평균 모유 분비 량이 0.78 L/일인 것을 토대로, 영아의 아연 최대무해용량을 4.35 mg으로 정할 수도 있으나 이 값이 현재의 아연 권장량과 거의 차이가 없고, 현재 아연의 섭취량이 5-10% 정도는 상한섭취량 이상으로 섭취하고 있어 구체적인 근거자료 확보 없이 영아의 아연 상한섭취량을 4-5 mg 수준으로 낮게 설정하는 것은 무리가 있다. 그러므로 2020년 한국 영아의 아연 상한섭취량 설정은 독성자료 부족으로 보류하였다(표 15).

4 주요 급원식품 및 한국인 섭취실태

아연의 주요 급원식품(함유식품)은 해산물, 붉은 살코기, 전곡류, 콩류 등이며, 동물성 급원식품이 식물 성 급원식품에 비해 체내 아연의 흡수율이 높다. 아연의 생체 이용률은 식이의 구성이나 건강상태에 따라 다르나, 일반적으로 식품이나 식이 내 아연의 10-40% 정도가 흡수된다. 육류나 패류, 간 등의 단백질 식품 은 아연의 흡수를 저해하는 성분이 적어서 아연의 좋은 급원이며, 시스테인이나 히스티딘 같은 아미노산은 아연과 가용성 화합물을 만들어 아연의 흡수율을 높인다 [11]. 이에 비해 식물성 식품이나 식물성 단백질 은 아연의 흡수를 저해하는데, 이는 주로 피틴산이 아연과 불용성 화합물을 만들어 장내 아연 흡수율이나 내인성 손실량에 영향을 주기 때문이다. 한국인의 아연 보충제 섭취의 현황은 조사된 바가 없으나, 대부분 종합 영양제를 통해 섭취한다. 미국의 경우는 10-15%가 아연을 포함한 보충제를 섭취하고 있다 [35]. 국민 건강영양조사에서는 아연 섭취량에 관한 내용을 보고하고 있지 않으므로 2017년 국민건강영양조사의 식품 섭취량 자료를 바탕으로 국가표준식품성분표(농촌진흥청, ver 9.1) [100]의 아연 함량을 적용하여 한국인 의 아연 주요 급원식품 30위를 산출하여 각 식품 100 g에 포함된 아연 함량을 표 17에 제시하였다. 백미, 소고기(살코기), 돼지고기(살코기), 배추김치, 달걀 순으로 아연 섭취에 기여하는 것으로 나타났으며, 1회 섭취 분량을 기준으로 아연 함량이 가장 높은 식품은 굴, 돼지고기(간), 시리얼 순이었다(그림 4). 한편, 국가표준식품성분표 [100]에서 100g 당 아연 함량이 높은 식품에 대해 표 18에 나타내었다.

5 향후 2025 섭취기준 개정을 위한 제언

5-1. 섭취기준 설정에서 제기된 문제

2020년 체위기준 변화에 따른 아연의 섭취기준량 수치를 한자리 정수로 제시하는 경우(소수 첫째자리에 서 반올림), 필요섭취량 또는 권장섭취량이 +/-1 mg의 비교적 큰 변화가 보이는 경우가 있는데(남자 6-8세 권장섭취량, 19-29세 필요섭취량, 50-64세 권장섭취량, 65-74세 필요섭취량, 여자 9-11세 필요섭취량, 50-64세 권장섭취량 경우), 이는 소수 첫째자리에서의 반올림에 대한 영향이다. 그러나 실제 아연섭취기준 량을 소수점 첫째, 둘째 단위로 다시 보면, 남자 성인의 경우는 5% 미만으로 큰 변화가 없었으며, 남자 6-8세 권장섭취량과 여자 65-74세 경우는 7-8.6%의 차이를 보이기도 했으며, 연령별로 살펴보면 전반적으 로 남자의 차이가 여자보다 많았다.

반면, 남자, 6-8세의 아연 평균필요량과 권장섭취량이 동일량으로 산출된다, 즉 소수 둘째에서 반올림하 여 나타낸다면, 남자 6-8세 경우는 4.6 mg/일, 5.5 mg/일로 0.9 mg 차이가 난다.

한편 2020년 체위변화에서 여자 9-11세의 체중 증가가 12-14세보다 커서 2015년과 달리 아연 9-11세(7 mg/일)의 평균필요량이 12-14세(6 mg/일)보다 더 높게 산출되었다.

5-2. 과학적 근거가 부족한 사항

아연 인체 평형연구 및 중재연구에 대한 연구가 국내외적으로 부족하고, 선정된 문헌의 근거수준이 약 한 것으로 분석되어 신뢰성을 가지고 아연 섭취기준량을 개정하기에는 미비하다. 아연은 신체내 미량 무기 질이므로 1-2 mg의 섭취량 변화도 세포 수준에서는 큰 영향을 받게 된다. 체중 50-60 kg 성인이 하루 겨 우 8-10 mg을 권장하고 있는데, 이는 50 kg 체중 기준시 거의 0.00003% 미만에 해당되는 아주 미량의 아연권장량이다. 따라서 광범위하고 정확한 문헌분석 및 이에 대한 충분한 논의가 없는 상태에서의 기준섭 취량 변경은 신체 건강의 신뢰성을 확신하기가 어렵다. 이와 같이 지난 5-6년간 국내외적으로 아연의 인체 연구에 대한 연구결과들이 충분히 일관적이지 않았고 아연의 식품섭취량과 식품 이외의 섭취량에 대한 보 고자료들이 충분하지 않다.

5-3. 향후 2025 섭취기준 개정을 위해 필요한 과제

기존의 기초영양학 및 결핍의 영양학 시대에 알려진 아연의 보편적 기능 이외에 현재 정밀영양 (precision nutrition) 및 맞춤영양(personalized nutrition), 질병영양학 시대에 건강 상태 및 질병과 관련 된 아연의 새로운 건강지표 항목 개발을 위한 중재연구들이 필요하다. 식품 이외의 아연 섭취 경우, 즉 건강기능성식품 등에서 섭취되는 아연 섭취량을 충분히 고려한 섭취량 개정이 필요하다.

2020 한국인 영양소 섭취기준(미량무기질-아연Zn)

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5년 단위로 발행 됨.

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