다량무기질,마그네슘Mg-2020 한국인 영양소 섭취기준

1 영양소의 특성

1-1. 개요 

마그네슘(magnesium)은 마그네시아라는 그리스 지명에서 유래된 초록색의 식물 색소인 엽록소를 구성 하는 성분으로 부족하면 식물의 성장이 저해된다. 1932년 마그네슘이 쥐에게 필수적인 영양소로 인정된 이후에 인간에게도 그 중요성이 인정되었다 [1, 2]. 식물은 필요한 마그네슘을 토양으로부터 얻고, 인간은 주로 식물성 식품이나 초식동물의 육류를 통해 섭취한다. 마그네슘은 염기성 이온으로 칼슘, 칼륨, 나트륨 에 이어 네번째로 체내 함유량이 높은 양이온이고 세포내액에는 칼륨 다음으로 함유량이 높다. 체내 총 마그네슘 보유량은 성인의 경우 약 25 g(1,000 mmol) 정도이며, 이 중 50-60%가 뼈와 치아에 존재하고 나머지의 대부분은 연조직에 존재한다. 체내 총 마그네슘의 1% 정도만 세포외액에 존재하며, 혈청 마그네 슘의 정상 농도는 0.75-0.95 mmol/L이다 [3, 4]. 체내 마그네슘은 뼈와 치아의 구성요소로써 작용하며, 300여종 이상의 효소체계에서 보조인자의 역할, 세포막 안정, 신경 전달 기능 이외에 지방, 단백질, 핵산의 합성 등 체내에서 일어나는 다양한 생화학적 또는 생리적 과정에 중요한 기능을 한다 [5]. 마그네슘의 항상 성은 장 흡수 조절과 소변을 통한 배설에 의해 유지된다.

1-2. 흡수, 분포, 대사,  배설

마그네슘의 흡수율은 일상적인 식사에서 약 30-40%이며 마그네슘 섭취량에 반비례한다 [6]. 섭취한 마 그네슘은 소장을 따라 전체적으로 흡수되지만, 주로 공장과 회장 부위에서 단순 확산과 능동수송에 의해 흡수된다. 부갑상선호르몬은 장에서 마그네슘 흡수를 조절하고 비타민 D와 25(OH)D3, 1,25(OH)2D3 등 비타민 D의 대사물질은 마그네슘의 흡수를 높이는 것으로 보고되었다 [5]. 반면, 인산은 마그네슘과 불용 성 염을 형성하여 마그네슘의 흡수를 저해하며, 피틴산 및 셀룰로오스와 같은 식이섬유도 마그네슘의 흡수 를 저해하는 것으로 보고되었다 [7].

성인의 경우 체내 존재하는 약 25 g의 마그네슘 중 60%는 뼈와 치아에 존재하고 약 20%는 골격근, 약 19%는 골격근 이외의 연조직, 그리고 1% 정도가 세포외액에 존재한다 [5]. 뼈의 마그네슘은 약 70%가 칼 슘 및 인과 복합체를 형성하여 존재하고, 나머지 30%는 불규칙한 형태로 존재한다. 세포 내 마그네슘은 약 90%가 음이온과 결합되어 있으며 이 중 80-90%는 ATP와 결합되어 있어 세포 내 마그네슘 함량은 세포 의 대사 활성과 관련성이 높다. 세포내액의 유리 마그네슘은 0.5 mmol/L 정도 존재하며 대사 조절에 매우 중요한 역할을 한다. 혈청 마그네슘 농도는 0.75-0.95 mmol/L이며, 약 55%가 유리화 된 이온 형태이고 15%는 음이온과, 30%는 단백질과 결합되어 있다 [4].

체내 마그네슘의 항상성은 주로 신장에 의해 유지된다. 신장에서 마그네슘 조절은 여과와 재흡수 과정 에 의하며 세뇨관 분비는 거의 일어나지 않는다. 혈청 마그네슘의 약 70%가 사구체막을 통해 여과된 후 여과된 마그네슘의 10-15%가 근위세뇨관에서 재흡수 되고 60-70%의 가장 많은 양이 헨레고리, 그리고 10-15%는 원위세뇨관에서 재흡수 되며 3-5% 정도가 소변으로 배설된다 [8]. 원위세뇨관에서 마그네슘의 재흡수는 부갑상선호르몬, 글루카곤, 칼시토닌, 바소프레신에 의해 증가된다. 혈중 마그네슘 농도가 높을 때 이러한 호르몬의 작용이 저하되어 마그네슘 배설이 증가된다 [9]. 또한 이뇨제, 알코올, 카페인은 신장 에서 마그네슘 배설을 증가시킨다 [10]. 체내 마그네슘은 신장을 통해 배설되는 것 이외에 약 25-50 mg/일 의 내인성 마그네슘이 대변으로 배설되며 땀으로 배설되는 양은 약 15 mg/일이다 [11].

1-3. 기능

인체 내 마그네슘은 300종 이상 효소의 보조인자로서 단백질 합성, 근육과 신경 기능, 혈당 조절, 혈압 조절을 포함한 다양한 생화학 반응에 관여한다 [12-14]. 마그네슘은 에너지 생성, 산화적 인산화 및 해당 과정에도 관여하며 뼈와 치아에 존재하면서 골강도 유지 기능을 하고 DNA, RNA 및 글루타티온 합성에도 필요하다. 마그네슘은 세포막을 가로지르는 칼슘과 칼륨 이온의 이동 활성화에 관여함으로써 신경자극 전 도, 근육 수축 및 심장과 평활근의 수축에 중요한 역할을 한다 [14].

마그네슘 섭취가 낮을 때 신장으로 마그네슘 배설도 감소하기 때문에 식사로 인한 마그네슘 결핍은 쉽 게 발생하지 않는다 [3]. 그러나 장기간 낮은 섭취나 만성알코올중독과 특정 약물의 복용과 같은 특정 건강 상태에서 과도한 마그네슘 손실이 이루어지면 마그네슘 결핍이 발생할 수 있다. 마그네슘 결핍 초기 증상 으로는 식욕 부진, 구역, 구토, 피로 및 허약이 나타난다. 마그네슘 결핍이 악화됨에 따라 무감각, 저림, 근육 수축 및 경련, 발작, 비정상적인 심장 박동 및 관상동맥 경련이 발생할 수 있다 [12, 13]. 심각한 마그 네슘 결핍 시에는 무기질의 항상성이 깨져서 저칼슘혈증과 저칼륨혈증을 초래한다 [13]. 자연식품이나 강 화된 식품을 통한 마그네슘의 과잉 섭취는 유해 영향을 보이지 않는다. 그러나 영양보충제나 약물로 인한 마그네슘염의 과잉 섭취는 설사, 구토와 복부 경련을 초래한다 [12].

2 건강 유지 및 증진을 위한 섭취기준

2-1. 건강을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

마그네슘은 식사 또는 영양보충제의 형태로 섭취하게 된다. 적정한 마그네슘 섭취 수준은 (1) 혈청 마그 네슘 농도, (2) 세포 내 마그네슘 농도, (3) 마그네슘 평형 실험으로 설정될 수 있다. 마그네슘이 부족하면 혈관 기능에 영향을 미쳐 혈중 지질 농도 및 혈압이 변화될 것이며, 이는 심뇌혈관질환 및 고혈압 등의 위험요인으로 작용할 수 있다 [15]. 또한 마그네슘 결핍은 인슐린 분비 손상과 함께 인슐린 저항성을 초래 함으로써 당뇨병의 위험요인이 될 수 있으며, 마그네슘 부족은 뼈와 무기질 항상성에 부정적인 영향을 미 쳐 골밀도 및 골대사지표의 변화를 야기하고, 이는 골격 성장을 저해하거나 골다공증의 위험요인이 될 수 있다 [16, 17](그림 1).

 

(1) 혈청 마그네슘 농도

 

혈청 마그네슘 농도는 마그네슘 상태를 평가하는데 많이 사용되는 지표이다. 체내 마그네슘의 약 0.3% 가 혈청 중 존재하며 [18], 혈청 마그네슘 농도는 원자 흡수 분광법(atomic absorption spectrometry, AAS)을 이용하여 측정된다 [19]. 혈청 마그네슘 농도는 0.75 mmol/L(1.8 mg/dL) 미만일 때 마그네슘 결 핍 상태로 간주된다 [20]. 건강인의 식이 마그네슘 고갈 실험에서 혈청 마그네슘 농도가 감소되어 [21], 혈 청 마그네슘 농도는 마그네슘 상태에 민감한 지표임을 알 수 있다. 그러나 혈청 마그네슘 농도는 혈청 알 부민, 다른 음이온 물질, pH 등의 영향을 받을 수 있으며 [22], 세포 내 마그네슘 이용을 반영해주지 못한 다는 제한점이 있다.

(2) 세포 내 마그네슘 농도

적혈구, 골격근육, 뼈, 백혈구를 포함한 몇몇 조직 내 마그네슘 농도는 마그네슘 상태를 평가하는 지표 로 사용되고 있다. 그러나 세포 내 마그네슘은 효소 활성화에 매우 중요한 역할을 하기 때문에 세포 내 마그네슘이 마그네슘 평가지표로 사용되기 위해서는 생리적인 관련성이 더욱 커야 한다. 적혈구 내 마그네 슘은 핵 자기공명법(nuclear magnetic resonance) [23], 림프구 및 혈소판 중 유리 마그네슘은 형광 프로 브(fluorescence probes)를 이용하여 측정된다 [24, 25].

근육, 적혈구 중 마그네슘 농도는 혈청 마그네슘 농도와 상관성이 낮다 [18, 26-28]. 그러나 정상인에서 적혈구 마그네슘 수준은 저마그네슘 식이의 도입 후 며칠 이내에 감소하였고 [21], 노인에서 마그네슘 섭취 량이 유사한 수준의 젊은 사람과 비교 시 적혈구 마그네슘 농도가 유의적으로 낮았다는 보고도 있다 [29]. 그러나 이러한 연구들이 세포 내 마그네슘 농도가 마그네슘의 적정 섭취 수준을 추정할 수 있는 지표로 적합하다고 판단할 수 있는 근거는 아니다.

(3) 마그네슘 평형 실험

마그네슘 평형 실험은 식이 마그네슘의 적정 섭취량을 측정하기 위해 사용되어 왔다 [30-34]. 마그네슘 평형 실험에서는 섭취량과 배설량(소변, 대변)을 측정하는데, 이 때 소변 중 마그네슘은 흡수된 마그네슘의 주요 배설 경로로써 마그네슘 영양상태 평가 시 지표로 사용되고 있다. 혼합식이를 섭취하는 경우 소변 중 마그네슘 배설량의 정상 범위는 24시간 소변 중 120-140 mg이다 [35]. 체내 마그네슘 저장량이 적은 사람의 경우 소변 중 마그네슘 배설은 감소하는데, 이는 신장에 의한 마그네슘의 보상적 보존에 대한 결과이다 [36].

 

성인에서 평형 실험은 마그네슘 섭취가 제로(zero) 평형이 이루어지는 바로 위, 아래 수준에서 이루어져 야 평형에 근접한 손실과 보유에 선형 의존적인 결과를 얻을 수 있다 [37]. 여러 개별적인 연구로부터 제로 평형과 관련된 섭취량이 모아져 필요량의 변동성이 추정될 수 있으나 [37], 마그네슘 필요량을 설정하기 위 한 기본적인 평형 실험의 조건은 최소한 12일의 적응기간을 갖거나 일상식이를 섭취하는 대상자에서 평형 상태를 측정하는 것이다. 또한 마그네슘 평형 실험은 마그네슘 섭취량, 소변과 대변의 마그네슘 배설량에 대한 정확한 측정의 어려움뿐만 아니라 땀과 피부로 손실되는 마그네슘을 고려하지 못한다는 제한점이 있 다. 따라서 마그네슘의 필요량을 설정하기 위하여 사용할 수 있는 평형 실험 결과는 매우 부족한 상황이다.

2-2. 결핍 예방을 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

마그네슘의 결핍 예방을 위한 섭취기준을 설정하기 위하여 위에 제시한 혈청 마그네슘 농도, 세포 내 마그네슘 농도, 마그네슘 평형 실험의 특징 및 마그네슘 평균필요량 설정에 이용되는 지표에 관한 선행연 구를 검토한 결과, 마그네슘 평형 실험을 평균필요량 설정에 사용하는 지표로 선정하였다.

마그네슘 섭취기준을 설정하기 위하여 잘 계획된 평형 실험에서의 여러 결과치를 모아야 하는데, 현재 우리나라에서 진행된 마그네슘 평형 실험 결과는 존재하지 않는다. 따라서 생애주기별 외국에서 보고된 마그네슘 평형 실험 결과를 근거로 체중당 마그네슘 섭취량을 계산하고, 이를 2020년 한국인 체위기준치에 적용하여 마그네슘 평균필요량을 산출하였다. 또한 생애주기별 마그네슘 흡수율의 차이 및 마그네슘 흡수 에 영향을 미치는 영양소(비타민 D, 인산, 피틴산, 식이섬유 등)의 섭취 양상이 다를 수 있으므로, 이를 평균필요량 산출 시 감안하였다. 권장섭취량은 변이계수(coefficient of variation, CV) 10%를 적용하여 평 균필요량에 1.2를 곱한 값으로 계산하였다.

(1) 영아기(1세 미만)

영아의 마그네슘 평균필요량 설정에 활용할 수 있는 연구가 충분하지 않기 때문에, 0-5개월까지 영아 전기에는 모유 섭취량을 근거로 충분섭취량을 설정하였다. 평균 모유 섭취량은 0.78 L/일이며, 모유 중 마 그네슘 함량은 33.28 mg/L이다 [38-43]. 따라서, 2020년 0-5개월 영아의 마그네슘 충분섭취량은 25 mg/ 일로 반올림 과정에서 2015년 충분섭취량인 30 mg/일 보다 5 mg/일 감소되었다. 영아 후기인 6-11개월은 모유 섭취량 및 이유 보충식을 통한 섭취량을 고려하여 55 mg/일로 산정하였다(표 1).

현재 국민건강영양조사에서는 마그네슘 섭취량 평가가 이루어지고 있지 않으며, 우리나라 영아에서 마 그네슘 섭취량을 평가한 최신 연구는 거의 없다. 일부 선행연구에서 모유와 이유보충식을 통한 7-9개월 영아의 마그네슘 섭취량은 22.76 mg/일 [40], 조제유와 이유보충식을 통한 8-12개월 영아의 마그네슘 섭취 량은 45.90 mg/일 [44]로 보고된 바 있다.

(2) 성장기(1-18세)

성장기의 마그네슘 평균필요량을 설정하기 위하여 마그네슘 평형 실험 결과를 이용하였다. 성장기 이상 적인 마그네슘 보유량에 대하여 정확히 보고된 바는 없지만, 성장기 마그네슘의 보유 상태는 양의 상태여야 한다. 따라서 성장기의 경우 마그네슘의 필요량 설정 시 사용되는 단위체중당 마그네슘의 필요량은 성인에 비해 좀더 높게 설정된다. 우리나라에서는 성장기 마그네슘 평균필요량 설정에 활용할 수 있는 평형 실험 결과가 보고된 바 없어 미국의 자료를 활용하였다 [12]. 마그네슘 평균필요량 설정 시 1-14세는 단위체중당 5.3 mg, 15-18세는 급성장에 따른 필요량을 고려하여 단위체중당 5.3 mg의 기준치를 적용하였다(표 2).

1-2세 유아의 경우 2015년 대비 표준체중의 감소로 인하여 2015 영양소 섭취기준에 비해 평균필요량이 5 mg/일 감소되었고, 반면 3-5세 유아는 2015년 대비 표준체중의 증가 및 외삽 후 라운딩 과정에서 2015 영양소 섭취기준에 비해 평균필요량이 5 mg/일 증가되었다.

6-8세 남자 아동의 경우 2015년 대비 표준체중의 감소 및 외삽 후 라운딩 과정에서 130 mg/일로 2015 평균필요량 135 mg/일에 비해 5 mg/일 감소되었으며, 6-8세 여자 아동에서는 2015 영양소 섭취기준과 표준체중은 동일하나 외삽 후 라운딩 과정에서 130 mg/일로 2015 평균필요량 125 mg/일에 비해 5 mg/일 증가되었다. 9-11세 아동의 평균필요량은 남녀 각각 2015 영양소 섭취기준과 동일한 190 mg/일과 180 mg/일로 산정되었다.

12-14세 남자 청소년의 경우 2015년 대비 표준체중에는 큰 변화가 없으나 외삽 후 라운딩 과정에서 260 mg/일로 2015 평균필요량 265 mg/일에 비해 5 mg/일 감소되었으며, 12-14세 여자 청소년에서도 외삽 후 라운딩 과정에서 240 mg/일로 2015 평균필요량 245 mg/일에 비해 5 mg/일 감소되었다. 15-18세 청소 년의 경우 1-14세 성장기의 마그네슘 평균필요량 설정 시 적용한 체중당 5 mg/일에 0.3 mg/일을 추가한 5.3 mg/일의 기준치를 적용하였다. 이는 Abrams 등 [45]의 연구에서 순보유(net retention)에 필요한 추가 적인 마그네슘 섭취량을 0.3 mg/kg/일로 제시한 것을 활용한 것이다. 15-18세 남자 청소년의 경우 2015년 대비 표준체중의 증가와 외삽 후 라운딩 과정에서 340 mg/일로 2015 평균필요량 335 mg/일에 비해 5 mg/일 증가되었으며, 15-18세 여자 청소년에서는 2015년 대비 표준체중이 다소 증가되었고, 외삽 후 라운 딩 과정을 고려하였을 때 290 mg/일로 2015 평균필요량 285 mg/일에 비해 5 mg/일 증가되었다.

성장기의 마그네슘 권장섭취량 설정을 위하여 평균필요량의 표준편차가 필요하나 1-18세에 대한 자료가 부족하여 변이계수 10%를 적용한 평균필요량의 120% 수준으로 설정하였다. 성장기의 마그네슘 권장섭취량 은 평균필요량의 증감과 유사한 양상으로 변화되었으나, 외삽 후 라운딩 과정에 따라 약간의 차이를 보였다. 1-2세 유아의 경우 권장섭취량이 2015년 80 mg/일에서 70 mg/일로 10 mg/일 낮게 설정되었고, 3-5세 유아 의 권장섭취량은 2015년 100 mg/일에서 110 mg/일로 10 mg/일 증가되었다. 6-8세와 9-11세 남자 아동에서는 2015년 160 mg/일, 230 mg/일에서 각각 150 mg/일, 220 mg/일로 10 mg/일씩 낮게 설정된 반면, 6-8세 여자 아동은 2015 권장섭취량과 동일하였고, 9-11세 여자 아동에서는 2015년 210 mg/일에서 220 mg/일로 10 mg/일 증가되었다. 12-14세 남자와 여자 청소년의 경우 2015 권장섭취량과 동일한 320 mg/일, 290 mg/일로 산정되었다. 15-18세 남자 청소년에서는 2015년 400 mg/일에서 410 mg/일로 10 mg/일 높게 설정된 반면, 여자 청소년에서는 2015 권장섭취량과 동일한 340 mg/일로 산정되었다(표 3).

우리나라 성장기 유아, 아동 및 청소년에서의 마그네슘 섭취량 평가 연구는 매우 부족한 실정이다. 평균 연령 10.8세 남자 아동을 대상으로 한 연구에서 마그네슘 섭취량은 178.8 mg/일이었으며, 평균필요량 미 만 섭취 분율은 46.43%였다 [46]. 또한 평균 연령 9.4세 남자 비만 아동과 평균 연령 9.2세의 여자 비만 아동에서 마그네슘 섭취량은 95.5 mg/일, 117.4 mg/일로 보고된 바 있다 [47].

(3) 성인기(19-64세)

성인의 평균필요량 설정에 사용하는 지표로 선정된 것은 평형 실험이지만, 우리나라에서 마그네슘 평균 필요량 설정에 활용할 수 있는 평형 실험 연구는 보고된 바 없다. 이에 외국에서 보고된 여러 연구 중 일상 식이를 섭취하는 대상자에서 1년간 총 4주(계절별 1주일씩)에 걸쳐 평형 실험을 실시한 Lakshmanan 등 [48]의 실험 결과를 이용하여 2020년 마그네슘 섭취기준을 설정하였다(표 4).

19-29세 성인의 평균필요량 설정을 위한 근거 문헌에서 20-35세 남성의 마그네슘 섭취량은 평균 333 mg/일(4.3 mg/kg/일)이었으며, 9명의 대상자 중 4명에서 평형을 유지하기에 충분한 양이었다 [48]. 또한 여성의 마그네슘 섭취량은 평균 239 mg/일(4.2 mg/kg/일)이었으며, 8명의 대상자 중 3명에서 평형을 유 지하기에 충분한 양으로 제시되었다 [48]. 이에 2020 마그네슘 섭취기준에서는 19-29세 성인 남성의 경우 4.3 mg/kg/일, 19-29세 성인 여성에서는 4.2 mg/kg/일의 근거를 적용하여 평균필요량을 설정하였다. 19-29세 성인 남자의 경우 2015년 대비 기준체중의 변화는 크지 않으나 외삽 후 라운딩 과정에서 300 mg/ 일로 2015 평균필요량 295 mg/일에 비해 5 mg/일 증가되었다. 19-29세 성인 여성에서는 2015년 대비 기 준체중의 감소와 외삽 후 라운딩 과정에서 230 mg/일로 2015 평균필요량 235 mg/일에 비해 5 mg/일 낮 게 설정되었다.

30-49세 성인은 19-29세 성인과 마그네슘 요구량에 큰 차이는 없으나, 연령 증가에 따른 신장 기능의 감소와 식이섬유 섭취의 증가를 고려하여 보다 높게 설정할 필요가 있다. 30-49세 성인에서 마그네슘 평균 필요량 설정에 활용할 수 있는 우리나라의 평형 실험 연구는 없으며, 이에 여러 평형 실험으로부터 도출된 미국의 마그네슘 평균필요량(남성 350 mg/일, 여성 265 mg/일)을 미국 성인의 이상체중(남성 76 kg, 여성 61 kg)으로 나누어 단위체중당 필요량으로 환산하였다. 그 결과 30-49세 남성은 4.6 mg/kg/일, 여성은 4.3 mg/kg/일을 기준으로 마그네슘 평균필요량을 설정하였다. 30-49세 성인 남자의 경우 2015년 대비 기 준체중의 증가와 외삽 후 라운딩 과정에서 310 mg/일로 2015 평균필요량 305 mg/일에 비해 5 mg/일 증 가되었다. 30-49세 성인 여성에서는 2015년 대비 기준체중의 증가와 외삽 후 라운딩 과정에서 240 mg/일 로 2015 평균필요량 235 mg/일에 비해 5 mg/일 높게 설정되었다.

50-64세 성인 남녀를 대상으로 한 우리나라 마그네슘 평형 실험은 없으며, 외국 연구에서는 평균 연령 53세 남성에서 380 mg/일의 마그네슘 섭취 시 모든 대상자에서 양의 평형이 보고된 바 있다 [34]. 연령이 증가함에 따라 장내 마그네슘의 흡수는 감소하고 소변 중 마그네슘 배설은 증가하는 양상을 보이기 때문에 음의 평형상태가 우려되고 있다. 따라서 미국 영양소 섭취기준에서도 51-70세 남성의 마그네슘 평균필요 량을 31-50세와 동일한 양으로 설정하였다. 우리나라에서도 노화에 따른 마그네슘 대사의 특성을 고려하 여 50-64세 성인의 마그네슘 평균필요량을 30-49세와 동일한 양으로 책정하였다. 50-64세 성인 남성에서 는 30-49세 남성의 평균필요량과 동일한 310 mg/일로 설정하여 2015 평균필요량 305 mg/일에 비해 5 mg/일 증가되었다. 50-64세 성인 여성에서는 240 mg/일로 2015 평균필요량 235 mg/일에 비해 5 mg/일 높게 설정되었다.

성인기의 마그네슘 권장섭취량 설정을 위하여 평균필요량의 표준편차가 필요하나 해당 자료가 부족하여 변이계수 10%를 적용한 평균필요량의 120% 수준으로 설정하였다. 그 결과, 19-29세 성인 남성의 경우 2015 한국인 영양소 섭취기준에 비해 권장섭취량이 10 mg/일 높은 360 mg/일로 설정되었으며, 19-29세 성인 여성에서는 2015 한국인 영양소 섭취기준에 비해 평균필요량이 하향 조정되었지만 외삽 후 라운딩 결과 권장섭취량은 280 mg/일로 동일하였다. 30-64세 성인 남성과 여성에서도 2015 한국인 영양소 섭취 기준에 비해 평균필요량이 5 mg/일 상향 조정되었지만, 외삽 후 라운딩 결과 권장섭취량의 변화는 없어 남성은 370 mg/일, 여성은 280 mg/일이었다(표 5).

우리나라에서 수행된 건강한 성인을 대상으로 한 마그네슘 섭취량 평가 연구는 매우 부족한 상황이며, 특히 생애주기별 마그네슘 섭취량을 평가한 연구도 매우 제한적이다. Bae & Choi [49]의 연구에 의하면, 건강한 19-29세 성인 남자의 마그네슘 섭취량은 276.3 mg/일, 평균필요량 미만 섭취 분율은 50.72%였고, 19-29세 성인 여자의 마그네슘 섭취량은 232.1 mg/일, 평균필요량 미만 섭취 분율은 59.04%였다. 30-49 세 건강한 성인 남자의 마그네슘 섭취량은 305.1 mg/일, 평균필요량 미만 섭취 분율은 44.26%였고, 30-49 세 건강한 성인 여자의 마그네슘 섭취량은 246.5 mg/일, 평균필요량 미만 섭취 분율은 57.01%였다. 또한 건강한 50-64세 성인 남자의 마그네슘 섭취량은 294.4 mg/일, 평균필요량 미만 섭취 분율은 55.81%였고, 50-64세 성인 여자의 마그네슘 섭취량은 245.7 mg/일, 평균필요량 미만 섭취 분율은 52.88%였다. 또한 연령대별 마그네슘 섭취 상태를 연구한 Choi & Weaver [50]의 결과, 성인 남자에서 20-29세는 312 mg/ 일, 30-39세는 290 mg/일, 40-49세는 273 mg/일, 50-59세는 251 mg/일이었으며, 성인 여자에서 20-29세 는 264 mg/일, 30-39세는 334 mg/일, 40-49세는 269 mg/일, 50-59세는 394 mg/일이었다.

(4) 노인기(65세 이상)

노인기 평균필요량 설정을 위한 평형 실험은 거의 보고된 바 없으며, 세포 내 마그네슘으로 지표를 확장 하여 검토한 결과, 평균필요량 설정을 위한 근거자료로의 사용은 어려웠다. 그러나 노인기 마그네슘 영양 상태 연구 [29, 51, 52]를 검토한 결과 노인기의 마그네슘 섭취는 젊은 성인에서의 평형 실험 결과와 유사 하였다. 노인은 식욕부진, 치아 문제, 부실한 식사 등으로 마그네슘 섭취량이 낮고 소변으로의 마그네슘 배설 증가 및 흡수율 감소로 마그네슘의 결핍이 일어나기 쉽다 [53, 54]. 이에 2020 마그네슘 섭취기준에서 는 연령 증가에 따른 마그네슘 섭취 및 대사적 문제를 근거로 50세 이상 성인과 동일한 양으로 평균필요량 을 설정하였다(표 6).

65세 이상 노인 남성의 경우 50-64세 남성의 평균필요량과 동일한 310 mg/일로 2015 평균필요량 305 mg/일에 비해 5 mg/일 증가되었다. 65세 이상 노인 여성에서는 240 mg/일로 2015 평균필요량 235 mg/ 일에 비해 5 mg/일 높게 설정되었다.
노인기의 마그네슘 권장섭취량 설정을 위하여 평균필요량의 표준편차가 필요하나 해당 자료가 부족하여 변이계수 10%를 적용한 평균필요량의 120% 수준으로 설정하였다. 그 결과, 65세 이상 남성과 여성에서도 2015 한국인 영양소 섭취기준에 비해 평균필요량이 5 mg/일 상향 조정되었지만, 외삽 후 라운딩 결과 권 장섭취량의 변화는 없어 남성은 370 mg/일, 여성은 280 mg/일이었다(표 7).

우리나라 노인에서 마그네슘 섭취량 평가 연구는 매우 부족하여 건강한 노인의 섭취량을 제시하기는 어 렵다. Choi & Weaver [50]의 연구에서는 60-69세 남자 노인의 마그네슘 섭취량을 285 mg/일, 여자 노인 의 마그네슘 섭취량을 311 mg/일로 보고한 바 있다. 장기요양시설에 거주하는 65세 이상 노인을 대상으로 한 연구에 따르면 남자 노인에서 마그네슘 섭취량은 81.4 mg/일, 여자 노인에서 69.8 mg/일로 매우 낮았 다 [55].

(5) 임신기 

임신기 동안 증가되는 체성분 중 일부는 근육조직이며, 이 때 근육조직의 증가는 마그네슘 요구량 증가 를 수반한다. 따라서 임신기 부가되는 마그네슘 평균필요량을 설정하기 위하여 다음의 3가지 인자를 고려 하였다. 1) 임신기간 중 무지방 근육조직 증가량은 정상 증가량 범위인 6-9 kg의 중간인 7.5 kg인 것으로 간주하였으며 [56], 2) 무지방 조직은 kg 당 470 mg의 마그네슘을 함유하고 있고 [57], 3) 마그네슘의 체내 이용률은 40%(환산계수 2.5)를 적용하였다 [58]. 따라서 임신기에 부가적으로 필요한 마그네슘 양은 30mg/일이며, 이를 비임신 성인 여성의 평균필요량인 230-240 mg/일(비임신 19-29세, 30-49세 성인 여성의 평균필요량)에 더하면 임신 여성의 마그네슘 평균필요량은 260-270 mg/일이다. 임신기에 부가적으로 필요 한 평균필요량은 2015 영양섭취기준인 32 mg/일에 비하여 다소 낮아졌으며, 이는 외삽 후 라운딩 과정으 로 인한 것이다(표 8).

권장섭취량은 임신기 부가되는 평균필요량에 변이계수 10%를 적용한 40 mg/일을 각 연령별 권장섭취 량에 추가하여 설정하였다. 즉, 성인기 여성이 임신을 하는 경우 비임신 성인 여성의 권장섭취량 280 mg/ 일에 40 mg/일을 부가하여 320 mg/일로 하며, 이는 2015 한국인의 임신기 마그네슘 권장섭취량과 동일하 다(표 9).

우리나라 임신부를 대상으로 마그네슘 섭취량을 평가한 최신 연구는 보고된 바 없다. 선행연구에서 임신 초기 마그네슘 섭취량은 120.2 mg/일, 임신 중기 116.9 mg/일, 임신 후기 131.7 mg/일로 보고되었다 [59].

 

(6) 수유기

모유 내 마그네슘 함량은 25-35 mg/L이며, 수유부의 마그네슘 섭취에 의해 영향을 받지 않는다 [60, 61]. 수유기 동안 모유를 통해 마그네슘이 분비됨에도 불구하고, 약 250 mg/일의 마그네슘을 섭취하는 수 유부의 혈장 및 적혈구 마그네슘 농도는 비수유부와 유의한 차이를 보이지 않았고 [60], 모유 내 마그네슘 농도 역시 수유 기간 중 변화하지 않았다 [60, 62, 63]. 평형 실험에서 수유부의 소변 중 마그네슘 농도는 비임신부에 비해 유의적으로 낮았으며 [64], 약 270 mg/일의 마그네슘을 섭취하는 수유부와 비임신부 사 이에 소변 중 마그네슘 농도는 유의한 차이가 없었다 [59]. 따라서 현재까지 수유부 마그네슘 필요량 증가를 뒷받침하는 일관된 근거는 없으며, 이에 수유기 마그네슘 섭취기준에 있어 평균필요량과 권장섭취량의 부가량은 설정하지 않았다. 수유부를 대상으로 마그네슘 섭취량을 평가한 최신 연구는 보고된 바 없으며, 선행연구에서는 수유부의 마그네슘 섭취량을 125.6 mg/일로 보고하였다 [59].

2-3. 만성질환 위험감소를 위한 섭취기준

마그네슘의 섭취 부족 및 혈청 농도 저하는 혈청 CRP(C-reactive protein) 농도의 상승과 관련이 있으 며, 마그네슘 결핍은 만성적인 염증으로 인한 산화스트레스의 주요 인자일 수 있다 [65]. 그러나 아직까지 마그네슘 섭취와 심뇌혈관계질환, 고혈압, 당뇨병 및 골다공증 등 질병 발생 위험 감소의 관련성에 대한 근거는 충분하지 않기 때문에 만성질환 위험감소를 위한 마그네슘의 섭취기준은 설정하지 않았다.

3 안전확보를 위한 섭취기준

3-1. 안전을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

식품을 통한 마그네슘의 과잉 섭취로 인한 유해영향은 보고된 바 없다. 그러나 약리적 목적으로 사용되는 마그네슘염과 같은 식품 외 마그네슘의 과잉 섭취는 유해한 영향을 나타낼 수 있다 [66, 67]. 따라서 안전을 위한 마그네슘의 섭취기준 설정 시 식품 외 급원만을 고려해야 한다. 다양한 연구결과를 검토한 결과 과다 한 마그네슘 보충제와 약물로 인한 설사, 구토, 복부 경련 등이 보고된 바 있다 [68, 69](그림 2).

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3-2. 안전 확보를 위한 섭취기준

마그네슘의 안전 확보를 위한 섭취기준은 식품 외 마그네슘 급원을 통한 용량-반응 연구 결과를 통하여 독성종말점과 최대무해용량을 설정하고 불확실계수를 고려하여 추정하였다. 독성종말점으로는 식품 외 마 그네슘의 과잉 섭취로 나타나는 주요 증세인 설사를 선정하였으며, 마그네슘염 섭취로 경미한 설사와 위장 관 증상을 보였다는 일부 연구 [70]에 근거하여 생애주기별 최대무해용량을 설정하였다. 또한 마그네슘염의 섭취로 나타나는 삼투성 설사는 비교적 경미하고 회복가능한 점을 고려하여 불확실계수를 약 1로 정하였다.

(1) 영아기(1세 미만)

 

영아의 마그네슘 상한섭취량을 설정하기 위한 특정 독성 연구는 보고된 바 없으며, 영아에서 마그네슘 보충제의 효과에 관하여 이용 가능한 선행연구 역시 존재하지 않는다. 따라서 영아를 위한 상한섭취량은 추정하지 않았으며, 이 연령 그룹에서는 식품을 통해 마그네슘을 섭취하는 것이 필요하다.

(2) 성장기(1-18세)

성장기 유아 및 어린이를 대상으로 실시한 용량-반응 연구 결과는 찾아보기 어렵다. 마그네슘 대사는 연령에 따른 영향을 받지 않고 [71], 성장기 유아 및 어린이는 식품 외 급원으로 복용하는 마그네슘의 삼투 효과에 예민한 것으로 추정된다. 이에 성장기 유아, 아동 및 청소년을 대상으로 한 식품 외 마그네슘 상한 섭취량은 성인의 상한섭취량(350 mg/일)에 체중비율을 적용한 외삽법에 의해 추정하였다. 성별의 구분이 생기는 6-14세의 각 연령군별 남자와 여자의 표준체중에 대해 19-29세 성인 남자와 여자 각각의 기준체중 을 사용하여 계산한 체중비율을 적용한 결과, 6-8세, 9-11세 및 12-14세 모두 여자보다 남자에서의 상한섭 취량이 낮았다. 이에 해당 생애주기별 상한섭취량은 남자에서의 기준치로 통일하여 적용하였다. 또한 15-18세의 경우에는 19-29세 성인과 체중 차이가 크지 않으므로 성인과 동일하게 설정하였다(표 10).

1-2세 유아의 경우 2015년 대비 표준체중의 감소로 2015 영양소 섭취기준에 비해 상한섭취량이 5 mg/ 일 감소되었고, 9-11세 아동 및 12-14세 청소년의 경우 해당 연령대 남자의 표준체중과 19-29세 남성의 기준체중을 사용하여 체중비율 계산하여 적용하고, 외삽 후 라운딩을 한 결과 각각 10 mg/일과 20 mg/일 증가되었다. 3-5세 유아, 6-8세 아동 및 15-18세 청소년에서는 2015 영양소 섭취기준과 변화가 없었다.

(3) 성인기와 노인기

식품 외 마그네슘의 최대무해용량 설정의 근거가 되는 용량-반응 연구를 살펴보면, 51-70세 성인 남녀에 서 360 mg 마그네슘에 해당하는 염화마그네슘을 장기간 복용했을 때 21명 중 6명이 설사와 위장관 증세 를 보였다 [70]. 또한 31-50세 건강한 성인 남녀에게 470 mg 마그네슘에 해당하는 산화마그네슘을 공급했 을 때 50명 중 18명에서 위장관 증세를 보였으며 [72], Fine 등 [73], Ricci 등 [69]의 연구들도 이와 유사한 결과를 보였다. 이와 같은 연구들을 종합하여 성인에서 식품 외 급원을 통한 마그네슘의 복용으로 유도되 는 설사와 관련된 최대무해용량은 식품 외 급원 마그네슘 360 mg/일로 설정하였다. 마그네슘염의 섭취로 나타나는 삼투성 설사는 비교적 경미하고 회복가능한 점을 고려하여 불확실계수는 약 1로 정하였다. 이에 성인 및 노인의 마그네슘 상한섭취량은 최대무해용량 360 mg/일과 불확실계수 약 1에 근거하여 350 mg/ 일로 추정하였다(표 11).

(4) 임신기와 수유기

임신부를 대상으로 한 용량-반응 연구 [69]에서도 성인과 같은 결과를 보이고 있기 때문에 임신, 수유부 의 식품 외 마그네슘 상한섭취량은 성인과 동일하게 추정하였다.

4 주요 급원식품

마그네슘은 녹색 엽채류, 견과류, 두류 및 곡류 식품에 풍부하게 함유되어 있으며, 그 외 유제품, 육류, 어패류, 난류 및 과일류에도 마그네슘이 일부 들어있기 때문에 [74], 다양한 식품군과 함께 식물성 식품을 충분히 섭취하면 마그네슘 결핍이 우려되지 않는다. 다만, 전곡과 시금치 등의 경우 마그네슘 함량은 높지 만 피틴산이 함유되어 있어 마그네슘의 흡수를 저해할 수 있으므로 유의하여야 한다. 표 13과 그림 3은 마그네슘의 주요 급원식품 및 마그네슘 함량(식품 100 g [75] 및 1회 분량 기준 [76])에 대한 상위 30개 식품 정보를 제시하고 있다. 우리나라 사람들의 1회 분량을 통해 섭취하는 마그네슘 함량이 높은 식품은 들깻잎, 건미역, 현미 순으로, 각 식품의 1회 분량 당 마그네슘 함량은 106 mg, 90 mg, 90 mg 이었다. 이들 식품의 1회 분량을 섭취하는 경우 성인 남성과 성인 여성의 권장섭취량의 약 25-38% 정도를 충족시 킬 수 있음을 알 수 있다. 한편, 국가표준식품성분표 [75]에서 100 g 당 마그네슘 함량이 높은 식품은 대부 분 견과류가 해당되며 그 외 소금, 미역 등이 포함된다(표 14).

5 향후 2025 섭취기준 개정을 위한 제언

5-1. 섭취기준 설정에서 제기된 문제

첫째, 마그네슘의 영양섭취기준 설정 시 마그네슘의 필요량은 체위를 고려하여 산출하게 되는데, 한국인 의 체위가 변화되면서 마그네슘의 평균필요량 및 권장섭취량이 달라졌다. 또한 외삽 후 라운딩 과정에서 기준치가 낮은 영아와 유아의 권장섭취량은 다소 큰 변동 비율을 보였다. 개정 이후 영아와 유아의 권장섭 취량을 적용하여 마그네슘 섭취량을 평가할 때 이러한 요인에 대한 고려가 필요하다. 둘째, 마그네슘의 평 균필요량을 설정하는 일부 과학적 근거는 국외에서 오래전에 제시된 이후에 새롭게 근거가 마련되지 못한 상태에서 대사체중비율을 적용하여 비교 검토가 이루어졌다. 그러나 근거 중심의 기준치 설정이 우선적으 로 고려되어야 하고 지금까지 마그네슘의 평균필요량을 설정하는 일부 과학적 근거에 대한 문제점이 제시 된 바 없기 때문에 기존대로 기준체중을 적용하여 평균필요량을 설정하였다. 셋째, 영아 후기 마그네슘의 충분섭취량을 설정하기 위한 이유보충식으로부터의 마그네슘 섭취량 연구가 충분하지 못하였다. 이에 일 부 모유와 함께 이유보충식을 섭취하는 영아 후기의 마그네슘 섭취량에 대한 선행연구를 활용하였다 [40, 44].

5-2. 과학적 근거가 부족한 사항

마그네슘의 상한섭취량을 설정하는데 있어 식품으로부터 섭취하는 마그네슘의 유해영향에 대한 과학적 근거는 없으며, 이는 체내 마그네슘의 항상성이 신장에 의해 잘 유지되기 때문으로 설명되고 있다. 그러나 약리적 목적으로 사용되는 마그네슘의 과잉섭취는 유해영향을 보인다는 보고가 있기 때문에 마그네슘의 상한섭취량은 약물이나 영양보충제와 같은 식품 외 급원에 국한하여 설정하였다. 정상인은 약물보다 영양 보충제의 섭취가 이루어지기 때문에 영양보충제를 통한 마그네슘 섭취량 평가와 이로 인한 유해영향에 대 한 과학적 근거가 마련되어야 할 것이다. 특히 현대인의 영양보충제의 섭취 증가로 인하여 식품 외 마그네 슘의 섭취량이 높을 것으로 예상되지만, 식품 외 급원을 통한 마그네슘 섭취에 대한 과학적 근거는 매우 부족하다.

5-3. 향후 2025 섭취기준 개정을 위해 필요한 과제

마그네슘의 영양섭취기준 설정에 있어 평균필요량은 평형 실험의 과학적 근거를 사용하고 있지만 현재 까지 이와 같은 근거는 대부분 외국에서 오래전에 수행된 결과들이기 때문에 한국인을 대상으로 한 생애주 기별 평형 실험 연구가 필요하다. 또한 상한섭취량은 식품 외 급원을 통한 섭취량에 한정하여 설정하고 있지만 실제 식품 외 급원을 통한 마그네슘의 섭취 상태에 대한 근거는 매우 부족하며, 영양보충제의 마그 네슘 함량 데이터베이스도 매우 제한적이다. 따라서 영양보충제의 마그네슘 함량 데이터베이스를 구축하 고 생애주기별 영양보충제 섭취 수준과 이를 통한 마그네슘 섭취량을 평가하는 연구가 필요하다. 마지막으 로, 마그네슘 섭취는 심뇌혈관질환, 고혈압, 당뇨병, 골성장과 골다공증 등의 건강상태와 관련성이 있는 것 으로 지속적으로 보고되고 있지만, 이러한 질환에 대한 위험을 감소시키기 위한 마그네슘의 섭취기준을 설정할 수 있는 과학적 근거는 매우 부족하다. 따라서 마그네슘의 섭취수준과 건강지표의 관련성 및 그 수준을 평가하는 연구가 필요하다.

2020 한국인 영양소 섭취기준(다량무기질-마그네슘Mg)

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