지용성비타민,비타민A-2020 한국인 영양소 섭취기준

1 영양소의 특성

1-1. 개요

비타민 A는 정상적인 성장과 발달, 생식, 상피세포의 분화, 세포분열, 정상적인 면역반응에 중요한 역할 을 하는 필수적인 지용성 비타민이다 [1]. 비타민 A의 최초 발견은 1816년 생리학자인 프랑수아 마장디 (Francois Magendie)가 영양부족인 개들이 각막 궤양에 걸리고 사망률이 높아지는 것을 관찰한 연구로부 터 비롯되었을 것이라고 추측하고 있다. 그 후 여러 연구를 거쳐 1974년 두명의 네덜란드 화학자인 데이비 드 아드리안 반 도프(David Adriaan van Dorp)와 조제프 페르디난드 아렌스(Jozef Ferdinand Arens)에 의해 처음 합성되었다 [2].

비타민 A 의 화학명은 (2E,4E,6E,8E)-3,7-dimethyl-9-(2,6,6-trimethylcyclohexen-1-yl)nona-2,4,6,8-tetrae n-1-ol이며, 분자식은 C20H30O, 분자량은 286.5 g/mol 이다. 비타민 A의 기본분자는 레티놀로 식품과 조 직 중에서 에스터 형태로 존재한다. 비타민 A에는 생체 활성을 갖는 세 가지 종류의 물질이 있는데 이들은 레티놀(retinol), 시각색소로 작용하는 레티날(retinal), 세포 분화를 조절하는 세포내 신호전달물질인 레티 노산(retinoic acid)이다 [3]. 이 세 가지 형태는 단 하나의 작용기만 서로 다를 뿐 동일한 화학구조를 갖고 있으며, 동물성 식품으로 섭취된다. 비타민 A 는 이와 같은 형태 이외에도 녹황색 채소 및 과일과 같은 식물성 식품에 존재하는 비타민 A 전구체인 카로티노이드의 형태로도 섭취할 수 있다 [4]. 자연에 존재하 는 600여 종의 카로티노이드 중 비타민 A로 전환되는 활성을 가진 카로티노이드는 알파-카로틴, 베타-카로 틴, 베타-크립토잔틴이다 [5].

1-2. 흡수, 분포, 대사, 배설

비타민 A는 이소프레노이드(isoprenoid) 화합물로서 레티놀이 기본 분자인데 식품과 조직에서는 팔미 트산(palmitic acid) 등의 긴 사슬 지방산과 결합된 에스터로 존재한다 [3]. 비타민 A의 기본구조를 포함 한 화합물인 레티노이드와 비타민 A 활성을 갖는 카로티노이드가 모두 비타민 A에 속한다. 레티놀, 레틴 알데하이드(retinaldehyde) 및 레티노산(retinoic acid)의 형태에 따라 레티노이드의 활성이 다르다. 비타 민 A 전구체는 체내 생합성 과정을 통해 다양한 형태로 변형된다. 식이로 섭취된 비타민 A 전구체는 대부분 레티닐 에스터(retinyl ester)이고 이는 가수분해되어 레티놀로 전환된다. 레티날과 4-oxoretinol은 레 티놀의 산화에 의해 생성되며, 레티날이 산화되면 레티노산이 된다 [6]. 베타-카로틴은 산화에 의하여 all-trans-retinal로 전환되고 이는 all-trans-retinol로 환원되어 간, 폐 및 지방조직에 다량 저장된다 [7]. 또 한 레티노이드는 11-cis-retinal로 전환되어 빛을 전기 신호로 변환하기 위하여 옵신과 결합하는 발색단이 된다 [8].

동물성 식품에 포함되어 있는 비타민 A는 대부분 지방 흡수와 매우 유사하게 흡수된다 [9]. 레티닐 에스 터(retinyl ester) 형태로 섭취된 비타민 A는 장에서 미셀(micelle) 형태로 가수분해 된 후 소장 내벽 융모 돌기의 상피세포막을 통하여 흡수된다. 이 때 췌장액과 콜레스테롤 가수 분해 효소의 분비가 비타민 A의 분해 및 흡수를 더 용이하게 한다고 보고되었다 [10]. 체내 흡수된 레티놀은 장 점막세포에서 주로 긴 사슬 의 포화지방산과 결합하여 다시 에스터 형태로 된 다음 유미지립(chylomicron)에 포함되어 림프계를 통하 여 혈액으로 유입된다. 유미지립의 중성지방이 조직으로 이동된 다음 레티닐 에스터는 대부분 유미지립 잔유물(chylomicron remnant)에 잔존하다가 간으로 유입된다. 전구체 비타민 A의 흡수 효율은 일반적으 로 70-90% 정도로 높은 편이며 [11] 건강한 사람에서는 섭취한 비타민 A의 50% 이상이 간에 레티놀 에스 터 형태로 저장되고 [12], 체내 저장된 비타민 A의 90% 이상은 간에 저장된다 [13]. 섭취한 식이 지방산의 종류에 따라 다르지만 간에 저장되어 있는 레티닐 에스터는 대부분 레티닐 팔미테이트(retinyl palmitate) 형태이다. 베타-카로틴은 장과 간에서 레티놀로 전환되며, 레티놀의 생체이용률은 75-100%, 베타-카로틴의 체내이용률은 3-90%로 나타났다 [14-16]. 베타-카로틴은 세포질에 존재하는 효소인 카로티노이드 이산소 화효소(carotenoid dioxygenase)에 의하여 레틴알데하이드(retinaldehyde)로 전환된다.

혈액에 존재하는 비타민 A의 형태는 대부분 세포의 융모에 존재하는 레티놀결합단백질(retinol binding protein, RBP)과 결합된 레티놀이며, 그 외에 소량의 레티닐 에스터나 레티노산 등이 존재한다. 간에 저장 된 레티닐 에스터는 레티놀로 전환되어 레티놀결합단백질과 동량으로 결합한 후 간에서 유리되어 각 조직 으로 운반된다. 만약 레티놀결합단백질과 결합하지 못한 레티놀이 다량 존재한다면 이는 조직으로 운반되 어 체내 독성을 나타낸다. 생리적 농도에서의 레티놀 흡수는 운반체에 의해 이루어지며 포화가 이루어지지 만, 약리학적 농도에서의 레티놀의 흡수는 포화가 되지 않는다 [17]. 전구체 비타민 A가 흡수되는 양이 증 가함에 따라, 흡수력은 높게 유지된다 [18]. 노인에게서는 레티닐에스테르 형태로 새로 흡수된 비타민 A의 간흡수는 느리지만, 비타민 A의 흡수와 장내 레티놀 에스테르화는 젊은이와 노인의 사이에 차이가 없다 [19]. 레티놀은 글루쿠론산(glucuronic acid)이나 타우린(taurine)과 결합한 후 담즙 형태로 제거되며 [20], 대사산물의 70%는 대변으로 배설되고 나머지 30%는 소변을 통해 체외로 배설된다. 간 비타민 A가 임계 농도를 초과함에 따라 담즙에서 배설된 비타민 A 대사물의 비중은 증가하며, 이러한 배설의 증가는 비타 민 A가 과잉으로 저장되는 위험을 줄이는 보호 메커니즘 역할을 한다 [21].

비타민 A와 영양소 간의 상호작용에 의해 철, 아연, 카로티노이드, 알코올 섭취 등이 비타민 A 상태에 영향을 미칠 수 있다. 혈청 레티놀 농도는 혈청 철 농도나 트렌스페린(transferrin) 포화도와 양의 상관관계 를 보이며 증가되었다 [22]. 따라서 철 결핍 시 비타민 A를 함께 섭취하면 철을 단독으로 섭취하는 경우에 비해 헤모글로빈 농도를 효과적으로 증가시킨다 [23]. 아연 섭취가 결핍되면 비타민 A가 간에서 순환계로 이동되는데 영향을 미친다. 아연은 레티놀결합단백질의 생합성에 중요한 영향을 미치므로, 단백질-에너지 결핍상태에서는 아연섭취가 비타민 A 상태에 긍정적인 효과를 나타낸다 [24]. 다양한 카로티노이드를 함께 섭취할 때 카로티노이드는 서로 경쟁적인 상호작용을 갖는다. 베타-카로틴과 루테인을 함께 섭취하면 루테 인만 섭취했을 때 보다 베타-카로틴에 의하여 루테인의 흡수가 유의하게 감소되었다. 그러나 베타-카로틴 만 섭취했을 때 보다 루테인과 베타-카로틴을 함께 섭취했을 때 혈청 내 베타-카로틴 농도는 증가한 것으 로 나타났다 [25]. 알코올을 섭취하면 간 조직의 비타민 A가 고갈되었는데 [26], 이는 알코올에 의해 비타 민 A가 간에서 다른 조직으로 이동되기 때문으로 여겨진다 [27].

1-3. 기능 

비타민 A는 체내의 생리적 작용에 필수적인 지용성비타민으로 세포의 증식과 분화 조절, 배아의 성장과 발생, 시각, 염증 및 면역작용에 관여하며, 비타민 A와 그 유도물질은 생물학적인 발달과 노화에 관여한다 [28-30]. 비타민 A는 그 수준에 의존적으로 세포 증식과 세포 분화를 조절하고 배아 형성 및 조직 항상성 을 통한 세포 사멸을 유도한다 [30-32]. 특히 태아의 폐 형성에 필수적이어서 폐의 완전한 성숙과 유지를 돕는다 [33]. 레티놀은 로돕신(rhodopsin)을 생성하여 시각기능에 관여한다. 뿐만 아니라 비타민 A는 병원 균, 항원, mitogen의 공격에 대항하여 면역작용을 하며 [34], 중추신경계와 심혈관계 시스템 조절작용을 하고, 염증반응 억제 기능에 관여하는 것으로 보고되었다 [29, 31, 32].

레티노이드는 신경세포의 분화와 기억, 수면 등 뇌 조절작용을 수행하며 우울증, 파킨슨병, 알츠하이머 와 같은 질환과 관련이 있다 [35]. 비타민 A와 그 유도체인 레틴알데히드, 레티노산은 시각, 재생 및 면역 조절작용을 비롯하여 생물학적 기능을 수행하는데 매우 중요하다 [36]. 레티노산은 성장 발달에 중요하게 작용하고 [29], 세포 분화 등의 중요한 역할에 관여하고 있다. 세포 내로 흡수된 레티놀은 레티노산으로 산화되어 레티노이드 수용체(RAR/RXR)와의 결합 반응을 통해 신호가 매개되는 기전을 가진다 [37]. 한편, 레티노이드는 중추신경계의 발달 뿐만 아니라 해마의 시냅스 가소성에 관여하며, 도파민 신호체계의 유지 와 흑질 선상체의 도파민 활성 신경세포의 생존에도 영향을 미친다 [16, 38].

카로티노이드의 생체 내 작용을 크게 분류하면 비타민 A 전구체로서의 작용과 항산화작용으로 나눌 수 있다 [39, 40]. 카로티노이드는 세포의 성장과 분화에 영향을 미칠 뿐 아니라 항종양성이 있다고 보고되었 다 [41]. 카로티노이드는 항산화 활성과 발암물질의 대사를 조절하고 발암유전자의 발현을 억제하여 세포 와 세포 간의 면역능력과 상호작용에 영향을 준다 [42-44].

식품을 통한 베타-카로틴 섭취는 폐 질환을 예방하며 [45], 성인의 뼈 보호 작용을 하는 것으로 보고되 었다 [46]. 당뇨병 환자에게서 발견되는 당뇨망막병증은 카로티노이드 섭취상태와 관련이 있는데 당뇨망막 병증 환자의 혈중 비타민 A 전구체가 아닌 카로티노이드(라이코펜과 루테인 및 제아잔틴)의 농도는 비타 민 A 전구체(알파 및 베타-카로틴, 베타-크립토잔틴)보다 유의적으로 낮았다. 당뇨망막병증 발병 위험을 식이로 조절할 수 있는 방안으로 비 비타민 A 전구체와 비타민 A 전구체의 섭취를 증가시키는 방법이 제시되었다 [47].

비타민 A의 불충분한 섭취로 인한 결핍증상은 주로 성장, 감염, 임신, 수유 등 상태에 따라 필요한 비타 민 A 섭취를 하지 못했을 때 나타난다 [48]. 비타민 A는 전 세계적으로 섭취가 부족한 영양소이며 특히 식물성 카로티노이드 의존도가 높은 개발도상국 어린이들에게서 주로 결핍증이 나타나는 것으로 알려져 있다 [29]. 우리나라의 경우에는 전 연령이 설정된 적정섭취량 기준에 미치지 못하는 것으로 조사되었다 [49]. 2013-2017년 국민건강영양조사 자료를 통해 비타민 A 섭취현황을 살펴보았을 때 식품섭취를 통한 비타민 A 섭취는 1세 이상의 대상자의 74.7%가 평균필요량에 미치지는 못하는 것으로 보이지만 이에 따 른 임상적인 증상이 심각하지 않다. 이는 필요량 설정 시의 단위를 μg RAE로 전환한 것과 섭취현황 조사 에 대한 방법 등에서 이유를 찾아볼 수 있을 것으로 사료된다. 비타민 A 결핍은 눈과 피부에 문제를 발생 시키는데 [50], 대표적인 결핍증상은 야맹증, 결막 및 각막 건조증이며 극심한 경우 실명을 초래할 수 있고, 피부의 각질화가 일어나는 섬피증을 일으키며 염증에 대한 숙주 저항 기전의 손상과 성장지연 및 사망에 이를 수도 있다 [51, 52]. 비타민 A 섭취 부족 시 나타나는 안구 및 시각 관련 질환은 비토반점 [53], 각막 궤양 및 괴사 [54]가 있다.

야맹증이 있는 임신부가 출산한 신생아의 체중과 6개월 이내 질병 이환율 및 사망률을 조사한 결과 야 맹증의 임신부와 저체중아 출산 간의 상관관계가 나타났으며 저체중아에게서 설사, 세균성 이질, 급성 호 흡기 질환 발생이 증가하는 것으로 나타났다 [55]. 학령 전 아동의 비타민 A 결핍은 성장지연을 초래한다 [56]. 비타민 A와 카로틴 섭취가 부족하고 간 기능이 손상된 남성을 대상으로 자외선을 조사한 결과 피부 건조증과 여포성 각화증이 관찰되었으며 [57], 모낭 각화증 형태인 섬피증도 비타민 A 결핍으로 인한 피부 질환 중 하나인 것으로 나타났다 [58]. 비타민 A 섭취 부족은 낭포성 섬유증과 췌장 기능부전의 위험을 야기할 수 있고 [50], 유아의 질병 이환율과 사망률의 증가와 연관이 있다 [52]. 비타민 A 섭취 부족은 철 결핍성 빈혈을 초래하며 [59], 유아의 빈혈 발생의 원인이 된다 [60]. 빈혈이 유발되는 원인은 비타민 A 섭취 부족이 적혈구 생성의 변이, 감염에 대한 면역체의 변형 및 철 대사 변이를 초래하기 때문이다 [61]. 비타민 A는 레티노산 대사작용을 거쳐 면역반응에 광범위하게 관여하는데 레티노산이 부족하면 면역체계 가 손상되는 것으로 나타났다 [34, 62]. 비타민 A는 섭취가 부족할 경우 체내 산화스트레스를 증가시켜 유방암 발병에 영향을 주는 것으로 보고되었다 [63].

비타민 A를 과다하게 섭취하면 독성을 유발할 수 있으며, 그 종류로는 급성 및 만성증상, 기형 발생 등 이 있다. 급성 증상에는 오심, 현기증, 무력감, 가려움증 등이 있으며, 만성증상에는 두통, 탈모증, 피부건 조, 골관절 통증 그리고 간독성 등을 들 수 있다 [64]. 또한 비타민 A의 과다 섭취는 폐경기 여성에게 있어 고관절부 골절의 증가와 관련이 있는 것으로 나타났다 [65]. 대표적인 기형에는 사산, 기형, 출산아의 학습 장애가 포함된다.

비타민 A 과잉섭취에 의해 골밀도 감소와 둔부골절 위험률이 증가된다 [66]. 비타민 A와 레티놀 섭취량 에 따른 둔부골절 및 전체 골절의 위험률을 살펴보면 레티놀 섭취가 높고 비타민 D 섭취가 낮은 것과 유의 한 상호작용이 있는 것으로 나타났으며 낮은 비타민 D 섭취와 높은 비타민 A 및 레티놀 섭취로 인하여 골 절 위험률이 증가되었다 [67]. 비타민 A의 과잉섭취는 배아의 기형을 초래하고 [68], 아동의 호흡계와 골격 계에 유해한 영향을 미친다 [50]. 베타-카로틴 및 레티놀을 과잉섭취한 임신부에게서 출생한 신생아의 체중 이 평균체중보다 유의하게 낮게 나타나 임신부의 베타-카로틴 및 레티놀 섭취량이 신생아의 출생 시 체중과 연관이 있는 것으로 보고되었다 [69]. 베타-카로틴은 식품을 통해 과다하게 섭취하는 경우는 부작용이 거의 나타나지 않아 인체에 독성을 유발하지 않는 것으로 고려되어 왔으나 [70, 71], 대규모 임상연구에서 흡연자와 석면에 노출되는 환경에 있는 대상자들의 경우 20 mg(The Alpha-Tocopherol, Beta Carotene Cancer Prevention Study, ATBC, 1994)과 30 mg(The Beta-Carotene and Retinol Efficacy Trial: CARET, 1996)의 베타-카로틴을 보충했을 때 폐암 발생이 유의적으로 증가한 것으로 나타났다 [72]. 또한 50세 이상의 여성을 대상으로 자외선에 의한 피부 손상을 관찰한 결과 하루 30 mg의 베타-카로틴을 섭취한 그룹은 자외선에 의한 피부 손상이 감소한 데 반해 90 mg의 베타-카로틴을 섭취한 그룹은 오히려 티민 다이머(thymine dimer)를 증가시켜 DNA 손상이 증가한 것으로 나타났다 [73]. 그러나 다른 대규모 임상연구인 US Physician’s Health Study [74]에서는 베타-케로틴 25 mg 보충, Heart Protection Study(Heart Protection Study Collaborative group)에서는 20 mg 보충이 암발생에 영향을 주지 않았다고 보고되었다. 이런 반면, 대부분 카로티노이드는 베타-카로틴과 같이 일반적으로는 과잉섭취에 의한 독성이 없는 것으로 알려져 있으 나, 카로틴 함량이 많은 식품을 장기간 섭취하거나 베타-카로틴 보충제를 매일 먹으면 황피증 또는 카로틴 피부증이라 불리는 질환에 의해 피부 색깔이 노랗게 변하게 되는 경우가 있는 것으로 밝혀졌다.

2 건강 유지 및 증진을 위한 섭취기준

2-1. 건강을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

비타민 A의 평균필요량 설정을 위한 분석틀은 그림 1에 제시되어 있다.

비타민 A 는 시각, 유전자 발현, 성장 또는 면역기능의 유지와 증진 등에 관련된 기능을 하는 비타민으 로써 [75, 76], 레티놀이 기본분자로, 용량 반응조사, 헐장/혈청 농도 등을 지표로 이용할 수 있다. 또한, 최근에는 뼈 건강 향상과 항산화, 항암 효과와 관련된 연구가 많이 보고되고 있다 [77, 78]. 비타민 A의 결핍증상으로는 야맹증, 안구건조증이 있으며, 심각할 경우 실명에 이르는 각막연화증을 초래할 수 있으 며, 어린이의 경우 비토반점이 나타날 수 있다. 다른 특이한 결핍 증상으로는 감염에 민감해지거나 호흡기 질환이 일어날 수 있으며, 면역 기능이 저하될 수 있다. 따라서 비타민 A의 섭취기준을 선정하기 위한 주 요 질문은 비타민 A의 암, 눈 건강과 암적응 능력, 뼈 건강, 면역기능, 성장, 생식능력, 심혈관계 건강, 산 화적 스트레스와 염증 등에 대한 효과, 비타민 A의 섭취와 혈장 및 간의 레티놀, 레티닐 에스터, 카로티노 이드, 레티놀 결합단백질 등의 농도와의 관련성 등이었다.

2-2. 결핍 예방을 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

비타민 A의 필요량 설정을 위한 지표로서 암 적응 능력, 혈장/혈청 레티놀 농도, 동위 원소 용액을 활용 한 전체 간 저장량, 용량 반응 조사 등이 있다.

암 적응 능력은 비타민 A가 충분하게 공급되었을 때 잘 나타나며, 비타민 A의 식이섭취와 관련성을 보 이고, 비타민 A의 결핍상태 변화에 가장 민감한 지표이다. 그러나, 비타민 A 결핍 뿐만 아니라 아연 결핍 또한 암적응 반응에 영향을 미칠 수 있으므로 주된 지표로는 선택되지 않았다 [79, 80]. 혈장 레티놀 농도 는 체내 항상성 기전으로 인해 조절되므로 간 비타민 A 저장량에 영향을 적게 받는다. 비타민 A가 결핍된 어린이에게 식이 비타민 A를 공급할 경우, 혈장 레티놀 농도는 급격하게 증가한다 [81]. 따라서 적은 농도 의 혈장 레티놀은 비타민 A 부족을 반영할 수 있으나, 비타민 A 저장량이 충분한 경우에는 혈장 레티놀 농도는 비타민 A의 저장량을 반영하지 못한다. 또한 식이단백질과 열량, 아연 등 다른 영양소의 불충분한 공급이나 감염에 의해 영향을 받기 때문에 평균 혈장 레티놀 농도는 비타민 A 상태를 반영하는 적절한 지표로서 사용되기 어려워 비타민 A의 평균필요량 추정의 주된 지표로 선택하지 않았다.

용량반응조사는 간의 비타민 A 저장량을 간접적으로 측정하는 방법으로 일정량의 비타민 A를 경구 투 여한 후, 혈장에서의 농도 증가 정도를 확인하는 시험 방법이며 경계 수준의 비타민 A 결핍을 측정할 수 있다 [82]. 이 방법은 다른 기능조사법에 비해 정확성과 객관성이 높다는 장점이 있으나, 조사시간이 5시간 정도 소요되고, 혈액을 두 번 채취해야 한다는 한계점이 있다.

결막세포 조사는 비타민 A가 결핍될 경우 상피세포가 형태학적으로 변화하는 원리를 활용하여 현미경 으로 결막의 상피세포를 관찰함으로써 비타민 A 결핍을 알아보는 방법이다 [83, 84]. 이 방법은 표본을 얻기가 어렵고, 각막에 염증이 있거나 심한 영양불량에서는 민감성이 감소하는 등의 한계가 있다.

식이 섭취로 얻는 비타민 A의 섭취량은 비타민 A 간 저장량과 상관관계가 있다. 비타민 A의 평균필요 량은 인구집단의 절반이 간에 비타민 A를 적정 수준(예: 20 μg/g) 이상을 갖고 있고, 나머지 인구집단의 절반은 그 이하의 수준을 갖는 경우의 비타민 A 섭취량의 중앙값을 통해 섭취량을 추정한다 [85]. 하지만 이는 평균필요량을 설정하기 위한 이론적인 접근 방법이며, 장기간의 식이 섭취에 따른 영향에 대한 연구 는 아직 이루어진 바가 없다. 이 이외에도 면역 능력 등 여러 지표가 존재하지만, 여러 한계점이 있어 비타 민 A의 평균필요량 설정을 위한 지표로 사용되기 어렵다. 따라서, 방사선 동위원소 희석법을 통해 측정한 간 비타민 A 저장량을 주요 지표로 사용하였다.

미국/캐나다의 2001년 Dietary Reference Intakes(DRIs) 보고서에서 비타민 A의 단위를 RE(retinol equivalents)가 아닌 RAE(retinol activity equivalents)를 사용하였다. 이는 여러 연구 결과들에 근거해서 기름 형태로 정제된 베타-카로틴의 비타민 A 활성을 레티놀의 1/2, 식이 내의 베타-카로틴은 정제된 베타- 카로틴이 갖는 비타민 A 활성의 1/6로 적용하고, 이에 따라 식이 내의 베타-카로틴과 레티놀활성당량의 비율은 12:1이 된다. 베타-카로틴 이외의 카로티노이드인 알파-카로틴, 베타-크립토잔틴의 활성은 1/24의 레티놀활성당량 값을 갖는다. 이는 RE와 비교했을 때 카로티노이드의 생체전환율을 1/2배로 측정하게 된다 [86].

우리나라는 2015 한국인 영양소 섭취기준에서부터 비타민 A의 단위가 RE에서 RAE로 변경되었다. 단위 를 변경하면서 우리나라 사람들의 비타민 A 섭취가 카로티노이드에 매우 의존적이기 때문에, 카로티노이 드의 흡수효율이 1/2로 감소되면서 비타민 A 섭취가 부족한 사람들의 비율이 많아질 것이라 우려했었다. 하지만, 미국, 캐나다, 일본 등 대부분의 국가에서 비타민 A 단위로 RAE를 사용하고 있고, 국제적인 섭취 수준 비교를 가능하게 하기 위하여 비타민 A의 단위를 RAE로 변경하여 적용하였다. 그러나 일본에서 진 행된 연구에 따르면, 미국에서 적용한 카로티노이드의 비타민 A 생체전환율을 일본 여성 26명을 대상으로 비타민 A 섭취상태에 적용한 결과, 여성들의 비타민 A 섭취량은 76%가 식물성 식품으로 카로티노이드에 매우 의존적이었으며, 이에 따라 비타민 A 섭취상태가 현저하게 낮게 나타나 이로 인한 문제점을 보고한 바 있다 [87]. 따라서 추후 우리나라 사람들을 대상으로 한 비타민 A의 단위 제정과 관련한 체계적인 대사 연구가 수행되어야 할 것이다.

(1) 영아기(1세 미만)

영아의 비타민 A 권장섭취량은 영아기에 식이섭취에 의한 비타민 A의 체내 상태 변화를 반영한 기능적 지표가 부재하여 모유 수유를 하는 영아의 평균 비타민 A 섭취량을 충분섭취량으로 정하였다.
영아 전기(0-5개월)의 경우, 한국인 산모의 성숙유(4-20주) 내 비타민 A 농도가 평균 42.9 μg/100 mL 이고, 영아의 1일 모유 섭취량이 0.78 L임을 고려하여 충분섭취량을 설정하였다. 이 때 비타민 A의 단위를 RE에서 RAE로 조정할 때 미국의 경우 비타민 A 계산 시 카로티노이드의 구성을 고려하지 않은 점을 참고 하였으며, 비타민 A와 레티놀 함량을 고려하여 한국인 산모의 모유 중 비타민 A 함량을 42.3 μg/100 mL 으로 변경하여 적용하였다. 이를 통해 영아의 1일 비타민 A 섭취량은 약 330 μg RAE으로 계산되므로 영 아의 비타민 A 충분섭취량은 350 μg RAE로 설정하였다. 영아 후기(6-11개월)의 경우, 모유 섭취 이외의 이유보충식을 통한 추가 섭취량 자료가 부족하여 영아 전기(0-5개월)의 충분섭취량에 표준체중을 적용하여 일일 450 μg [330×(8.4/5.5)0.75＝453→ 450 μg]으로 정하였다.
영아 0-5개월 충분섭취량＝42.3 μg RAE/dL×7.8 dL(0.78 L)＝330 μg RAE≒350 μg RAE 영아 6-11개월 충분섭취량＝330×(8.4/5.5)0.75＝453 μg RAE≒450 μg RAE

(2) 성장기(1-18세)

1-18세 유아, 아동 및 청소년의 비타민 A 평균필요량을 설정하기 위한 연구가 충분하지 않아 간 비타민 A의 적정 저장량에 대한 계산을 사용했으며, 성인의 권장섭취량에 표준체중을 고려해서 설정하였다. 유아, 아동 및 청소년의 비타민 A 평균필요량은 성인의 평균필요량 값에 F 값을 곱하여 계산하였다.

F＝(체중성장기/체중성인)0.75×(1+성장계수)

성장계수는 1-2세는 0.30, 3-14세까지는 0.15, 15-18세는 남자의 경우는 0.15를 적용하였고, 15-18세 여 자의 경우는 0으로 적용하여 추가적인 보정을 하지 않았다. 성인자료에서 외삽할 경우, 체위기준 설정 시 19-29세 남자와 여자 각각의 체중치를 성인 체중값으로 적용하였다. 1-5세의 경우 성별의 구분이 없으므로 성인 남녀의 평균치를 적용하여 외삽하였다. 이러한 근거로 계산된 비타민 A의 섭취기준은 10단위로 조정하여 설정하였다. 비타민 A 권장섭취량은 20%의 변이계수를 적용하였다. 평균필요량에 변이계수 2배를 더하여 평균필요량의 140%에 해당되는 값으로 설정하였으며, 권장섭취량은 50 μg 단위로 조정하여 설정 하였다.

1-2세 유아의 경우 2015 대비 표준체중이 감소하였기 때문에 2015 영양소 섭취기준에 비해 평균필요량 이 10 μg RAE/일 감소되었고, 3-5세 유아의 평균필요량에 비해 40 μg RAE/일 적었다. 3-5세 유아의 평균 필요량은 2015 한국인 영양소 섭취기준과 동일하게 설정되었다.

6-8 세 남자 아동의 평균필요량은 310 μg RAE/일로 2015 대비 10 μg RAE/일만큼 감소하였다. 이는, 2015 대비 6-8세 남자 아동의 표준체중이 감소하였고, 19-29세 성인 남성의 기준체중이 증가했기 때문이다. 그러나 6-8세 여자 아동의 평균필요량은 2015와 동일한 290 μg RAE/일로 설정하였다. 9-11세 남자 아동의 평균필요량은 410 μg RAE/일로 2015 대비 10 μg RAE/일만큼 감소하였고, 여자 아동의 평균필요 량은 390 μg RAE/일로 2015 대비 10 μg RAE/일만큼 증가하였다. 12-14세 남자 아동의 평균필요량 또한 530 μg RAE/일로 2015 대비 10 μg RAE/일만큼 감소하였다. 9-11세, 12-14세, 15-18세 여자 청소년의 경우, 2015 대비 체중의 증가로 평균필요량이 2015 영양소 섭취기준에 비해 각기 10 μg RAE/일 만큼 증가하였다.

최근 5년간(2013-2017년) 국민건강영양조사 자료 분석결과를 통한 우리나라 1-2세와 3-5세의 식품으로 부터 섭취하는 비타민 A 평균 섭취량은 각각 291.6 μg RAE/일과 308.2 μg RAE/일로 1-2세의 40.5%와 3-5세의 48.5%가 2020년 비타민 A 평균필요량 미만으로 섭취하고 있음을 알 수 있다 [88, 89]. 보충제로부 터의 비타민 A 섭취량을 분석한 2015-2017년 국민건강영양조사 분석 결과에 따르면, 1-2세, 3-5세의 경우 비타민 A를 함유한 보충제를 복용하는 비율은 각각 7.5%, 11.9%로, 평균 331.5 μg RAE/일과 440.0 μg RAE/일을 보충제로부터 섭취하고 있었다. 비타민 A 함유 보충제 복용아의 경우 평균필요량 미만 섭취 분 율은 1-2세, 3-5세 각각 32.9%, 29.4%로 나타났다. 식품과 보충제로부터의 비타민 A 총 섭취량은 1-2세에 서 평균 315.9 μg RAE/일과, 3-5세에서 평균 385.4 μg RAE/일로, 평균필요량 미만 섭취 분율은 35.7%와 44.1%로 나타났다 [89, 90].

2013-2017 국민건강영양조사 자료 분석 결과에 의하면 6-8세의 남녀 아동의 평균 비타민 A 섭취량은 각각 382.1 μg RAE/일과 308.1 μg RAE/일로 평균필요량 미만 섭취분율은 각각 60.5%와 62.2%였고, 9-11세는 남녀 각각 평균 454.7 μg RAE/일, 442.3 μg RAE/일의 비타민 A를 섭취하였으며 남녀 각각 68.7%, 69.7%가 평균필요량 미만으로 섭취하였다 [88, 89]. 2015-2017년 국민건강영양조사 자료 분석결과 에서 비타민 A 함유 보충제 섭취 비율은 6-8세 남녀 각각 12.7%와 2.4%였고, 전체 대상자의 식품과 보충 제로부터 비타민 A 섭취량은 평균 531.0 μg RAE/일과 322.2 μg RAE/일이었다. 6-8세 남자 아동의 경우, 전 생애주기 중 비타민 A 함유 보충제 복용 비율이 가장 높았다. 9-11세의 경우 보충제 복용 비율은 남녀 각각 2.0%와 5.4%였고 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취량은 남녀 각각 511.0 μg RAE/일과 382.1 μg RAE/일이었다 [89, 90].

최근 5년간(2013-2017년) 국민건강조사에 의하면 12-14세와 15-18세 청소년의 비타민 A 섭취량은 12-14세 남녀 각각 471.6 μg RAE/일, 330.5 μg RAE/일이었고 15-18세 남녀 각각 380.8 μg RAE/일,
1.1 μg RAE/일이었고, 평균필요량 미만 섭취자 분율은 12-14세 남녀 78.1%, 84.8%, 15-18세 남녀 85.8%, 83.4% 이었다 [88, 89]. 비타민 A 함유 보충제 복용 비율은 12-14세 남녀 각각 0.0%와 2.0%, 15-18세 남녀 각각 0.0%와 4.9%였다 [89, 90].

(3) 성인기(19-64세)

성인의 비타민 A 평균필요량은 다음의 표 6과 같은 계산식을 통해 설정되며, 이는 건강한 사람들이 체 내 비타민 A 풀(pool)을 적정한 수준으로 유지할 수 있게 하는데 필요한 식이 중의 비타민 A의 양을 기초 로 계산된 값이다 [91]. 이러한 근거로 계산된 비타민 A의 섭취기준은 10단위로 조정되어 책정하였다.

이 식에서 비타민 A가 제거된 식사를 섭취할 때 하루에 손실되는 신체 비타민 A 저장량은 0.5%로 계산 되었고, 간 1 g 당 최소 용인되는 비타민 A의 저장량은 20 μg/g로 하였으며, 간 무게 : 체중 비율은 1:33으 로서 0.03을 적용하였다. 신체 전체 비타민 A 저장량에 대한 간 비타민 A 저장량의 비율은 10:9이므로 E 값으로 1.1을, 비타민 A의 저장 효율은 40%로 추정하였다 [92]. 이는 우리나라 사람들을 대상으로 한 연구결과의 부족으로 서양의 연구 자료를 기초로 하여 추정된 것이며, 비타민 A의 평균필요량은 체중의 변화를 적용하여 산정되므로 2020년에 새로 제정된 체위기준치의 체중을 적용하여 계산함에 따라 연령에 따라서는 2015년에 설정한 섭취기준과 차이가 있다. 성인 및 노인 이외의 임신･수유부, 영아, 유아, 아동 및 청소년의 평균필요량은 19-29세 성인의 섭취량을 기초로 하여 설정되었으며, 설정방법은 2015년과 같다.

성인 남성의 각 연령의 체중을 고려하여 설정한 평균필요량은 다음과 같다.
19-29세＝0.005×20×0.03×68,900  g×1.1×100/40＝568.4  μg  RAE/일≒570  μg RAE/일
30-49세＝0.005×20×0.03×67,800  g×1.1×100/40＝559.4  μg  RAE/일≒560  μg RAE/일
50-64세＝0.005×20×0.03×64,500  g×1.1×100/40＝532.1  μg  RAE/일≒530  μg RAE/일

성인 여성의 각 연령의 체중을 고려하여 설정한 평균섭취량은 다음과 같다.
19-29세＝0.005×20×0.03×55,900  g×1.1×100/40＝461.2  μg  RAE/일≒460  μg RAE/일
30-49세＝0.005×20×0.03×54,700  g×1.1×100/40＝451.3  μg  RAE/일≒450  μg RAE/일
50-64세＝0.005×20×0.03×52,500  g×1.1×100/40＝433.1  μg  RAE/일≒430  μg RAE/일

성인의 비타민 A 권장섭취량은 간 비타민 A의 반감기를 고려하여 20%의 변이계수를 사용하였다. 또한, 권장섭취량은 평균필요량에 2배의 변이계수를 더하여 평균필요량의 140%에 해당되는 값이 된다. 이러한 근거로 계산된 비타민 A의 섭취기준은 50단위로 조정되어 책정하였다.

성인 남성의 평균필요량에 변이계수를 고려하여 설정한 권장섭취량은 다음과 같다.
19-29세＝568.4  μg×1.4＝795.8  μg RAE/일≒800 μg RAE/일
30-49세＝559.4  μg×1.4＝783.2  μg RAE/일≒800 μg RAE/일
50-64세＝532.1  μg×1.4＝744.9  μg RAE/일≒750 μg RAE/일

성인 여성의 평균필요량에 변이계수를 고려하여 설정한 권장섭취량은 다음과 같다. 
19-29세＝461.2 μg×1.4＝645.7 μg RAE/일≒650 μg RAE/일
30-49세＝451.3  μg×1.4＝631.8  μg RAE/일≒650 μg RAE/일
50-64세＝433.1  μg×1.4＝606.3  μg RAE/일≒600 μg RAE/일

30-49세 성인 남자의 경우 2015 대비 기준체중이 증가하였기 때문에 2015 영양소 섭취기준에 비해 평 균섭취량은 10 μg RAE/일, 권장섭취량은 50 μg RAE/일 증가되었다.

최근 5년간(2013-2017년) 국민건강영양조사를 분석한 결과, 성인 남성의 평균 비타민 A 섭취량은 19-29 세 436.5 μg RAE/일, 30-49세 480.2 μg RAE/일, 50-64세 447.6 μg RAE/일로 평균필요량 미만 섭취자 분율은 각각 80.1%, 74.3%, 75.2%였다. 비타민 A 섭취량의 중앙값은 19-29세 294.7 μg RAE/일, 30-49세 344.7 μg RAE/일, 50-64세 333.0 μg RAE/일이었다. 2015-2017 국민건강영양조사 자료 분석 결과에서 성인 남성의 비타민 A 함유 보충제 섭취비율은 19-29세, 30-49세, 50-64세 각각 0.8%, 5.5%, 7.3%였고, 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취 평균은 각각 419.8 μg RAE/일, 501.8 μg RAE/일, 521.4 μgRAE/일이었다. 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취량이 평균필요량 미만인 경우는 80.7%, 72.2%, 70.6%였다 [89, 90].

성인 여성의 평균 비타민 A 섭취량은 19-29세 376.0 μg RAE/일, 30-49세 367.8 μg RAE/일, 50-64세 406.1 μg RAE/일로 평균필요량 미만 섭취자 분율은 각각 79.1%, 76.5%, 75.4%였다 [88, 89]. 2015-2017 국민건강영양조사 자료 분석결과, 성인 여성의 비타민 A 함유 보충제 섭취비율은 19-29세, 30-49세, 50-64 세 각각 3.0%, 7.4%, 8.3%였고, 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취 평균은 각각 426.2 μg RAE/일,
401.9 μg RAE/일, 510.0 μg RAE/일이었다. 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취량이 평균필요량 미만인 경우는 77.3%, 73.9%, 72.1%였다 [89, 90].

(4) 노인기(65세 이상)

노인의 비타민 A 평균필요량은 건강한 사람들의 체내 비타민 A 풀(pool)을 적정한 수준으로 유지할 수 있게 하는데 필요한 비타민 A의 양을 기초로 설정되었으며, 10단위로 조정하여 책정되었다.

노인기 남성의 각 연령의 체중을 고려하여 평균필요량을 구한 결과는 다음과 같다.

 

65-74세＝0.005×20×0.03×62,400 g×1.1×100/40＝514.8 μg RAE/일≒510 μg RAE/일
75세 이상＝0.005×20×0.03×60,100 g×1.1×100/40＝495.8 μg RAE/일≒500 μg RAE/일

노인기 여성의 각 연령의 체중을 고려하여 평균필요량을 구한 결과는 다음과 같다. 75세 이상 노년기 여성의 경우, 체중의 감소로 인해 비타민 A의 평균필요량 또한 감소해야 하지만 노화에 따른 영양소 흡수 율 저하 등의 영향을 고려하여 65-74세 노년기 여성의 평균필요량값과 동일하게 설정하였다.

65-74세＝0.005×20×0.03×50,000 g×1.1×100/40＝412.5 μg RAE/일≒410 μg RAE/일
75세 이상＝0.005×20×0.03×46,100 g×1.1×100/40＝380.3 μg RAE/일≒380 μg RAE/일→ 410 μg RAE/일

노인기 권장섭취량은 평균필요량에 2배의 변이계수를 더하여 평균필요량의 140%에 해당되는 값이 되 며, 50단위로 조정하여 책정하였다.

노인기 남성의 평균필요량에 변이계수를 고려하여 설정한 권장섭취량은 다음과 같다. 

65-74세＝514.8 μg×1.4＝720.7 μg RAE/일≒700 μg RAE/일
75세 이상＝495.8 μg×1.4＝694.1 μg RAE/일≒700 μg RAE/일

노인기 여성의 각 연령의 체중을 고려하여 설정한 권장섭취량은 다음과 같다. 65-74세의 여성의 경우. 2015년에 비해 약간의 체중의 증가에 따른 10단위로 외삽하는 평균필요량은 차이가 없으나 50단위로 외삽 하는 권장섭취량은 2015년에 비해 증가하였다. 평균필요량과 마찬가지로, 75세 이상 노인기 여성의 경우 체중의 감소로 인해 비타민 A의 권장섭취량 또한 감소해야 하지만 노화에 따른 영양소 흡수율 저하 등의 영향을 고려하여 65-74세 노인기 여성의 권장섭취량값과 동일하게 설정하였다.

65-74세＝412.5 μg×1.4＝577.5 μg RAE/일≒600 μg RAE/일
75세 이상＝380.3 μg×1.4＝532.4 μg RAE/일≒550 μg RAE/일→ 600 μg RAE/일

2013-2017년 국민건강영양조사 분석 결과에서 65-74세 남녀 노인의 평균섭취량은 355.3  μg RAE/일 과 312.3 μg RAE/일이었고, 비타민 A 섭취 중앙값은 각각 260.0 μg RAE/일과 189.2 μg RAE/일이었으며, 65-74세 남자 노인의 81.9%, 여자 노인의 80.1%가 비타민 A 평균필요량에 미치지 못하게 섭취하고 있었 다. 2015-2017 국민건강영양조사 자료 분석 결과에서 노인 남성의 비타민 A 함유 보충제 섭취비율은 65-74세, 75세 이상에서 각각 5.4%, 1.1%였고, 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취 평균은 각각 403.0 μg RAE/일, 286.3 μg RAE/일이었다. 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취량이 평균필요량 미만인 경우는 각각 79.1%, 87.3%였다 [89, 90].

75세 이상 남녀 노인의 경우, 비타민 A 평균 섭취량은 273.1 μg RAE/일과 178.5 μg RAE/일로 남자 노인 87.3%, 여자 노인 91.6%가 평균필요량 미만으로 식품 섭취만으로는 비타민 A 평균필요량을 충족시 키기 어려운 것으로 평가되었다. 2015-2017 국민건강영양조사 자료 분석 결과에서 노인 여성의 비타민 A 함유 보충제 섭취비율은 65-74세, 75세 이상에서 각각 6.8%, 0.0%였고, 식품과 보충제로부터의 총 비타민A 섭취 평균은 각각 393.0 μg RAE/일, 181.8 μg RAE/일이었다. 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭 취량이 평균필요량 미만인 경우는 각각 72.7%, 91.1%로, 75세 이상 남녀 노인에서 모두 전 생애주기 중 평균필요량 미만으로 섭취하는 비율이 가장 높았다 [89, 90].

(5) 임신기

임신부의 비타민 A 필요량에 대한 직접적인 연구결과가 부족하여 평균필요량은 임신기 동안 태아의 간 에 축적되는 비타민 A의 양에 근거하여 설정하였으며, 간의 비타민 A 저장량이 적을 경우에는 간이 체내 비타민 A의 양의 대략 절반 정도 보유한다는 가정을 전제로 하였으며, 한국인 임신부를 대상으로 한 비타 민 A 필요량에 대한 연구는 부재하다.

만기를 채우고 사산된 태아의 간의 비타민 A 농도를 측정한 결과, 간 조직 g 당 10 μg 이하에서 200 μg 이상까지의 수치를 나타냈으며 [93-96], 임신 37에서 40주의 태아의 체내 비타민 A 저장량은 3,600 μg 이었다 [93]. 모체 비타민 A 흡수율이 평균 70%이고, 임신 마지막 90일 동안 대부분의 비타민 A가 축적된다는 점을 고려한다면, 임신부의 비타민 A 평균필요량은 임신 3기 동안 대략 하루에 50 μg을 증가 시켜야 한다. 임신부가 식사로 섭취한 비타민 A는 저장된 후 필요에 따라 사용되고, 이 중 일부는 태반에 저장되므로, 미국의 경우 임신부의 비타민 A 평균필요량은 임신을 하지 않은 여성보다 하루에 대략 50 μg 을 높게 설정하고 있다. 우리나라의 경우, 한국인 임신부를 대상으로 한 연구 자료가 부족하여 이러한 미 국의 연구 결과를 바탕으로 임신부의 비타민 A 평균필요량을 각 연령에 해당되는 임신하지 않은 여성에 비해 50 μg RAE를 부가할 것을 권장하였다. 임신부의 비타민 A 권장섭취량은 평균필요량에 2배의 변이계 수를 더하여 계산하였다. 해당 연령의 비임신부의 평균필요량에 약 50 μg RAE의 비타민 A가 부가적으로 필요하므로 임신부의 비타민 A 권장섭취량은 2배의 변이계수를 더하여 70 μg RAE를 부가량으로 제시하 였다.

(6) 수유기

한국인 산모 4-20주 모유 내 비타민 A 농도는 카로티노이드의 구성을 고려하지 않고 레티놀 함량만 고 려하여 42.3 μg/100 mL이었다. 수유부 1일 모유 분비량을 0.78 L로 계산했을 때, 0-5개월 영아의 1일 비타민 A 섭취량은 약 330 μg RAE이므로, 수유부의 경우 임신을 하지 않은 여성에 비해 약 350 μg RAE의 비타민 A 섭취가 부가적으로 필요하다고 간주하였다 [97, 98].

수유부의 비타민 A 권장섭취량은 평균필요량에 2배의 변이계수를 더하여 설정하였고, 해당 각 연령의 임신 및 수유를 하지 않은 여성의 평균필요량에 350 μg RAE의 비타민 A 섭취를 부가하였다. 또한, 수유 부의 비타민 A 권장섭취량은 2배의 변이계수를 더해서 490 μg RAE를 부가량으로 제시하였다.

2-3. 만성질환 위험감소를 위한 섭취기준 

세포 분화, 성장 등을 조절하는데 중요한 역할을 하는 비타민 A와 다양한 종류의 암의 연관성에 대한 연구들이 이루어지고 있다. 한 연구에서는 카로티노이드가 포함된 과일, 야채를 섭취하는 것이 흡연자는 물론 담배를 피운 적이 없는 사람들에서도 폐암의 위험을 낮춰준다는 것을 발견했다. 하지만, 임상 실험에 서는 베타-카로틴 또는 비타민 A가 폐암을 예방하는 데 도움이 된다는 것을 확인할 수 없었다. 또 다른 연구에서는 매일 베타-카로틴과 레티닐 팔미테이트(retinyl palmitate)의 보충제를 복용한 남성들이 보충제 를 복용하지 않을 때보다 35% 낮은 전립선암 발병률을 보이는 것을 확인할 수 있었다 [99]. 그러나 ATBC 연구는 기준 혈청 베타-카로틴과 레티놀 수치와 보충 베타-카로틴이 생존에 아무런 영향을 미치지 않는다 는 것을 발견했다 [100]. 이를 통해 비타민 A 혈청 수준 또는 보충제와 암의 관련성은 아직 명확하게 밝혀 지지 않았음을 알 수 있다. 더불어, 과도한 비타민 A의 섭취는 동물에서 뼈의 미네랄 손실을 일으킨다고 밝혀졌고, 비타민 A 1,500 mg/일 이상 섭취 시 골밀도가 감소하고 골절 위험도가 증가하는 연구가 보고되 었다 [101]. 하지만 이를 뒷받침할 수 있는 결과가 충분하지 않아 레티놀 섭취량에 대한 기준은 명확하지 않은 것으로 보인다. 또한, 만성 간질환의 모든 단계에서 비타민 A의 불충분한 섭취가 영향을 주었는데, 질병마다의 차이로 인해 이에 영향을 끼치는 특정 혈청 레티놀 농도를 정의하기는 어려웠다 [102]. 이러한 연구들을 통해 암, 두통, 골다공증, 만성간염 등의 만성질환과 비타민 A의 관련성에 대한 연구가 충분하지 않다고 판단되어 만성질환 위험감소를 위한 섭취기준을 설정하지 않았다.

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3 안전확보를 위한 섭취기준

비타민 A 상한섭취량을 설정하기 위한 분석틀은 그림 2에 제시되어 있다.

비타민 A의 과다 섭취에 따른 주 증상으로 지방간 등의 간 손상, 세포막의 불안정화, 사산, 기형아 출산, 뼈와 연골의 손상, 두통 등이 보고된 바 있다 [66, 103-107].

 

1.5 mg/일 비타민 A 전구체를 만성적으로 섭취한 경우 전체 골밀도가 감소한다는 연구가 보고된 바 있다 [66]. 175명의 28-74세 스웨덴 여성 단면조사 연구 결과 골다공증, 둔부 골절 등의 위험성이 증가하는 것으로 밝혀졌으며 환자-대조군 연구로 둔부 골절의 위험 요소 살펴보았을 때 용량상관적으로 증가한다는 것을 알 수 있었다.

 

반면, 프로이드하임(Freudenheim) [108], 하웃쿠퍼(Houtkooper) [109]의 두 연구에서는 비타민 A 전구 체를 1.5-2.0 mg/일 섭취한 여성에서의 골밀도 감소에 대한 근거가 없는 것으로 밝혔다. 따라서 비타민 A와 골밀도 감소의 상관성에 대한 연구가 더 명확하게 이루어져야 할 것이며 상한섭취량을 설정하는데 유용한 데이터로는 보이지 않는다.

 

임신부가 비타민 A를 과잉 섭취한 경우, 태아의 기형 발생과 관련이 있다는 결과가 보고된 바 있다 [110]. 임신부 22,748명을 대상으로 한 로스만(Rothman)의 관찰 연구 [111]에 따르면, 식품과 보충제로부 터 4,500 μg/일 이상의 비타민 A를 섭취한 사람들은, 하루에 1,500 μg/일 미만을 섭취하는 여성들보다 CNC 세포 기형(예: 구순열 또는 구개열)을 가진 유아를 출산할 위험이 더 높았다는 것을 밝혀내었다.

 

간은 비타민 A 저장기관으로 비타민 A 과잉섭취 시 영향을 받기 쉽다. 연구에 따르면 10년간 하루 14,000 μg의 비타민 A를 섭취한 62세 남성과 12년간 하루 15,000 μg의 비타민 A를 섭취한 36세 남성에
서 간세포 손상, 간섬유화, 이토(Ito)세포의 비대 등 간독성이 나타난 것으로 보고되었으며, 이 외에도 비타 민 A의 과잉섭취와 간독성 사이의 인과관계에 대한 연구가 보고된 바 있다 [112, 113].

한편, 베타-카로틴과 같은 카로티노이드는 식품을 통해 과다하게 섭취하는 경우는 부작용이 거의 나타 나지 않아 인체에 독성을 유발하지 않는 것으로 고려되어 왔으나 [70, 114] 과다하게 섭취할 경우 피부색 이 노랗게 변할 수 있다. 그러므로 비타민 A의 상한섭취량 설정을 위한 주요 질문은 비타민 A 과다 섭취 시 나타날 수 있는 여러 부작용에 관한 것과 비타민 A의 섭취와 혈장 및 간에서의 혈액농도와의 관련성 등이었으며, 선정된 주요 검색어는 그림 2에 제시되어 있는 것과 같이 두통, 미숙아, 지방간, 골다공증, 암, 황달 등이었다.

3-2. 안전 확보를 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태 

(1) 영아기(1세 미만)

 

영아의 비타민 A 상한섭취량은 하루에 평균 6,460 μg RE의 비타민 A를 섭취한 경우 비타민 A 과잉증 이 보고되어 [115], 최저유해용량 6,000 μg RAE와 불확실계수 10을 적용하여 상한섭취량을 600 μg RAE/ 일로 설정하였다.

영아의 상한섭취량＝최저유해용량/불확실계수＝6,000 μg RAE/일÷10＝600 μg RAE/일

(2) 성장기(1-18세)

유아, 아동 및 청소년의 경우 상한섭취량 설정을 위한 근거가 충분하지 않아, 성인의 상한섭취량을 유 아, 아동 및 청소년의 각 체중으로 보정하여 계산하였다. 남자와 여자 각각의 체중을 적용하여 계산한 후 둘 중 수치가 낮은 값으로 기준치를 설정하였다.

상한섭취량＝성인(19-29세) 1일 상한섭취량×(유아, 아동 및 청소년 체중/성인 19-29세 체중)

 

① 유아

1-2세(남자)＝3,000 μg RAE/일×11.7/68.9＝509.4 μg RAE/일≒500 μg RAE/일→ 600 μg RAE/일
1-2세(여자)＝3,000  μg RAE/일×11.7/55.9＝627.9 μg RAE/일≒650 μg RAE/일
3-5세(남자)＝3,000  μg RAE/일×17.6/68.9＝766.3 μg RAE/일≒750 μg RAE/일
3-5세(여자)＝3,000  μg RAE/일×17.6/55.9＝944.5 μg RAE/일≒950 μg RAE/일

1-2세, 3-5세 유아 모두 남자 체중으로 계산한 값이 여자 체중으로 계산한 값보다 수치가 낮아 기준치로 설정했다. 1-2세 유아의 비타민 A 상한섭취량 값은 509.4 μg RAE/일로 반올림하면 500 μg RAE/일이나, 1-2세 유아보다 체중이 더 낮은 영아에 비해 상한섭취량이 낮게 측정되는 문제가 발생해서 올림을 적용하 여 600 μg RAE/일로 설정하였다. 3-5세 유아의 비타민 A 상한섭취량 값은 남자 체중을 기준치로 766.3 μg RAE/일을 반올림하여 750 μg RAE/일로 설정하였다. 2015-2017 국민건강영양조사 자료 분석 결과에 따르면, 1-2세, 3-5세의 경우 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취 평균은 각각 315.9 μg RAE/일과 385.4 μg RAE/일로, 각각 8.9%, 7.3%가 상한섭취량 초과 섭취자로 나타나 전 생애주기 연령 중 초과 섭 취 비율이 가장 높았다 [89, 90].

② 아동

6-8세(남자)＝3,000  μg RAE/일×(25.6/68.9)＝1,114.7 μg RAE/일≒1,100 μg RAE/일
6-8세(여자)＝3,000  μg RAE/일×(25.0/55.9)＝1,341.7 μg RAE/일≒1,300 μg RAE/일
9-11세(남자)＝3,000  μg RAE/일×(37.4/68.9)＝1,628.4 μg RAE/일≒1,600 μg RAE/일
9-11세(여자)＝3,000  μg RAE/일×(36.6/55.9)＝1,964.2 μg RAE/일≒2,000 μg RAE/일

6-8세, 9-11세 아동 모두 남자 체중으로 계산한 값이 여자 체중으로 계산한 값보다 수치가 낮아 기준치 로 설정했다. 6-8세 아동의 비타민 A 상한섭취량 값은 남자 체중을 기준치로 1,114.7 μg RAE/일을 반올림 하여 1,100 μg RAE/일로 설정하였다. 9-11세 아동의 비타민 A 상한섭취량 값은 남자 체중을 기준치로 1,628.4 μg RAE/일을 반올림하여 1,600 μg RAE/일로 설정하였다. 2015-2017 국민건강영양조사 자료 분 석 결과에 따르면, 6-8세, 9-11세 남자 아동의 경우 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취 평균은 각각 531.0 μg RAE/일과 511.0 μg RAE/일로, 각각 3.1%, 3.3%가 상한섭취량 초과 섭취자로 나타났다. 6-8세, 9-11세 여자 아동의 경우 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취 평균은 각각 322.2 μg RAE/일과
1.1 μg RAE/일로, 각각 1.2%, 0.0%가 상한섭취량 초과 섭취자로 나타났다 [89, 90].

③ 청소년

12-14세(남자)＝3,000  μg RAE/일×(52.7/68.9)＝2,294.6 μg RAE/일≒2,300 μg RAE/일
12-14세(여자)＝3,000  μg RAE/일×(48.7/55.9)＝2,613.6 μg RAE/일≒2,600 μg RAE/일
15-18세(남자)＝3,000  μg RAE/일×(64.5/68.9)＝2,808.4 μg RAE/일≒2,800 μg RAE/일
15-18세(여자)＝3,000  μg RAE/일×(53.8/55.9)＝2,887.3 μg RAE/일≒2,900 μg RAE/일

12-14세 청소년의 경우 남자 체중으로 계산한 값이 여자 체중으로 계산한 값보다 수치가 낮아 기준치로 설정했다. 12-14세 청소년의 비타민 A 상한섭취량 값은 남자 체중을 기준치로 2,294.6 μg RAE/일을 반올 림하여 2,300 μg RAE/일로 설정하였다. 15-18세 청소년의 비타민 A 상한섭취량 값 또한 남자 체중을 기준 치로 2,808.4 μg RAE/일을 반올림하여 2,800 μg RAE/일로 설정하였다. 2015-2017 국민건강영양조사 자료 분석 결과에 따르면, 12-14세, 15-18세 남자 청소년의 경우 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취 평균 은 각각 503.9 μg RAE/일과 392.5 μg RAE/일로, 각각 1.3%, 1.0%가 상한섭취량 초과 섭취자로 나타났다. 12-14세, 15-18세 여자 청소년의 경우 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취 평균은 각각 361.9 μg RAE/일과 304.8 μg RAE/일로, 각각에서 모두 상한섭취량 초과 섭취율이 0.0%로 나타났다 [89, 90].

(3) 성인기(19-64세)

임신부와 수유부 모두 상한섭취량은 가임기 여성의 비타민 A 상한섭취량과 동일하게 임신 시 태아 기형 발생을 독성종말점으로 설정하여 최대무해용량 4,500 μg RAE/일, 불확실계수 1.5를 적용하여 3,000 μg RAE/일로 설정하였다.

가임기 여성을 제외한 모든 19세 이상 성인에서는 간독성이 나타날 때를 독성종말점으로 설정하여, 최 저유해용량 14,000 μg RAE, 불확실계수 5를 적용하여 3,000 μg RAE/일로 설정하였다. 간은 비타민 A 독성의 표적기관으로 비타민 A의 과다섭취는 간독성을 일으킬 수 있으며, 연구 결과에 따르면 10년간 하루 14,000 μg의 비타민 A를 섭취한 62세 남성과 12년간 하루 15,000 μg의 비타민 A를 섭취한 36세 남성 에서 간세포 손상, 간 섬유화, 이토(Ito)세포의 비대 등의 간독성이 나타났다 [113, 116].

가임기 여성의 상한섭취량＝최대무해용량/불확실계수
＝4,500 μg RAE/1.5≒3,000 μg RAE/일

가임기 여성을 제외한 성인의 상한섭취량
＝최저유해용량/불확실계수＝14,000 μg RAE/5≒3,000 μg RAE/일

2015-2017 국민건강영양조사 자료 분석 결과에 따르면, 19-29세, 30-49세, 50-64세 남자 성인의 경우 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취 평균은 각각 419.8 μg RAE/일, 501.8 μg RAE/일, 521.4 μg RAE/일로, 각각 0.7%, 1.0%, 0.6%가 상한섭취량 초과 섭취자로 나타났다. 19-29세, 30-49세, 50-64세 여 자 성인의 경우 식품과 보충제로부터의 총 비타민 A 섭취 평균은 각각 426.2 μg RAE/일, 401.9 μg RAE/ 일, 510.0 μg RAE/일로, 각각 1.5%, 0.3%, 0.9%가 상한섭취량 초과 섭취자로 나타났다 [89, 90].

(4) 노인기(65세 이상)

노인의 상한섭취량은 가임기 여성을 제외한 모든 19세 이상 성인과 마찬가지로 간독성을 독성종말점으 로 하여 최저유해용량 14,000 μg RAE, 불확실계수 5를 적용하여 3,000 μg RAE/일로 설정하였다. 2015-2017 국민건강영양조사 자료 분석 결과에 따르면, 65-74세, 75세 이상 남자 성인의 경우 식품과 보충 제로부터의 총 비타민 A 섭취 평균은 각각 403.0 μg RAE/일과 286.3 μg RAE/일로, 노인 전 연령에서 0.0%가 상한섭취량 초과 섭취자로 나타났다. 65-74세, 75세 이상 여자 성인의 경우 식품과 보충제로부터 의 총 비타민 A 섭취 평균은 각각 393.0 μg RAE/일과 181.8 μg RAE/일로, 남자 노인과 마찬가지로 모두 0.0%가 상한섭취량 초과 섭취자로 나타났다 [89, 90].

4 주요 급원식품

식품 중 비타민 A는 레티놀 또는 레티놀 에스터의 형태로 분포되어 있으며 동물성 식품인 육류, 계란, 생선 등에 주로 함유되어 있다. 비타민 A로 전환될 수 있는 전구체인 베타 및 알파-카로틴은 당근, 시금치, 감자와 같은 채소나 수박, 망고와 같은 과일 등 다양한 식물성 식품에 포함되어 있다 [50, 117]. 자연계에 는 약 600여종 이상의 카로티노이드가 존재하는데 그 중 일부만이 비타민 A의 전구체로 작용될 수 있다. 베타-카로틴이 레티놀의 활성을 내려면 많은 양이 필요하기 때문에 베타-카로틴은 활성 비타민 A에 비하 여 상대적으로 부족한 활성을 보이지만 비타민 A의 중요한 요소가 된다 [118].

우리나라 사람들이 비타민 A의 급원으로 주로 섭취하는 식품은 당근, 시금치, 상추, 배추김치, 깻잎 등 으로 식물성 식품이 많은 양을 차지하고 있다. 따라서, 계절성을 가지므로 조사 시점의 계절에 따른 영향 을 감안하여 섭취량 조사를 비교해야 한다 [119]. 한국인의 경우에 혈청 레티놀과 베타-카로틴의 농도를 서양인의 수준과 비교한 결과, 레티놀 농도는 낮은 반면에, 베타-카로틴 농도는 높게 나타났다 [120]. 이를 통해 우리나라 사람들의 비타민 A 섭취는 식물성 식품이 주된 급원임을 알 수 있다.

2017년 국민건강영양조사의 식품섭취량 자료를 바탕으로 국가표준식품성분표(농촌진흥청, ver 9.1) [121]의 레티놀과 베타-카로틴 함량을 적용하여 한국인의 비타민 A 주요 급원식품을 산출한 결과, 돼지고 기(간), 소고기(간), 과일음료, 우유, 시금치, 달걀, 당근 순으로 비타민 A 섭취에 기여하는 것으로 나타났 다(표 19). 그림 3은 주요 급원식품 1인 1회 분량의 비타민 A 함량을 성인의 2020 비타민 A 권장섭취량과 비교한 것으로, 1회 분량의 비타민 A 함량이 가장 높은 식품은 소고기(간), 돼지고기(간), 닭고기(간)로 각 각 45 g 당 4,249 μg RAE, 2,432 μg RAE, 1,791 μg RAE이었다.

 

우리나라 사람들의 식사를 통한 비타민 A의 섭취는 주로 채소나 과일 등 식물성 식품에 의존하고 있으 며 비타민 A 급원식품의 종류도 매우 제한적이므로 동물성 급원식품이나 녹황색 채소 섭취량이 적은 사람 들은 비타민 A의 영양상태가 저하될 수 있다. 더구나 2015 한국인 영양소 섭취기준부터 비타민 A의 단위 가 RAE로 변경되어 적용되므로 비타민 A 섭취상태가 더욱 낮게 나타날 수 있다.

 

카로티노이드가 비타민 A로 전환되는 전환율 및 흡수에 영향을 주는 요인들은 매우 다양하다. 식이 중 의 함유된 비타민 A는 지방과 함께 흡수되므로 지방이 적게 포함된 식사에서 지방 함량을 높이면 레티놀 과 카로틴의 체내 흡수가 증진될 수 있고, 그 결과 비타민 A 영양상태가 개선될 수 있다 [122]. 성인의 장내에서 흡수되는 일일 최대 베타-카로틴의 양은 약 2.5 mg인데 [123], 최대치의 체내 흡수를 위해 한 끼 식사 당 최소 3-5 g의 지방량이 요구된다 [124]. 그러므로 채소와 같은 식물성 급원식품을 섭취할 때 올리브오일과 같은 지방식품과 함께 섭취하는 것이 체내 비타민 A 상태를 적절하게 유지하는데 중요한 요인으로 보고되었다 [125].

국가표준식품성분표(농촌진흥청, ver 9.1) [121]에서 100 g 당 비타민 A 함량이 높은 식품을 살펴본 결 과, 꿀풀, 잔대 순, 메밀 싹, 골든세이지, 녹차잎, 라벤다, 박쥐나무잎, 모시풀잎 등의 채소류에 비타민 A가 다량 함유되어 있으나 한국인이 자주 섭취하는 급원식품에는 포함되지 않음을 알 수 있다(표 20).

5 향후 2025 섭취기준 개정을 위한 제언

5-1. 섭취기준 설정에서 제기된 문제

2015 한국인 영양소 섭취기준에서부터 비타민 A의 단위를 RE에서 RAE로 변경하였다. 그런데 RAE를 사용할 경우 카로티노이드의 활성도가 1/2 수준으로 낮아지므로 식물성 급원식품에 의존도가 높은 우리나 라의 경우, 단위 변경 후 비타민 A 섭취량이 매우 감소되었다. 미국, 유럽 같은 서구 지역에서는 전체 비타 민 A 섭취의 65%가 레티놀, 35%가 카로틴으로 레티놀의 비율이 높다 [127]. 하지만 식물성 식품 섭취가 높은 우리나라와 일본은 비타민 A 섭취에서 카로티노이드의 기여도가 크다 [87, 128]. 국민건강영양조사 결과에 따르면, 실제로 비타민 A의 단위를 RAE로 변경하면서 우리나라는 비타민 A 평균섭취량이 2008-2012년 797.5 μg RE에서 2013-2017년 402.0 μg RAE으로 감소했으며, 평균필요량 미만 섭취자 비 율은 37.2%에서 74.7%로 약 2배 증가하였다. 일본 또한 비타민 A 단위를 RE에서 RAE로 개정함에 따라 전체 인구의 비타민 A 섭취량이 상당히 감소하였다 [87]. 더불어, 현재 국민건강영양조사에서 발표하고 있 는 비타민 A 섭취량은 레티놀과 베타-카로틴만 적용된 결과이다. 따라서, 비타민 A로 전환되는 활성을 가 진 또다른 카로티노이드인 알파-카로틴과 베타-크립토잔틴 등의 섭취량이 고려되지 않은 점도 우리나라 비타민 A 섭취량이 낮게 산출된 원인 중 하나로 여겨진다. 또한, 식품에 따라 비타민 A의 함량이 다른 나라 와 차이를 보인다. 예를 들면, 우리나라의 비타민 A의 주요 급원식품인 달걀은 생 것이 136 mg RAE/100 g, 삶은 것은 56.4 mg RAE/100 g [129]인 반면, 미국의 경우 생 것이 180 mg RAE/100 g, 삶은 것이 136 mg RAE/100 g [130]이다. 이렇게 함량의 차이가 나는 것이 달걀 종류의 차이인지, 분석방법의 차이인지에 대한 검토가 필요하며, 식품의 비타민 A 분석의 데이터베이스의 검토와 비타민 A 섭취를 늘리기 위한 방 안 모색이 필요하다.

5-2. 과학적 근거가 부족한 사항

비타민 A는 동물성 식품과 식물성 식품 등 급원식품의 특성에 따라 섭취 영향이 매우 다르게 나타날 수 있다. 따라서, 대규모 영양조사를 통해 비타민 A의 급원식품별, 계절별 섭취와 이에 따른 혈청 농도 자료를 확보함으로써 비타민 A 섭취의 적정한 방법을 구체적으로 제시할 수 있을 것으로 여겨진다. 마지 막으로, 비타민 A의 상한섭취량 기준을 설정할 때 간 손상, 기형아 출산, 골밀도 감소 또는 골절 위험 증가 등을 주요 고려사항 지표로 사용하고 있다. 과도한 비타민 A 섭취에 따른 간 손상 발생 연구는 비교적 잘 밝혀진데 비해, 기형아 출산과 골밀도 감소는 상관성이 명확하게 밝혀지지 않아 이에 대한 과학적 근거 를 뒷받침하는 연구결과가 더 필요하다.

5-3. 향후 2025 섭취기준 개정을 위해 필요한 과제

비타민 A 단위 설정에서 한국인을 대상으로 한 카로티노이드의 생체전환율에 대한 연구가 없어 미국/캐 나다에서 제시한 비타민 A의 단위를 채택하였다. 국제적인 추세에 맞추어 비타민 A의 단위를 RE에서 RAE로 적용하였으나 녹황색 채소 등 카로티노이드를 통한 비타민 A 섭취가 많은 우리나라 사람에서는 비타민 A 섭취 부족자가 급증하였다. 따라서, 한국인을 대상으로 한 카로티노이드의 생체전환율에 대한 연구가 이루어져서 독자적인 단위를 가질 수 있는 과학적인 근거를 확보할 필요가 있다. 또한, 2013-2017 년의 국민건강영양조사 자료의 결과, 우리나라 전체 인구 중 비타민 A를 평균필요량 미만으로 섭취하는 비율이 74.7%로 높은 수치를 보였다. 하지만 이에 따른 임상적인 문제는 심각하지 않아 우리나라 국민에 게 적합한 식품 섭취 조사법과 식품의 영양소 환산 방법 개선에 대한 연구가 필요하다. 영양소 섭취기준을 효과적으로 활용하기 위해서는 식품 중에 함유된 레티놀, 카로티노이드 등 형태별로 비타민 A 함량에 대 한 데이터베이스 구축이 필요하다. 현재 카로티노이드의 종류별 함량에 관한 자료가 매우 부족하므로 정확 한 섭취상태 평가와 식사 섭취기준 활용을 위해서는 식품 분석 자료가 체계적으로 확보되어야 한다.

2020 한국인 영양소 섭취기준(지용성비타민-비타민A)

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