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Folic Acid?
• Folic acid : 엽산 , 폴라신 (folacin; 라틴어 folium: 잎 )
• 1941 년 미국의 Mitchell, Snell 그리고 Williams가 박테리아의 성장 인자로 발견
• 시금치 잎에서 처음 분리 , 녹색 잎 채소에 널리 분포 .
• 혈액중에 크고 비정상적인 적혈구 세포가 존재하는 거대적 아구성 빈혈의 치료법을 찾다가 폴라신 발견 .
• 특별한 효모제재가 치료에 도움 , 이 새로운 비타민이 효모중의 항빈혈 인자임이 판명 .
Folic acid 의 구조와 성질• pteridine, p-aminobenzoic acid, glutamic acid 의
세 가지 물질이 결합되어 이루어진 수용성의 황색 결정체 .
• 인간을 비롯한 동물의 세포는 p-aminobenzoic acid 부분을 합성하지 못하므로 엽산은 반드시 식품을 통해 얻어야 하는 필수영양소 .
• 엽산에는 글루타민산이 11 개까지 결합될 수 있으며 글루타민산이 1 개인 것은 monoglutamate form, 2 개 이상인 것은 polyglutamate form.
생체내에서 활성을 나타내는 엽산의 조효소형은 pteridine 핵의 5,6,7,8 번 탄소에 4 개의 수소원자가 결합된 환원형 tetrahydrofolate: THF.
< 엽산과 그의 조효소 형인 tetrahydrofolic acid 의 구조 >
Folic acid 의 흡수와 대사• 식품중의 엽산은
폴리글루타메이트형이나 , 소장에 흡수되는 엽산은 모노글루타메이트형 .
• 흡수될 때 장세포 표면의 효소가 폴리글루타메이트형을 모노글루타메이트형으로 가수분해한 다음 메틸 (methyl) 기를 붙임 .
• 혈액 중에 운반될 때는 특수 운반계가 모노글루타메이트형을 간과 다른 체세포들로 운반 . Metabolism of folic acid to produce
methyl-vitamin B12
• 엽산을 저장하기 위해 세포들은 글루타민산을 첨가하여 모노글루타메이트형을 다시 폴리글루타메이트형으로 전환하여 저장 .
• 저장된 엽산을 방출하기 위해서는 모노글루타메이트혈으로 다시 가수분해 .
• 과잉의 엽산을 처분하기 위해서 간은 과잉분의 대부분을 담즙 중으로 분비 .
• 분비된 엽산은 담즙과 같이 장간순환경로에 의해 소장에서 재흡수 .
• 복잡한 엽산의 운반과 전환 시스템은 위장관의 장애시에 침해받기 쉽다 .
• 한 예로 엽산은 담즙과 함께 장관으로 분비되기 때문에 반복하여 재흡수되어야 한다 .
• 만일 무엇인가가 그 흡수를 방해하여 재흡수가 되지 못하면 엽산은 신체로부터 빠르게 손실된다 .
• 과도한 음주로 인해 위장관점막이 손상된 사람에게 이러한 경우가 일어난다 .
• 그 이유는 엽산의 조효소가 세포의 증식을 돕는 역할을 하기 때문이다 .
• 위장관의 내막세포를 만들지 못하면 장관은 빨리 손상되어 엽산을 더욱 빠르게 잃을 뿐 아니라 다른 영양소들의 흡수도 또한 저해된다 .
Folic acid 의 생리작용• 엽산의 주요 조효소형 THF 는 대사동안 생성되는
일탄소단위 (one-carbon units) 를 한 화합물에서 다른 화합물로 운반하는 효소 복합체의 일부분으로서 작용 .
• THF 에 의해 운반되는 일탄소단위의 예 : 메틸 (-CH3), 메틸렌 (-CH2-), 포밀 (-CHO) 기
• 흡수 후 비타민 B12 의 도움이 없이는 엽산은 세포내에 메틸 -THF 형태로 갇히게 되고 DNA의 합성과 세포 성장을 위해 이용될 수 없음 .
비타민 B12 는 THF 의 재활성화를 돕고 , 또 THF 는 비타민 B12 의 조효소 형태로의 전환을 도움으로서 이 두 비타민들은함께 빠르게 성장하는 모든 세포들을 위해 요구되는 DNA 합성을 도운다
• ◈ 일탄소 운반 (one-carbon transfer) 반응에 참여하는 THF 의 생리기능
• ① DNA, RNA 합성에 필요한 퓨린 (purines) 과 피리미딘(pyrimidines) 염기 합성에 관여함으로써 세포의 증식을 도움
• ② 두 탄소 아미노산인 글리신 (glycine) 을 세 탄소아미노산 세린 (serine) 으로 전환
• ③ 아미노산 페닐알라닌 (phenylalanine) 의 티로신 (tyrosine) 으로의 전환에 관여
• ④ 호모시스테인 (homocystein) 으로부터 필수아미노산 메티오닌 (methionine) 을 합성 .
• ⑤ 헤모글로빈의 구성성분이 되는 헴구조 (heme) 의 형성을 도움
Folic Acid 결핍증• 엽산의 섭취가 부적절하거나 흡수가 손상될 때• 대 사 적 으 로 이 비 타 민 에 대 한 요 구량이
비정상적으로 높거나 세포증식이 빨라지는 어떤 경우 (쌍둥이나 세 쌍둥이를 가진 임부 , 암 , 수두 , 홍역과 같은 피부가 파괴되는 질병들 , 화상 , 혈액손실 , 위장관 내막의 손상등 )
• 엽산이 결핍되면 성장하는 조직에서 중요한 과정인 세포분열과 단백질 합성이 손상된다 . 특히 세포의 수명이 짧은 적혈구 세포와 위장관 세포의 대체가 손상된다 . 따라서 엽산결핍의 첫 두가지 증세는 빈혈과 위장관의 퇴행현상이다 .
•◈ 거대적아구성 빈혈
• 퓨린과 피리미딘 염기의 생합성이 저해→DNA의 합성 저해→비정상적인 적혈구 형성
• 세포 크기가 크지만 새로이 생성된 적혈구는 미성숙하며 혈 중 총 헤모글로빈 농도의 감소를 초래 . 백혈구와 혈소판의 수준도 또한 감소 .
• 즉시 치료되지 않으면 피로 , 설사 , 쓰린 혀 , 짜증 , 망각 , 호흡 단축 등의 증세로 나타나나 엽산 보충제로 치료하면 이 증세는 즉시 사라진다 .
• ( 그러나 이 형태의 빈혈은 비타민 B12 의 결핍에 의해서도 일어날 수 있다 . 이런 경우 엽산의 보충은 빈혈증세의 치유만을 가능하게 하는 반면 B12 의 또 다른 결핍증세인 신경계 혼란은 악화된다 . 치료를 시작하기 전에 정확한 원인이 먼저 밝혀져야 한다 .)
Folic acid 와 약물과의 상호작용• 어떤 약물들은 화학구조가 엽산과 비슷하여 효소에서
엽산이 차지할 위치를 대신함으로서 대사경로를 막아버린다 .
• 많은 항암제들의 약리작용의 기전은 엽산의 조효소형 THF 로의 전환을 막아 암세포 증식을 억제하는 것이다 . 정상 세포들처럼 암세포들도 성장하기 위해서는 엽산을 필요로 하므로 항암제들은 엽산 결핍증을 일으킨다 .
• 아스피린과 제산제도 엽산의 체내 이용을 방해할 수 있다 . 아스피린이나 제산제를 만성적으로 사용하는 사람들은 이 약품들이 체내의 엽산 상태를 손상할 수도 있음을 알 필요가 있다 .
• 경구피임약 사용자들에서 경부세포의 비정상이나 흡연자들에게서 폐세포의 비정상은 국부적인 엽산 결핍의 결과인 것으로 보인다 . 그러나 엽산의 첨가에 의해 세포의 발달이 개선된다는 보고들은 더 입증될 필요가 있다 .
Folic acid 의 주요효능• ◈ 골다공증 • 혈중 호모시스테인 농도의 증가는 폐경기 이후의 여성들에게서 나타나는데 , 이는 골다공증을 유발시키는 역할을 한다 . 증가된 호모시스테인 농도가 콜라겐 교차결합을 방해해서 뼈 기질의 결함을 야기시키기 때문이다 .
• 폴상 보완은 폐경기 여성들의 혈중 호모시스테인 농도를 감소시킨다 . 실험실 표준 수치로 볼 때 폴산이 결핍되어 있지 않은 여성들이라 해도 마찬가지이다 .
• ◈ 우울증
• 엽산염은 가벼운 항울 효과를 보여 준다 . 아마 메틸기 수여자로서의 기능을 통해 뇌의 세로토닌 함량과 S 아데노실 메티오닌 (SAM), BH4(tetrahydrobiopterin) 을 증가시키기 때문일 것이다 . 폴산 보완은 뇌에서의 메틸화 반응을 증가시키고 , 이로 인해 뇌의 세로토닌 함유량도 증가하게 된다 . 폴산과 다른 메틸기 수여자들의 항울 효과의 상당부분은 확실히 이 세로토닌 상승 효과 덕택이다 . 대개 , 폴산을 항울제로 이용하는 임상 연구들에서 이용되는 복용량은 매우 높다 . 많은 양의 폴산 치료 요법은 안전하며 ( 간질 환자들은 예외이다 ), 항우울제들 만큼이나 효과적이다 .
Folic acid 의 권장량• 식품 중 엽산은 그 이용률이 낮아 약 50%
만이 체내에 이용가능 하므로 이처럼 낮은 이용률을 감안하여 충분히 높은 양을 권장량으로 설정하고 있다 .
• 한국 성인의 엽산 권장량 : 1 일 250μg• 임신기의 경우 : 500μg
Folic acid 의 과잉섭취• 엽산은 수용성 비타민이므로 과량섭취시 소변을 통해 배설되어
대체로 인체에 미치는 독성이 낮은 것으로 알려져 있다 . 하지만 비타민 B12 가 부족한 사람이 엽산을 과량으로 섭취할 경우 비타민 B12 의 결핍상태를 가리워 결핍증상을 조기에 발견할 기회를 상실하게 될 우려가 있다 .
• 과량의 엽산은 신장의 손상을 초래할 수도 있어 주의해야 한다 .
Folic acid 와 임신의 관계• 엽산은 임신 중 면역체계와 태아의 면역 발달에도
관여한다고 보고 된 바 있다 . 따라서 임산부에 있어서 엽산이 함유된 식품을 충분히 섭취하는 것이 중요하다 .
• 임신기간의 모체의 불량한 엽산 영양상태는 신경관손상(neural tube defects, NTD) 이라는 산과적 결함 (birth defects) 의 위험성을 높여 준다 .
• 엽산은 아미노산 대사와 핵산합성에 참여하며 , 부족시 세포성장과 분화에 문제가 발생하고 , 임신초기 부족한 엽산 영양은 태아발달에 비정상적인 증후를 초래한다 .
• 항경련제인 valproic acid 를 복용한 임신여성에게서 엽산 대사 방해가 나타나 NTD의 위험율을 20 배나 증가시켰다는 보고가 있다 .
•◈ 임신시 엽산의 권장량
• 임신부 : 500mg • 수유부 : 350mg
• 태아의 발달과정에서 신경관은 임신 초기에 형성되므로 임신부의 임신 전 영양상태가 이 질환의 발생에 매우 큰 영향을 미친다 .
• 임신 전 엽산을 보충함으로써 신경관 결함 발생 위험룰이 50% 이하로 감소된다 .
