종류만큼 효능도 다양한 ‘비타민'에 대해 우리는 얼마나 알고 있을까? 하이닥이 주준경(위례중앙약국) 하이닥 상담약사와 함께 바쁜 현대인들을 위해 비타민 가이드를 자처한다. 하이닥의 바이타민블(VITAMIN+BIBLE)과 함께 비타민에 대해 자세히 알아본다.
2021년도 기준 국내 건강기능식품 시장의 규모는 5조 원에 육박하며, 매출액은 2조 원에 다다른다. 그뿐만 아니라 그 규모는 매해 크게 성장 중에 있다. 건강에 대한 국민들의 관심이 높아지면서 기존의 제약회사뿐만 아니라 다양한 건강기능식품 업체가 영양제 시장에 참여하고 있기 때문이다. 그 중심에는 비타민 영양제들이 있는데, 2020년 식약처 건강기능식품 생산실적 통계자료에 의하면 비타민 영양제 전체 매출액만 약 3000억이 증가했으며, 그중 대부분이 종합 비타민 B군 영양제였다.
최근 종합 비타민B 군 영양제의 트렌드라고 하면 ‘고용량’, ‘활성형’으로 2가지로 볼 수 있다. 비타민B는 수용성이기에 과복용해도 체내 배출이 쉽다는 점을 이용하여, 고용량의 비타민 B군이 나온다. 하루 B1의 일일 권장량은 1.2mg 내외인데, 한 알에 비타민B1이 300mg 함량까지 출시되었다. 이처럼 하루 권장량을 수십~수백 배를 넘기는 제품들이 속속들이 나오고 있다. 이외에도 활성형 종합 비타민 B군 시장도 매우 커지고 있다. 활성형 비타민은 비활성형 비타민에 비해 장으로 흡수가 잘 되고, 높은 혈중 농도를 나타내어 신경과 근육 등으로 이행이 원활하다. 또한, 지속적으로 작용하며 조효소로의 전환율이 높아 체내에서 이용하기가 쉽다.
비타민 B1의 경우 ‘티아민 염산염’과 ‘티아민 질산염’ 등 일반 형태로 존재하며, 수용성으로 인체 흡수율이 낮다. 그래서 티아민 유도체이면서 흡수와 생체이용률을 높인 지용성 형태의 전구체를 만들게 되었고, 그것을 활성형 비타민 B1으로 부른다. 대표적인 활성형 비타민 B1으로는 ‘벤포티아민 (Benfotiamine)’, ‘푸르설티아민(Fursultiamine)’. ‘비스벤티아민(Bisbentiamine)’등이 있으며, 각 형태의 인체 흡수율이 매우 높다. ‘벤포티아민’의 경우 기본형에 비해 혈중 최고 농도에 5배 빨리 도달할 수 있으며, 생체이용률도 3.6배 정도 높다. 그러나 벤포티아민은 소장에서 흡수될 때 S-benzoyl thiamine으로 구조가 변하여, 간이나 적혈구에서 최종적으로 티아민으로 변한다. S-benzoyl는 수용성이기 때문에 뇌의 물질 장벽인 혈액-뇌 장벽 (BBB, Blood Brain Barrier)을 통과하지 못하게 된다. ‘푸르설티아민’의 형태는 체내에서 계속 지용성인 상태로 존재하여 BBB를 통과하기 용이한 구조로 뇌까지 비타민 B1을 전달할 수 있다. 그러나 ‘푸르설티아민’에도 단점이 존재하는데, 이는 마늘 추출 형태인 ‘알리티아민(Allithiamine)’형태에서 변형된 것이라 위장장애를 일으킬 확률이 다른 활성형태보다 높다. 이런 경우엔 다른 활성형태로 바꿔보는 것을 권장한다. ‘벤포티아민’은 혈액, 간 등 뇌를 제외한 전반적인 곳에 비타민 B1을 보충해 주기 때문에 육체피로를 많이 느끼는 사람이, ‘푸르설티아민’은 뇌에 비타민 B1의 공급이 필요한 음주를 주로 하거나, 스트레스가 높은 사람이 복용하면 좋으며, ‘비스벤티아민’은 통증 제거 작용이 큰 편이라, 신경통을 앓는 사람에게 추천한다.
비타민 B2
비타민 B2의 경우 일반형인 ‘리보플라빈(Riboflavin)’과 활성형태인 ‘리보플라빈 부티레이트(Riboflavin butyrate)’가 존재한다. ‘부티레이트’형태는 다른 단쇄지방산(Short-chain fatty acid)과 다르게 RFVT3(Riboflavin Transporter-3)의 발현 증가를 통해서 장에서 리보플라빈의 흡수를 촉진한다.기본형 비타민 B2의 경우 반감기가 13.4시간 정도인 반면, 활성형태는 24시간 이상의 반감기를 갖고 있어 체내에 오래 머물러 큰 효과를 낼 수 있다. 또한, 체내 혈중농도에서도 차이를 보이는데, 기본형 비타민 B2는 근육주사의 경우 1시간 이내에 최고점에 도달하며 몇 시간 이내에 대부분 배설되었다. 반면, 활성형태는 완만한 혈중농도 상승과 함께 체내에 24시간을 머무른 이후에 배설되어 더 오랜 시간 체내에서 작용할 수 있음을 보였다.
비타민 B6비타민 B6의 경우 일반형인 ‘피리독신(Pyridoxine)’ 형태와 활성형태인 ‘피리독살포스페이트(PLP, Pyridoxal Phosphate, Pyridoxal 5’-phosphate)’가 존재한다. 음식에서는 피리독신의 형태로 존재하여, 인체 내에서 효소에 의해서 각각 인산화된 형태인 PLP로 전환된다. 과도한 비타민 B6 복용으로 나타나는 신경병증(Neuropathy)는 비활성 형태인 피리독신 과복용때만 나타나며 등뿌리신경절에 손상을 주는 것으로 확인되었으며, 신경세포들은 피리독신의 독성 효과에 민감하다. 피리독신이 신경퇴행을 유발하는 기전은 아직 분명하지 않지만 활성형인 ‘피리독살 포스페이트(PLP)’의 경쟁적 억제, 반응성퀴닌(quinine)의 형성, 마그네슘의 킬레이트화(Chelation) 억제 등이 가설로 제시된다. 또한 뇌의 물질 장벽인 BBB에 비해 불완전한 혈액 신경 장벽으로 인해 말초신경계가 과다 피리독신에 취약한 것으로 추정된다. 활성형태인 PLP에서는 신경병증을 일으키지 않는 것으로 알려져 있다.
비타민 B9비타민 B9의 경우 여러 가지 세대가 존재한다. 1세대로는 가장 기본적인 형태인 식물추출물 ‘천연 엽산 (Folate)’이 있으며, 2세대로는 합성 엽산인 엽산 ‘폴산(Folic acid)’을 기본 형태로 보고 있다. '활성형 엽산(MTHF, Methyl Folate)'이 3세대 엽산의 기본 형태이며 염기가 ‘Calcium salt’로 되어 있거나 ‘메타폴린(Metafolin)’으로 불리는 것들을 3세대 엽산으로 분류하고 있다. 염기가 ‘Glucosamine salt’로 되어 있거나 ‘Qautrefolic’으로 불리는 것들은 4세대 엽산으로 불린다. 엽산은 신체에서 사용되기 위해서 간과 소장에서 다이하이드로폴레이트 환원효소(DHFR, Dihydrofolate reductase)에 의해 분해되어야 한다. 그런데 간 DHFR의 엽산(Folic acid)에 대한 특이성과 활동량이 사람마다 1,000배 이상 차이가 나기에 일부 사람들의 경우 충분한 기본형 엽산을 섭취하여도 부족할 수 있다.또한, 기본형 엽산의 분해를 위해 포화된 DHFR은 MTHFR(Methylenetetrahydrofolate reductase)의 활동을 조절하여, 기본형 엽산을 대사하지 못하는 사람들은 MTHFR 효소가 차단되어 가성 엽산 결핍증(Pseudo-folate deficiency)을 겪을 수 있다. 즉, 비활성 엽산은 활성 엽산의 활성형태의 엽산의 이용을 억제하고, 신체 내에서 활성형태로 엽산의 전환을 억제할 수 있다. 국내의 경우 30%의 국민만이 기본형 엽산을 100% 활성형으로 대사를 시킬 수 있는 유전자(677CC 와 1298AA)를 지니고 있으며, 나머지 70%의 국민은 변형된 유전자(677CT, 677TT, 1298AC, 1298CC 변이 유전자)를 가지고 있어 복용 엽산의 25~80%만 활성형으로 대사 시킬 수 있다.
비타민 B12비타민 B12의 경우 일반형인 ‘히드록소코발라민(Hydroxocobalamin)’,’시아노코발라민(Cyanocobalamin)’ 형태와 활성형태인 ‘메틸코발라민(Methylcobalamin)’,’아데노실코발라민(Adenosylcobalamin)’형태가 존재한다. 일반형인 시아노코발라민은 빛과 열에 안정성이 높기 때문에 일반적으로 종합 비타민 B군 많이 포함된다. 시아노코발라민은 투여 후 신체 내에서 4단계의 과정을 거쳐 활성형태인 ‘메틸코발라민’이 되는데, 약 48시간이 소요된다. 시아노코발라민은 구조에 독성을 띄는 ‘시안기’를 갖고 있으나, 신체 내에서 그 독성을 잘 처리하여 일반적으론 큰 문제가 존재하지 않는다. 그러나 시안기 처리에 메칠기와 글루타티온이 소모되고 신부전 환자에 좋지 않고, 특히 레베르 시신경위축(Leber’s optic atrophy)이 있는 환자에게는 금기시된다.‘메틸코발라민’은 세포질과 뇌척수액(CSF, Cerebrospinal fluid)에 존재하며 메치오닌 합성(Methionine synthase)에 관여해 S-아데노실메티오닌(SAMe, S-adenosylmethionine)를 생성한다. SAMe는 뉴런의 기능, 스트레스와 기분에 영향을 미치며 ‘시아노코발라민’ 투여시 시안화기 처리에 ‘메틸코발라민’의 메틸기가 소모되어 SAMe 생성에 좋지 않은 영향을 끼칠 수 있다. 다른 활성형태인 ‘아데노실코발라민’은 미토콘드리아에서 메틸말로닐-CoA (Methylmalonyl-CoA)이 숙시닐-CoA 합성효소(Succinyl-CoA)로의 전환을 돕는 메틸말로닐-CoA 변위 효소(Methylmalonyl-CoA mutase)에 관여하여 에너지생성에 도움을 줄 수 있다.
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