▶ Protein과 아미노산을 설명하시오.1. Protein의 1차, 2차, 3차, 4차 구조를 설명하세요.- 1차구조는 수십∼수천 개의 아미노산들이 일직선으로 연결된 폴리펩타이드 사슬. 펩타이드 결합은 한 아미노산의 카프복실기와 다른 아미노산의 아미노기가 결합하여 물 한 분자를 내보내고 형성된다. 단백질은 1차 구조상 어떤 종류의 아미노산이 결합되어 있는가에 따라 그 종류가 결정된다. 같은 종의 동물에서 같은 단백질은 같은 종류의 아미노산으로 형성되어 있으며, 그 배열도 같다. 그러나 다른 종의 동물에서는 같은 종류의 단백질이라도 특정 부분의 아미노산의 종류와 배열이 다르고, 이에 따라 단백질의 특성이 달라지게 된다.- 2차구조는 폴리펩타이드의 공간적 배열로 이루어진 구조로서 α-나선구조(helix), β-sheet가 있다. α-helix는 폴리펩타이드 사슬 내에 있는 아미노산의 부수기 중 아미드기와 카르보닐기가 수소 결합을 형성하여 폴리펩타이드가 오른쪽 방향으로 나선을 형성하는 것이다. β-sheet는 2개의 폴리펩타이드 사슬 사이에 수소 결합을 형성하여 된 것으로 폴리펩타이드 사슬의 방향에 따라 평행(parallel)구조와 반평행(anti-parallel)구조로 나눌 수 있다. 평행 구조는 폴리펩타이드 사슬들이 같은 방향의 N-C 결합으로 배열된 것이고, 반평행 구조는 반대방향의 N-C 결합으로 배열된 것. 대부분의 단백질은 다른 종류의 2차 구조를 한 단백질에 포함된다.-3차구조는 단백질 사슬 내에 있는 아미노산 사이의 결합에 의한 것이다. 단백질 3차구조 형성은 수소성기들끼리 모이려는 경향과 반대의 전하를 띤 이온이 서로 잡아 당기는 힘, 그리고 시스테인의 -SH기 사이의 황결합, 그리고 기타 다른 약한 인력들이 작용한다.-4차구조는 수소결합과 정전기 힘에 의한 2개 또는 4개의 폴리펩타이드 사슬간의 결합으로 이루어진 형태이다. 각각의 구성 사슬들은 다른 사슬에 대한 공간적인 방향이 다르고, 이러한 공간적 특성에 의해 세포내 대사과정을 조절한다.2. Protein의 생합성과정1) 핵내 ---- DNA Replication , m-RNA-DNA의 유전정보가 기능을 나타낸다는 것은 단백질이 만들어지는 것이다. 그런데 세포에서 단백질을 형성하는 곳은 리보솜인데, DNA의 유전정보를 리보솜까지 운반하는 것이 있어야 하는데 바로 mRNA가 그 일을 한다. mRNA는 핵 내부에서 DNA에 의해서 만들어지는 것으로서, DNA의 염기배열순서를 복사해온다. 그러나 일반 복사기와 같이 원판과 똑같이 복사하는 것이 아니라, 뒤집어 복사한다. 이러한 방법을 전사라고 한다2) Heterogenous DNA3) m- RNA-messenser RNA라고 하며 DNA의 유전정보를 단백질합성 장소인 리보솜에 전달하는 폴리뉴클레오티드로 구성되어 있다. 게놈상의 유전정보는 일정한 단위로 mRNA에 전사된다. 세포 내에서 새로운 단백질이 합성될 경우 그것에 앞서서 새로운 RNA합성이 필요하다는 것이 알려져, mRNA의 생물학적 역할이 연구되었다. 그 결과 mRNA는 단백질합성 때 리보솜에 결합하여 거기서 이 RNA의 뉴클레오티드 배열에 대응하여 특이적인 아미노산배열(1차구조)을 가지는 폴리펩티드가 만들어진다는 것, 즉 단백질합성 때의 주형(鑄型), 틀로서의 기능을 가진다. 어떤 종류의 아미노산이 어느 곳에 올지는 리보솜에 있는 mRNA의 염기서열에 따라 달라지게 된다. 그것은 mRNA에 상보적인 tRNA가 결합하기 때문이다.4) ribosome : t-RNA- t-RNA는 단백질합성의 과정에서 mRNA 분자를 따라서 바른 장소에 아미노산을 운반해 주는 역할을 한다. tRNA의 구조 중 중요한 부분이 두 곳이 있는데, 하나는 tRNA의 맨 끝부분으로서 아미노산과 결합하는 곳이고, 다른 하나는 mRNA의 코돈에 상보적으로 대응하는 안티코돈이 있는 부분이다. mRNA의 코돈이나 tRNA의 안티코돈은 모두 세 개씩의 염기로 구성되어 있으며, DNA(디옥시리보뉴클레오티드)의 코드에 상보적으로 결합되는 부분이 mRNA의 코돈이고, 다시 mRNA의 코돈에 상보적으로 결합되는 부분이 tRNA의 안티코돈이다. 그러므로 DNA의 염기와 tRNA의 염기는 T(티민) 대신에 U(우라실)만이 다르고 나머지는 모두 같다.5) Post translational modefication of protein3. 아미노산의 Triple codon of amino acid-DNA의 염기는 4종인데, 아미노산은 20여종이나 된다. 따라서 이러한 4종의 염기를 2개씩 묶어서 아미노산을 선택하게 하면 AA, AT, AG, AC, TA, TT, TG, TC, GA, GT, GG, GC, CA, CT, CG, CC의 16가지가 된다. 이것만 가지고는 20종의 아미노산을 결정할 수 없다. 그러므로 DNA를 구성하는 3개의 염기가 아미노산 1가지를 결정한다고 볼 수 있다. DNA로부터 물려받은 mRNA의 트리플렛 코드를 코돈(codon)이라 한다.4. 아미노산의 분류1) 중성, 산성, 알카리성 아미노산-아미노산에는 산성을 나타내는 -COOH기와, 알칼리성을 나타내는 -NH2기가 모두 존재한다. 따라서 아미노산을 양쪽성 전해질(ampholyte)이라고 한다. 말하자면 중성인간을 남성들 사이에 놓으면 여성적으로 보이고, 여성들 사이에 놓으면 남성적으로 보이는 것처럼 용액의 pH에 따라 아미노산은 산으로 작용하기도 하고, 알칼리로 작용하기도 한다. 한편 수용액 속에서 아미노산이 완전히 전기적 중성을 띨 때, 이 때의 pH를 등전점(isoelectric pH;pI)이라고 한다. 아미노산은 자신의 등전점(pI)보다 낮은 pH에 서는 대부분이 양이온(-NH3+,-COOH)으로 존재하고, 등전점에서는 zwitterio n(-NH3+, -COO-) 상태, 등전점보다 높은 pH에서는 음이온(-NH2,-COO-)으로 존재한다(zwitterion이라는 새로운 용어를 잘 기억해둘 것). 여러 가지 아미노산은 그 종류에 따라 고유한 등전점을 가지며 이는 여지전기영동(paper electrophoresis)에 의해 아미노산을 분리하는데에 이용된다. 말하자면 각각의 아미노산은 종류마다 그 등전점이 다르므로 같은 pH에서 서로 다른 전하를 띠게 되고, 이를 이용하여 전하의 차이에 의해서 아미노산을 분리하는 것이다. 아미노산은 산으로도 알칼리로도 작용한다. 그렇다면, 각 아미노산에는 특성적인 적정곡선이 존재할 것이다. 다음의 그림은 alanine을 0.1 NaOH 용액으로 적정한 곡선이다. pK'1에서는 양이온과 zwitterion이 같은 농도로 존재하며, pK'2에서는 zwitterion과 음이온이 같은 농도로 존재한다. 그리고, 아미노산이 완전히 전기적 중성을 띠는 점(여기서는 pH=6.02로 나오는데)을 아까 말한바와 같이 등전점(isoelectric pH;pI)이라고 한다. 등전점에서는 이론적으로 모든 아미노산이 zwitterion 상태로 존재한다.2) 필수아미노산의 의미와 종류체내 합성이 안 되어 반드시 식사로 섭취해야 하는 필수 아미노산으로 나누어진다. 히스티딘, 이소루신, 루신, 리신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린 이 필수아미노산에 속한다.5. 단백질의 돌연변이가 생기는 이유는 무엇인가?
식이섬유의 설정유래에 대해 설명하시오.1953년 Hipsley가 식이 섬유는 세포벽을 구성하고 있는 셀룰로스, 헤미셀룰로스와 리그닌을 포함하는 물질이라고 정의하였으며, 1972년에 Trowell은 생리적인 기능을 첨가한 정의를 하였다. 그 후 식물의 세포 내에 포함된 난소화성 다당류와 동물성 기원의 난소화성 다당류뿐만 아니라 화학적으로 합성된 다당류도 같은 기능을 하는 것이 알려지면서, 현재에는 식이 섬유를 인간의 소화 효소에 의해 소화되지 않는 다당류를 주체로 한 고분자 물질의 총체라고 하고 있다. 즉, 이러한 성분은 다당류 중에서 전분을 제외한 비 전분성 다당류(nonstarch polysaccharides, NSP)와 리그닌을 합한 것이다. 또한 더 넓은 의미로는, 다당류에는 속하지 않지만 사람의 소화기 내에서 소화되지 않는 구성 성분으로서 소화 효소 저해제를 함유하고 있는 물질, 세포벽의 당단백질, 페놀 에스테르를 함유한 물질이나 Maillard 반응을 일으키는 물질도 식이 섬유 범위에 넣기도 한다. 1953년 사람의 소화효소로는 소화되지 않고 몸 밖으로 배출되는 고분자 탄수화물이다. 1970년대 초 섬유질을 적게 섭취하는 사람에게 대장암을 비롯해서 심장병·당뇨병 등의 성인병이 많다는 학설이 발표되면서 섬유질에 대한 관심이 높아졌다. 사람은 체내에서 에너지를 생성하는 탄수화물·지방·단백질 등 영양소를 섭취해야 살 수 있다. 지난 20년간 식이 섬유 섭취와 당뇨병, 고혈압, 고지혈증, 관상동맥 질환과의 관계가 밝혀지면서 이제 식이 섬유는 이용 불가능하고 영양학적으로 가치 없는 불활성 성분이라는 과거의 인식을 탈피해 소화기의 정상 기능과 그 외 체내 생리 작용에 중요한 역할을 하는 성분으로 간주되기 시작하였다.사람의 소화효소로는 소화되지 않고 몸 밖으로 배출되는 고분자 탄수화물이다. 1970년대 초 섬유질을 적게 섭취하는 사람에게 대장암을 비롯해서 심장병·당뇨병 등의 성인병이 많다는 학설이 발표되면서 섬유질에 대한 관심이 높아졌다. 사람은 체내에서 에너지를dium alginate보리겨(β-glucan)호밀겨(β-glucan, pentosan)Brewer'spent grain(β-glucan, 맥주공정에서 나옴)Polydextrose(glucos: sorbitol:citric acid = 90 : 10 : 1, 합성)콩섬유귀리겨(β-glucan)셀룰로오스alginatecalcium alginate쌀겨옥수수겨밀겨 정제된 섬유와 식이 섬유 급원식품의 용해도식이섬유는 가용성과 불용성 두 종류가 있다. 그러나 거의 모든 음식은 이들을 동시에 공급하므로 일방적으로 구분하는 것은 어려우며, 주로 많이 함유된 유형에 의거, 분류한다. 수용성 섬유는 곡류와 채소에는 32%, 콩류에는 25%, 그리고 과일에는 38% 들어 있고, 펙틴·검·mucilage·agal 등이 수용성 섬유에 속한다. 표는 여러 식품에 들어 있는 섬유소를 용해 정도에 따라 분류한 것이다.1) 가용성 식이섬유(Soluble fiber)펙틴(과일), 알긴산(해조류), 구아검(아이스크림) 등이 대표적인 가용성 식이섬유이다.이들은 물에 용해되어 증점, 겔화되기 때문에 위장내의 체류시간을 길게 하고, 또 장관내에서는 내용물의 확산을 억제하게 되어 소화효소의 작용이나 영양분의 체내 흡수를 저지하게 된다.때문에 당류의 흡수를 지연시키게 되고, 혈당치를 저하시키며, 지방의 흡수를 저해한다. 또한 담즙산을 흡착하여 혈청 콜레스테롤이나 고형 지방산의 수치를 낮추는 작용을 한다.2) 불용성 식이섬유(Insoluble fiber)셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌(옥수수, 콩, 채소), 키틴(갑각류 껍질)등이 여기에 속한다. 불용성 식이섬유는 팽윤성으로 인하여 위장에서의 포만감과 장관에서의 연동촉진, 그리고 흡착성으로 인하여 잉여 담즙산과 증금속, 이물 등을 흡착하여 그 유해작용을 감소시킨다.3. 식이섬유소의 물리적 기능을 설명하시오.1)점성식이 섬유 중 펙틴, 그아검 등은 수용액에 넣었을 때 매우 끈끈한 점성을 가진 용액을형성하는데, 다당류의 결합 구조의 변화나 장내에 머무르는 영양분의 소화가 증가한다. 도정하지 않은 곡류를 그대로 음식을 만들어 섭취하면, 곡류의 세포벽이 잘 부서지지 않아 세포 내에 있는 전분 흡수가 일어날 수 없다. 식이 섬유 입자가 큰 경우에는 영양분의 소화와 흡수가 저해된다.5)대장에서의 발효식이 섬유의 약 70~80%가 대장에 머무는 동안 짧은사슬지방산인 아세트산, 뷰트릭산, 프로피온산 등이 생성된다. 이것들이 생성된 후 대장에서 신속하게 흡수되어 식사 직후에 간문맥 혈액 내 SCFA의 농도는 약 400um/L이 된다. 그리고 변으로는 약 7~20mmol이 배설된다. 대장에서 생성되는 SCFA중 아세트산이 가장 많이 생성되어 아세트산의 농도를 가지고 전체 발효 정도를 대변한다. 아세트산은 약 20~30%는 간으로 이동되고, 나머지는 주로 말초조직인 근육에서 열원으로 사용되거나 지방조직에서 지방 합성에 사용된다. 생성되는 지방산의 종류는 섭취한 섬유의 종류, 양, 섭취 기간에 의해 영향을 받는다. 대장에 서식하는 미생물의 식이 섬유 분해로인해 생성되는 SCFA는 체조직에 열량을 공급할 뿐만 아니라, 그 기전은 확실히 밝혀지지 않았으나, 중요한 생리적 역할을 하는 것으로 여겨진다.4. 식이섬유소의 체내기능을 설명하시오.1) 에너지원으로서의 기능식이섬유가 에너지를 공급하지 않으면서 다른영양소를 희석하고 흡수를 방해한다고 생각된다. 그러나 식이섬유들이 SCFA로 발효되는 점에서 체내 열량을 공급할 수 있을지에 대한 의문이 생기게 되었다. 하루 30~40g 정도 섭취하면 발효 과정을 통한 짧은 지방산 생성으로 130kcal의 에너지를 얻을 수 있다.2) 소화기 내에서의 영향점성을 일으키는 식이 섬유일수록 음식물의 장 통과 시간을 단축하고 장 내용물의 pH와 점성을 변화시키며, 소화효소 활성의 변화로 영양소의 소화 흡수에 영향을 미친다. 식이섬유는 장내 온도, 가스 생성, 산도, 삼투작용과 이온작용, 표면장력과 액체 흐름, 저해물질, 세균과의 상호작용 및 경쟁, 장 운동 등에 영행을 미침으로써 장내 균총 조성에 영향포에서도 세포 증식에 관여하는 것으로 나타났다.6) 과민성 대장 증상과의 관계식이 섬유는 변량을 증가시키고 대변에 대장에 머무르는 시간을 단축시키므로 변비, 게실염(diverticulosis), 과민성(대)장증세(irritable bowel syndrom)와 관련이 있다.7) 혈액 응고와의 관계짧은사슬지방산이 혈액응고에 관여한다는 것으로 알려졌다. 일반적으로 피브리노겐(fibrinogen)은 유리 지방산이 많으면 합성이 촉진되는데, 곤약-글루코만난(konjac-glcomannan)을 섭취시킨 동물의 간에서 유리 지방산 농도가 감소하였으며, 이것은 피브리노겐의 감소를 가져왔다.5. 식이섬유소와 혈청 cholesterol과의 관계1) 종류가 다른 식이섬유소의 혈청 cholesterol에 미치는 영향식이 섬유 섭취가 증가할수록 관상 동맥 질환에 걸릴 위험이 감소하는 것으로 나타났으나, 대부분의 연구에서 섭취하는 열량과 지방량을 일정하게 조절할 경우에는 식이 섬유와 관상 동맥 질환 사이의 연관성은 나타나지 않아 식이 섬유를 많이 섭취하는 것이 관상 동맥 질환 발생을 감소시킬 수 있다고 결론내리기는 어렵다. 그러나 식이 섬유를 섭취하면 관상 동맥 질환의 위험 인자 중의 하나인 고콜레스테롤증을 완화시킬 수 있다는 것에는 의견이 일치한다. 그리고 식이 섬유가 혈청 콜레스테롤에 미치는 영향은 혈청에 함유된 총 콜레스테롤 함량의 5% 이내의 범위에 국한되므로, 소규모의 임상실험이나 일반인을 대상으로 식이 섬유가 혈청 콜레스테롤에 미치는 영향을 알아내기는 쉽지 않다.2) 혈청 cholesterol의 저하기전 설명식이 섬유가 혈청 콜레스테롤을 감소시키는 기전이 확실하게는 밝혀지지는 않았으나 지방 흡수지면, 변으로 배설되는 담즙산의 배설 증가, 대장에서 발효로 인해 생성되는 짧은 사슬지방산의 증가에 의한 것으로 요약될 수 있다.1) 지방흡수지연 혈액 내 콜레스테롤 저하 효과를 가지는 수용성 섬유들은 장내에서 천천히 이동하여 지방 흡수를 지연시킬 수 있다. 이러한 작용은 식물성 섬유 활성이 증가하고 생합성의 억제물질로알려진 12α-hydroxylate bile acid생성이 감소하였는데, 이는 생합성을 증가시키면서 생합성의 피드백 작용을 억제하여 담즙산의 생산 증가에 의한 배설을 증가시켰기 때문이다.3) 짧은사슬지방산의 효과 쥐에게 10%의 셀룰로스와 사탕무 섬유를 주었을 때, 셀룰로스를 섭취한 군에 비해서 사탕무 섬유를 섭취한 군에서 장내 지방산 생성이 많았고 혈액과 간내 콜레스테롤이 감소하였다, 그리고 같은 식사를 공급하면서 회장과 결장을 제거시키면 혈액 내 콜레스테롤량에 차이가 없었으므로, 장 아랫부분에서의 수용성 섬유가 발효에 의해 짧은사슬지방산을 생성하는 것이 콜레스테롤 저하 효과를 가져오는 것으로 뵤인다. 특히 프로피온산은 간에서 대사되는데 해당작용, 당질 신생 합성, 키톤체 생성에 영향을 주고, 간에서의 지방산과 콜레스테롤 합성을 감소시키는 것으로 보고되었다. 그러나 원숭이를 대상으로 한 9주간의 실험에서 서구식사를 기본으로 한 대조군과 수용성섬유인konjac-glucomannan(K-GM)을 첨가시킨 군, 프로피온산을 직접 첨가시킨 군을 비교하였을 때 실험군들은 대조군에 비해 혈액 내 콜레스테롤과 중성지방이 감소하였으나 간에서의 지방산 생합성에는 변화가 없었다. 구아검·사과펙틴·밀겨·콩섬유질을 적당한 비율로 혼합하여 짧은사슬지방산을 많이 만들 수 있는 발효되는 식이 섬유를 섭취시켰을 때, 정상 쥐에서는 혈청 내 콜레스테롤과 중성지방이 감소하였으며 콜레스테롤을 함께 섭취시킨 주에서는 혈액 내 콜레스테롤일 높아지는 것을 예방하였으나, 간에서의 콜레스테롤 생합성 속도 제한 효소인 HGM-CoA reductase의 활성은 식이 섬유 섭취군에서 높게 나타났다.그러나 쥐에게 일반적인 식사로 섭취되는 양과 비슷한 양의 프로피온산을 직접 주사하였을 때에는 혈액 내 지방 저하 효과가 나타나지 않았고, 특히 LDL-콜레스테롤이 증가하였으므로 수용성 식이 섬유의 혈액 내 콜레스테롤 저하 효과는 프로피온산을 경유하는 것 같지는 않다는 보고도 있하다.
1. 칼슘에 대하여 읽고 정리하시오.1 체내 칼슘의 흡수, 저장과 배설1 흡수식품 또는 칼슘 보충제에 들어 있는 칼슘은 비교적 불용성의 염의 형태이나 신체 내에서 흡수되려면 이온화된 형태여야 한다. 흡수경로에는 능동적 과정과 수동적 과정이 있다. 능동적 과정의 특징은 십이지장과 공장의 윗부분에서 일어나고 포화될 수 있으며 세포막을 통해서 이동되고, 비타민 D에 의해서 조절된다. 비타민 D에 의존하는 칼슘 결합 단백질이나 칼바인딘에 의해 영향을 받는다. 소화기장 내막 세포 내로 흡수된 칼슘은 ATP에 의존하는 펌프에 의해서 순환계 혈액으로 내보내진다. 이 과정은 혈중 칼슘 농도가 감소할 때 촉진되는데, 이것에는 부갑상선 호르몬과 1,25-(OH)2D3가 관여한다. 혈청 내의 칼슘 농도가 낮아지면 부갑상선 호르몬의 분비가 증가하고 이는 효소의 활성을 증가시켜 ATP의 분해를 돕는다. 수동적인 칼슘 흡수 과정의 특징은 소화기장 전체를 통해서 흡수되며 포화되지 않고 체내의 비타민 D 보유량에 양향을 받지 않으며 부세포적 경로에 의해서 이루어진다는 것이다. 대부분의 칼슘은 가장 오랫동안 머무르는 회장에서 흡수되며 대장 점막에서도 약간의 양이 흡수된다. 이때 대장 점막의 비타민 D의존성 칼슘 결합 단백질에 의해 이루어진다. 칼슘은 소화기장에서 융털돌기 세포막을 통과한 후 세포내액을 거쳐서 기저막까지 도달하여야 완전한 흡수가 일어난다. 칼슘의 흡수량은 개인에 따라서 다양하지만 평균적으로 섭취량의 약 30%가 흡수되고 남자가 여자에 비해서 효율이 높다. 섭취한 칼슘의 흡수율에 영향을 미치는 요인으로는 음식물이 소화되는 과정에서 장기 내에서 위산의 분비와 촉진 또는 중성화에 따른 pH 농도의 변화와 칼슘과 함께 섭취한 다른 영양소의 영향으로 인한 칼슘 흡수의 촉진 또는 방해, 그리고 노화와 여성의 경우 폐경 이후 에스트로겐의 결핍 등이 있다. 칼슘 보충제의 대체로 30%정도이며 음식물과 같이 섭취하는 것이 위장을 산성화시켜 칼슘의 흡수를 돕는다.2 저장체내 칼슘의 99% 이상있는 칼슘이 분비되는 것은 다양한 세포가 기능을 발휘하는 데 중요한 역할을 한다.3 배설주로 요와 소화기장 분배액으로 배설되고, 피부로도 일부 분비된다. 일반적으로 비부로는 하루에 약 0.4mm정도의 칼슘이 배설되며 3.75mm의 칼슘이 담즙과 장분비액 간은 소화기장으로 분비된다. 칼슘은 장으로 분비된 량의 약30%가 재흡수되어 변으로 배설되는 양을 최소화시켜준다. 요로 배설되는 양은 개인차가 크며 신장에서 99.8%가 재흡수되고 0.2%만이 여과되어 요로 분비된다. 식품의 종류에 따라서도 배설량이 달라서 칼슘의 배설량은 주간변동이 크다. 약 50%가 이온형태로 나머지는 유황, 인, 시트르산 등등과 결합된 복합체로서 배설된다. 배설량은 성장기 동안은 서서히 증가하다가 20대 이후로 유지된다. 그리고 여성의 경우 폐경이 되면 뼈의 유츌이 증가하여 칼슘의 요로배설량이 증가한다. 65세가 지나면 사구체 여과율과 소화기장에서의 흡수율이 감소하기 때문에 요로 배설되는 칼슘량이 감소된다.2 혈장 내의 칼슘량의 조절기전1 세포외액의 칼슘 농도의 조절혈청 내 칼슘 이온의 농도는 부갑상선 호르몬(PHP), 칼시토닌과 비타민 D에 의해서 일정하게 유지된다. 세포외액의 칼슘 농도가 감소되었을 때에는 PTH가 부갑상선으로부터 혈액으로 분비된다. PTH는 골격으로부터 칼슘의 유출을 증가시키고, 신장의 세관에서 칼슘의 재흡수를 증가시켜서 직접적으로 세포외액의 칼슘 농도를 증가시키며, 신장에서25-(OH)D3가 활성형인 1,25-(OH)2D3로 전환되는 것을 촉진시킴으로써 소화기장에서 칼슘의 흡수를 증가시켜 간접적으로 세포외액의 칼슘 농도를 증가시켜 부갑상선으로부터 PTH의 분비를 감소시킨다. 칼시토닌은 혈청으로부터 골격으로 칼슘의 이동을 증가시킨다. 비타민 D는 비루에서 합성되거나 식사로 섭취한 후에 비타민 D 결합 단백질과 순환계 내로 이동한다. 이외에도 글루코코르티코이드, 갑상선 호르몬, 성장 호르몬, 인슐린과 에스트로겐도 체내의 칼슘대사에 영향을 미친다. 갑상선 호르몬은 골격으로 칼슘의 이동을 감소시킨다. 혈청 내 에스트로겐의 정상적인 농도는 뼈의 균형을 유지하는 데 필수적이다. 폐경이 되어 에스트로겐의 농도가 떨어지면 뼈로부터의 칼슘 유출이 증가되고 결국에는 골다공증에 걸릴 위험이 증가한다.2 세포내액의 칼슘 농도의 조절원형질 내의 칼슘량의 변화는 세포 내의 대사를 조절하는 전달자의 역할을 한다. 세포내액의 칼슘 이온은 다양한 길항제에 의해서 증가되며 칼슘이 세포 내에서 2차 전달 물질로 작용하는 기전은 매우 복잡하다. 이 과정은 조직 세포에 따라서 다양하며 대부분 칼슘 결합 단백질은 칼모둘린이 관여하고 있다. 세포내액에서의 칼슘 이온의 농도 변화는 전달된 메시지와 조직의 종류에 eK라서 차이가 있다 첫째는 칼모둘린을 통해서 신속하게 세포 내에 정보를 전달하는 것이고 다른 하나는 세포막에 존재하는 C-키나제의 의해서 중재되는 지속적인 반응에 의한 것이다. 세포 내 저장고로부터 칼슘 이온의 유리는 세포막에 존재하는 포스파티딜이노시톨의 작용에 의해서 이루어지며 세포의 칼슘 농도가 증가하면 칼모둘린에 칼슘이 결합, 효소의 활성을 촉진시킨다. 키나제는 세포내의 효소를 인산화시키고 C-키나제에 의해서 활성화된 효소는 칼모둘린에 의해서 칼모둘린에 의해 활성화된 효소에 비해서 장기간 효과를 나타낸다. 세포 내의 유리 칼슘 농도가 기저 농도로 돌아오면 농도가 높아졌을 때 나타났던 현상이 역으로 진행된다.3 체내 기능골격과 치아를 구성하며(체내 칼슘 함량의 99%) 근육, 신경의 정상적인 기능 유지, 혈액 응고와 관련된 많은 효소의 작용에 필수적이며 골격 근육과 심근육 세포의 수축과 이완 작용을 조절, 체내 분비 물질의 합성을 촉진하는 것이다.4결핍증체내에서 중요한 기능을 담당하는 칼슘은 거의 일정하게 유지된다. 그러나 외부로부터의 섭취량이 결핍되거나 내재 칼슘이 증가하면 골격으로부터 칼슘의 유출이 증가하고 이는 골격을 약화시킬 수 있다.1 칼슘 섭취량의 감소에 따른 체내 대사의 변화평소에는 혈액 내의 칼슘 이온의 농도를 일정하게 유지하며 세포내액방지한다. 일반적으로 소화기장에서의 칼슘 흡수율은 칼슘의 섭취량에 반비례한다. 칼슘 섭취량이 12.5mm이하인 경우 칼슘의 흡수가 주로 능동적인 과정에 의해서 흡수된다. 사람의 칼슘 섭취량이 갑자기 감소되면 1주일 내에 혈청 내 부갑상선 호르몬과 1,25-(OH)2D5의 농도가 증가, 소화기장에서의 칼슘 흡수율이 증가하고 신장에서의 재흡수가 증가하여서 요로 배설되는 칼슘의 양이 감수한다.2 칼슘 섭취량과 골격의 변화칼슘의 결핌이 성장을 제한하지는 않는다는 것이 일반적인 견해이다. 전 생애 동안 칼슘의 섭취가 낮을 경우, 성숙되는 시기의 최고골질량의 무기질 밀도에 큰 영향을 미치는 것으로 여겨진다. 폐경 이후에는 골격을 비롯한 체내의 칼슘 대사에 현저한 변화가 일어나는데, 이것은 칼슘의 섭취나 소화기장에서의 흡수율의 변화에 의해서 일어날 수 있다.3 칼슘 대사에 영향을 미치는 요인연구로 나온 공통결과로는 칼슘 보충제가 폐경이 된 여자의 부속 골격으로부터 뼈의 손실을 지연시키는 결과를 보이나 칼슘 섭취의 증가보다는 에스트로겐만의 투여가 뼈에서 칼슘이 손실되는 속도를 감소시켰다. 칼슘 보충제는 단지 골격의 손실을 방지하는 역할을 한다.4 칼슘 섭취량과 비타민 D 결핍증칼슘 결핍은 2차적 비타민 D결핍을 초래할 수 있다. 저칼슘 식이를 하거나 수산과 같은 칼슘의 흡수를 방해하는 물질을 섭취하면 소화기장에서의 칼슘 흡수량이 감소한다.5 체내 칼슘의 보유 정도 및 함량 측정방법골격 밀도를 측정하는 방법-전산화 단층 촬영술(CT), 방상선 측정방법, 주골과 척추의 측정, 손바닥뼈의 피질의 총 부피 측정, 양성자 흡수량측정법생리적 활성이 있는 칼슘이온의 지표-->혈청 내 칼슘 이온의 양 측정 : 단 혈청 알부민의 농도에 따라 혈청 칼슘 농도가 달라지므로 이 방법에는 혈청 알부민의 농도가 필요하다. 알부민 농도가 정상일 때만 단백질에 결합된 칼슘의 양과 칼슘이온의 비가 일정하다.⇒ 단백질에 결합한 칼슘의 농도=0.44+0.76×알부민(g/dl)골격 내의 무기질 함량은 장기간의고 또한 두부에도 함유되어 있다.2 권장량영유아 - 주로 수동적인 확산에 의해서 이루어지는 것으로 생각된다. 변으로 배설되는 양이 많고 요로 배설되는 양은 작아 실제 총 내재성 칼슘 배설량이 낮고 따라서 칼슘의 흡수 속도가 빠르다.성장이 어린이와 사춘기 - 10세 남자아이의 체내 총 칼슘 보유량은 9mol이고, 20세에는 22.5mol.로 증가된다. 이에 비해 같은 나이의 여자 어린이의 총 칼슘 보유량은 10세와 20세에 남자에 비해 낮은 수치를 나타내었다. 12,13세부터 18세의 청년기에는 하루에 요로 배설되는 칼슘의 양이 높기 때문에 이를 고려하고 체내에 적절히 축적될 수 잇도록 1일 칼슘 섭취 권장량을 30mmol로 정하였다.임신기 - 혈청 알부민량과 칼슘량이 평행하게 감소하여서 혈액이 희석된다. 그러나 이것은 혈청내의 칼슘이온의 농도와는 거의 무관하다. 임신시에는 부갑상선 호르몬의 농도가 비임신기 때보다 약 반으로 감소한다. 임신초기에 다량 분비되는 칼시토닌은 모체의 골격에서 칼슘이 빠져나가는 것을 방지한다. 그러나 모체의 칼슘 보유량의 증가는 태아로 이동되는 칼슘을 공급하기에는 부족하다. 모체와 신생아의 체내 칼슘 보유 상태는 칼슘 섭취량보다는 모체의 비타민 D보유 상태에 의해서 영향을 받는다.수유부 - 수유 기간과 수유 기간 동안 골격의 무기질이 신속히 유출되는 사실로 이 기간 후 회복기 동안의 칼슘 공급에 대해 모체의 골격이 관여한다는 사실을 알 수 있다. 이것은 적령기의 수유부보다 청소년기의 소녀 수유부에게서 급격히 나타난다. 청소년기에는 혈청 내의 부갑상선 호르몬과 칼시토닌의 농도가 증가하기 때문이다.칼슘의 섭취를 증가시킴으로 방지할 수 있다.노화 - 노화에 따라서 소화기장에서의 칼슘 흡수는 사람과 동물 모두 감소하는 현상을 보인다. 이것은 혈액을 순환하는 1,25-(OH)2D3와 부갑상선 호르몬의 농도 감소로 인한 것이다. 그러나 최근 연구에서 65세까지는 1,25-(OH)2D3의 농도가 증가하며 이것은 소화기장에서 나타나는 1,25-(OH켜준다.
1. 다음 두 효소의 작용을 비교하고 cholesterol 항상성 기전을 설명하시오.1) HMG CoA Reductase 작용콜레스테롤 생합성 속도를 조절하는 주요 조절 효소이며, 이는 간세포 내 단백질 ㎎당 HMG CoA Reductase의 함량과 비례한다. HMG CoA Reductase는 HMG CoA를 mevalonate로 전환시키는 작용을 한다. 인슐린은 HMG CoA Reductase의 활성을 증가시키며 글루카곤은 반대작용을 한다. 굶었을 때, 지속적으로 콜레스테롤을 섭취할 때, cAMP의 양이 증가할 때 이 효소의 활성이 감소한다. 소화기장을 통한 담즙의 재흡수 통로가 막혔을 때 회장의 절단수술을 받았을 때, β-시스토스테롤을 과량 섭취하였거나 콜레스테롤 흡수를 방지하는 콜레스티라민과 같은 약을 복용하였을 때에는 간에서의 콜레스테롤 생합성은 증가한다. 그러니 콜레스테롤 섭취량이 증가하면 신체 내 콜레스테롤 총 생합성량이 감소하며, 신체내에 보유되는 총콜레스테롤양은 콜레스테롤 항상성 기전에 의해 일정하게 유지된다는 견해가 일반적이다. 2) 7α-Hydroxylase 작용콜레스테롤은 간세포 내에서 주로 담즙산이나 스테로이드 호르몬으로 대사된다. 사람의 경우 체내 콜레스테롤의 약 30∼60%가, 쥐는 약 80∼87%가 담즙산으로 캐설된다. 간에서의 담즙산 생성은 소화기장에서의 담즙염 재흡수량에 의해서 조절된다. 콜레스테롤은 콜린산을 거쳐 cholyl-CoA를 합성하는데 이 과정은 7α-Hydroxylase에 의해 전체 속도가 조절된다.2. 1, 2차 담즙산의 이름을 쓰고 왜 1차, 2차라고 하는지 그 이유를 쓰시오.1차 담즙산은 합성된 콜린이나 chenodeoxycholic acid이 글리신이나 타우린과 결합한 결합체이고, tauro and glyco - chenodeoxycholic acid과 Glycocholic acid가 있다. 2차 담즙산은 1차 담즙산에 Deconjugation과 7α-dehydroxylation현상이 일어나 생긴 화합물이다. 중에 비타민 유사체인 콜린이라는 질소 함유 물질을 포함하고 있어 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine)이라고 하며, 콩 및 세포막에 포함되어 있다. 레시틴 이외에도 포스파티딜세린(phosphatidylserin), 포스파티딜에놀아민(phosphatidylethanolamine), 포스파티딜글리세롤(phosphatidylglycerol), 포스파티딜이노시톨(phosphatidylinositol) 등의 인지방이 있다.2) 체내기능: 인지질은 화학조성상 인산부분의 친수성과 지방산 부분의 소수성을 모두 지니고 있어 일종의 계면활성제의 작용을 가지며 이 유화작용이 혈중 콜레스테롤을 간으로 운반하여 혈관 벽에 콜레스테롤이 침착하는 것을 방지하고, 간에 지방이 쌓이는 것을 방지한다. 또한 인지질은 세포구성성분으로서 세포막을 구성하고 있는 주성분이며, 각종 효소들의 작용환경을 제공해 줌으로써 효소반응의 조절에도 중요한 역할을 하고 있으며 각종 자극에 의한 세포 내 2차 전달물질로서도 작용하는 등 생체 항상성 유지에 매우 다양한 역할을 하고 있다.5. Cholesterol과 phytosterol을 비교설명하시오.콜레스테롤은 동물 세포막의 구성성분이고 동물에 필수적인 물질을 합성하며, 육류에 적은 양이 함유되어 있으며 알코올기를 가지고 있는 지방이다. 콜레스테 롤은 부신 피질 호르몬, 성호르몬, 그리고 태반 호르몬 등의 스테로이드 호르몬 의 전구체이다. 하루에 50mg정도의 콜레스테롤이 스테로이드 호르몬으로 전환되 며 피부에서 비타민 D로 전환되고 간에서 담즙산을 합성하며 세포막의 형성에도 필요하다. 특히 신경 조직을 둘러싸고 있는 미엘린의 구성성분이다. 콜레스테롤 은 모든 세포에서 합성될 수 있다. 즉, 간에서 다량 합성되고 다음으로는 소화기 장, 그리고 기타 체조직 세포에서 소량 합성되므로 식이로부터 꼭 섭취해야 할 필요는 없다. 또한 정상인의 경우 일정 한도 내에서는 식이 콜레스테롤의 흡수와 체내 합성이 상호 조절되어 혈장내 콜레스테롤 농도를 일정하게 유지한3x10-63x10-5포함된아포단백질의종류B,C,E(A)B,C,EBA(C,D,E)밀도g/ml1.0061.0631.213) 2-MG, unstirred water layer, CCK-P, CMC, colipase소장에서 흡수된 지방은 물과 친화력이 있는 형태로 변하여 소화기장에서 다른 조직으로 이동한다. 소화기장 세포 내로 흡수된 지방은 유리 지방산, 2-MG, 리소레시틴, 인지방, 콜레스테롤 등이다. 이들이 이동되기 위해서는 지방산과 글리세롤 또는 2-MG가 지방산과 재결합하여 중성지방으로 되어야 하며, 이 중성지방이 이동될 수 있는 형태인 지안백 입자로 조절되어야 한다. 중성지방은 재결합될 때는 긴사슬지방산이 주로 이용되며, 중간사슬지방산은 주로 안부민과 결합하여 간문맥의 정맥을 통해 간으로 이동된다. 그리고 소량의 중간사슬지방산은 긴사슬지방산으로 신장되어 곧 중성지방의 합성에 이용된다. 2-MG는 중성지방이 분해되어 나오는 것중의 하나이다. 이것이 소화기장벽으로 흡수되기 위해서는 복합 마이셀을 형성하여야한다. 마이셀이 형성되기 위한 담즙염의 적정농도를 critical micellar concentration(CMC)이라고 부른다. CMC는 담즙염의 종류에 따라 다르지만 약 2mmol/L인데, 소화기장 내 유미즙의 담즙염 농도는 2~50mmol/L범위이고 평균적으로는 약 12mmol/L이다. 하나의 마이셀은 2~40분자의 담즙염으로 구성되어 있으며 1mol의 담즙염당 약 두 분자의 2-MG와 한 분자의 긴사슬지방산으로 구성된다. 또한 코리파제는 분해된 유리 지방산과 2-MG를 지방구로부터 마이셀로 이동시켜 지방구의 분해를 효과적을 돕는다. 리파제에 의한 지방구 분해속도는 생성된 2-MG와 유리 지방산이 마이셀로 들어가는 속도보다 훨씬 빨라서 마이셀을 형성하지 못한 2-MG와 유리 지방산이 새로운 지방구를 형성한다. 이 새로운 지방구는 내부에 TG와 dg를 가지고 있으며, 바깥은 2-MG와 유리 지방산으로 구성된다. 마이셀은 소화기장벽을 덮고 있는 물층 가까이섭취한 외부 콜레스테롤(exogenous cholesterol)과 소화기장으로 분비된 담즙액 속의 콜레스테롤, 장세포의 격리에 의해서 떨어져 나온 콜레스테롤 그리고 소화기장에서 합성된 콜레스테롤인 내부 콜레스테롤(endogenous cholesterol)의 두 가지가 있다. 내부 콜레스테롤의 양은 장내 콜레스테롤 전체 양의 약 1/2 정도가 된다. 이 두 종류의 콜레스테롤이 소화기장 세포로 흡수되기 위해서는 마이셀을 형성하여야 한다. 식이로 섭취한 콜레스테롤은 유리 콜레스테롤과 콜레스테롤 에스테르를 포함하고 있는데, 콜레스테롤 에스테르는 췌장에서 분비되는 에스테라제(esterse)에 의해 유리 지방산과 유리 콜레스테롤로 분해되어야만 마이셀에 유화된다.콜레스테롤은 마이셀 내에서 중성지방으로부터 분해된 유리 지방산과 2-MG와 함께 섞여 있다가 인지방, 유리 지방산, 2-MG가 먼저 소화기장 윗 부분에서 세포로 흡수되고 소화기장 중간 이하 끝 부위에 가까이 가면 담즙염과 콜레스테롤만 남게 된다. 이때 담즙염은 콜레스테롤에 대해 유화제의 역할을 할 수 없고, 소화기장의 끝 부위에서 재흡수된다. 그러면 콜레스테롤은 소화기장벽의 물층 가까이로의 이동이 감소하거나 불가능해져 콜레스테롤의 흡수가 잘 되지 않고, 흡수되지 못한 콜레스테롤은 대장으로 내려간다. 그러므로 콜레스테롤 섭취와 더불어 중성지방의 섭취가 증가하면 충분한 2-MG와 지방산을 가진 마이셀이 소화기장 끝 부분에서 흡수가 된다. 즉, 중성지방의 섭취량이 많으면 콜레스테롤의 흡수율이 증가된다.8. Apoprotein의 분류아포단백질은 중성지방의 혈액 내 이동을 용이하게 해여 주는 역할을 할 뿐만 아니라 특수한 기능을 가지고 있다. 아포 단백질에는 apo A1, apo A2, apo B48, apo B100, apo C1, apo C2, apo C3, apo D, apo E와 같은 여러 종류가 있으며, 지단백질의 종류에 따라 거기에 존재하는 아포 단백질의 종류도 다르다.9. p.135∼p.139 지단백 대사를 요 CoA로부터 시작된다. 특히 고탄수화물 식이섭취 후에는 다량의 포도당 대사를 위해서 미토콘드리아의 TCA회로진행이 활발해지고, 그에 따라 회로의 중간대사물이 증가하여 시트르산이 미토콘드리아에서 세포질로 이동하여 Oaa(oxaloacetate)와 acetyl CoA로 분해된다. 여기서 분해된 acetyl CoA 두 분자가 malonyl CoA로 전환되고 여기에 계속적으로 acetyl CoA가 결합하여 지방산이 합성된다. 이 반응은 fatty acid synthytase에 의해서 촉매되며, 최종 결과물은 주로 팔미트산이다.사람의 지방산 생합성은 주로 간에서 이루어지며 지방세포에서도 일어난다. 합성된 팔미트산은 elongase에 의해 사슬 길이가 길어진다. 마이크로솜에 있는 여러 종류의 fatty acetyl-CoA desaturase는 Δ4,Δ5,Δ6,Δ9 탄소자리에 불포화기를 만드는 효소로, 불포화기를 만드는 속도를 조절하며 탄소자리에 대한 특수성이 있다. 지방산의 체내에서 또 다른 지방산으로 전환되는데 크게 n-6계 리놀레산(탄소18개, 이중결합2개, 6번 9번 탄소)과 n-3계인 α-리놀렌산(탄소18개에 3,6,9번 탄소의 이중결합)의 지방산 대사로 나눌 수 있다.1) 리놀레산과 n-6계 지방산 대사1리놀레산에 Elongase이라는 효소가 관여하여 탄소가 2개 늘어난 Eicosanoic acid ( 20:2,n6)로 전환되고 이것은 다시 Δ5 desaturase에 의해 불포화기가 만들어져 Eicosatrienoic acid(20:3, n-5, 11,14)가 된다.2리놀레산에 Δ6 desaturase가 관여하면 수소 2개가 빠지면서 불포화기를형성, γ-linolenic acid(18:3, n6)로 전환된다. 여기에 다시 Elongase가 관여, 탄소 두 개를 더하여 줌으로서 Dihomo-γ-linolenic acid(20:3, n6)로 전환된다. 다시 여기에 Δ5 desaturase가 Arachidonic acid(20:4, n6)으로 전환, Elon gas한다.
1. 칼슘에 대하여 읽고 정리하시오.⑴ 체내 칼슘의 흡수, 저장과 배설① 흡수식품 또는 칼슘 보충제에 들어 있는 칼슘은 비교적 불용성의 염의 형태이나 신체 내에서 흡수되려면 이온화된 형태여야 한다. 흡수경로에는 능동적 과정과 수동적 과정이 있다. 능동적 과정의 특징은 십이지장과 공장의 윗부분에서 일어나고 포화될 수 있으며 세포막을 통해서 이동되고, 비타민 D에 의해서 조절된다. 비타민 D에 의존하는 칼슘 결합 단백질이나 칼바인딘에 의해 영향을 받는다. 소화기장 내막 세포 내로 흡수된 칼슘은 ATP에 의존하는 펌프에 의해서 순환계 혈액으로 내보내진다. 이 과정은 혈중 칼슘 농도가 감소할 때 촉진되는데, 이것에는 부갑상선 호르몬과 1,25-(OH)2D3가 관여한다. 혈청 내의 칼슘 농도가 낮아지면 부갑상선 호르몬의 분비가 증가하고 이는 효소의 활성을 증가시켜 ATP의 분해를 돕는다. 수동적인 칼슘 흡수 과정의 특징은 소화기장 전체를 통해서 흡수되며 포화되지 않고 체내의 비타민 D 보유량에 양향을 받지 않으며 부세포적 경로에 의해서 이루어진다는 것이다. 대부분의 칼슘은 가장 오랫동안 머무르는 회장에서 흡수되며 대장 점막에서도 약간의 양이 흡수된다. 이때 대장 점막의 비타민 D의존성 칼슘 결합 단백질에 의해 이루어진다. 칼슘은 소화기장에서 융털돌기 세포막을 통과한 후 세포내액을 거쳐서 기저막까지 도달하여야 완전한 흡수가 일어난다. 칼슘의 흡수량은 개인에 따라서 다양하지만 평균적으로 섭취량의 약 30%가 흡수되고 남자가 여자에 비해서 효율이 높다. 섭취한 칼슘의 흡수율에 영향을 미치는 요인으로는 음식물이 소화되는 과정에서 장기 내에서 위산의 분비와 촉진 또는 중성화에 따른 pH 농도의 변화와 칼슘과 함께 섭취한 다른 영양소의 영향으로 인한 칼슘 흡수의 촉진 또는 방해, 그리고 노화와 여성의 경우 폐경 이후 에스트로겐의 결핍 등이 있다. 칼슘 보충제의 대체로 30%정도이며 음식물과 같이 섭취하는 것이 위장을 산성화시켜 칼슘의 흡수를 돕는다.② 저장체내 칼슘의 99% 이상유되어 있다.② 권장량영유아 - 주로 수동적인 확산에 의해서 이루어지는 것으로 생각된다. 변으로 배설되는 양이 많고 요로 배설되는 양은 작아 실제 총 내재성 칼슘 배설량이 낮고 따라서 칼슘의 흡수 속도가 빠르다.성장이 어린이와 사춘기 - 10세 남자아이의 체내 총 칼슘 보유량은 9mol이고, 20세에는 22.5mol.로 증가된다. 이에 비해 같은 나이의 여자 어린이의 총 칼슘 보유량은 10세와 20세에 남자에 비해 낮은 수치를 나타내었다. 12,13세부터 18세의 청년기에는 하루에 요로 배설되는 칼슘의 양이 높기 때문에 이를 고려하고 체내에 적절히 축적될 수 잇도록 1일 칼슘 섭취 권장량을 30mmol로 정하였다.임신기 - 혈청 알부민량과 칼슘량이 평행하게 감소하여서 혈액이 희석된다. 그러나 이것은 혈청내의 칼슘이온의 농도와는 거의 무관하다. 임신시에는 부갑상선 호르몬의 농도가 비임신기 때보다 약 반으로 감소한다. 임신초기에 다량 분비되는 칼시토닌은 모체의 골격에서 칼슘이 빠져나가는 것을 방지한다. 그러나 모체의 칼슘 보유량의 증가는 태아로 이동되는 칼슘을 공급하기에는 부족하다. 모체와 신생아의 체내 칼슘 보유 상태는 칼슘 섭취량보다는 모체의 비타민 D보유 상태에 의해서 영향을 받는다.수유부 - 수유 기간과 수유 기간 동안 골격의 무기질이 신속히 유출되는 사실로 이 기간 후 회복기 동안의 칼슘 공급에 대해 모체의 골격이 관여한다는 사실을 알 수 있다. 이것은 적령기의 수유부보다 청소년기의 소녀 수유부에게서 급격히 나타난다. 청소년기에는 혈청 내의 부갑상선 호르몬과 칼시토닌의 농도가 증가하기 때문이다.칼슘의 섭취를 증가시킴으로 방지할 수 있다.노화 - 노화에 따라서 소화기장에서의 칼슘 흡수는 사람과 동물 모두 감소하는 현상을 보인다. 이것은 혈액을 순환하는 1,25-(OH)2D3와 부갑상선 호르몬의 농도 감소로 인한 것이다. 그러나 최근 연구에서 65세까지는 1,25-(OH)2D3의 농도가 증가하며 이것은 소화기장에서 나타나는 1,25-(OH)2D3의 효과 감소성에 역영향을 미친다. 비타민 A가 결핍된 동물이나 사람에게서 감염률이 높았기 때문에 비타민 A는 일찍이 항 전염성 비타민으로 알려졌다. 동물의 수정 능력을 향성시키는 효과로 있다.③결핍증눈건조/가려움/ 야맹증/ 건성피부 / 각화증/ 발육부진/ 시력, 청력, 미각, 취각, 기능저하감염저항성 약화 / 소화/호흡기능 저하 / 위암발생 용이④과잉증비타민을 지나치게 투여하기 때문에 생기는 장애를 말한다. 수용성 비타민(B군, C등)은 몸안에서 비교적 쉽게 녹아 배설되기 때문에 과잉 투여해도 장애가 나타나지 않는다. 하지만 지용성 비타민(A와D)은 지방에 녹아 비교적 오랫동안 몸안에 남아 있기 때문에, 과잉 투여하면 몸안에 축적되어 과잉증이 된다. 비타민A 과잉증을 일으키는 양은 사람에 따라 상당한 차이가 있다. 소아에게는 1일 5만 단위를 2개월 이상 계속 사용하지 않는 것이 바람직하다.- 진단과 치료증상으로는 식욕부진, 구토, 체중감소, 두통, 미열, 간종대, 골막비대 등이 많이 나타난다. 하지만 비타민A의 투여를 중지하면 수개월 이내에 완치된다. 비타민D도 대량으로 섭취하면 과잉증이 나타나는 경우가 있다.증상에는 안면 창백, 불쾌함, 불면, 구토, 탈진, 식욕부진, 갈증, 발한, 설사 또는 변비, 피부건조, 근육통, 미열, 발육부진 등이 있다. 치료는 즉각 비타민D 투여를 중지하면 정상으로 회복된다.⑤임상상태에서의 비타민A미숙아로 태어난 아기의 비타민 A공급에 특별히 신경써야 한다.⑥급원 식품과 권정량레티놀 당량으로 1,000 ㎍.타민A는 간에 축적되는데, 몇 개월 또는 몇 년 동안 레티놀 당량으로 15,000-50,000㎍를 섭취하면 중독증상이 생긴다.비타민A 과잉증은 피부의 비늘화, 간과 비장의 종대, 구토, 설사등이 나타난다.그러나 비타민A의 전구물질인 베타카로틴은 과잉 복용해도 배설되므로 부작용이 없다.많이 함유된 식품 : 우유, 버터, 치즈, 마가린, 장어, 간, 계란, 시금치, 당근, 녹황색야채, 호박, 대구, 상어, 갈치같은 어류의 간유2) 비타민 D 10밀리그램(대략 15I.U의 비타민 E 활성도로 정해져 있기는 하지만, 비타민 E의 필요량은 대개 식품 속의 고도불포화지방산의 양에 달려 있다. 고도불포화지방산을 많이 섭취하면 할수록, 고도불포화지방산이 손상당할 위험성은 더욱더 많아진다. 그런데, 비타민 E가 이 손상을 막아 주기 때문에, 고도불포화지방산의 흡수량이 증가함에 따라 비타민 E의 필요량도 증가하는 것이다.다행스럽게도, 고도불포화지방산의 수치가 높은 식품에서는 비타민 E의 수치도 높게 나타난다. 비타민 E의 가장 좋은 공급원으로는 고도불포화 식물성 기름과 종자, 견과류, 곡류가 있다. 식품을 조리하거나 가공하면, 비타민 E 함유량이 감소된다. 밀가루의 경우가 특히 그렇다. 좋은 공급원으로는 아스파라거스, 아보카도, 딸기류, 녹색 잎채소, 토마토가 있다.②결핍 징후와 증상비타민 E는 주로 세포막에 대한 손상을 막아 주는 산화 방지제의 기능을 한다. 따라서, 비타민 E가 없다면, 인체의 세포들은 많은 손상을 받게 될 것이다. 신경 세포의 경우에는 특히 더 그렇다. 심각한 비타민 E 결핍은 아주 드물다.그러나, 다음의 네가지 질병들에서는 비타민 E 수치가 흔히 낮게 나타난다. 성인들에게서 나타나는 비타민 E 결핍증으로는 신경 손상과 근육 약화, 근육운동 협조불량(poor coordination), 불수의적인 눈 움직임(involuntary movement of the eyes), 적혈구 파괴, 빈혈(용혈성 빈혈)이 있다. 조산아의 경우에는, 비타민 E 결핍증이 용혈성 빈혈과 후수정제 섬유증식증이라는 심각한 눈병으로 나타난다.③영양권장량비타민 E 영양 권장량집단 국제 단위(I.U)1세 이하의 유아 4.5~6.01-10세의 어린이 9~10.511세 이상의 남성 1511세 이상의 여성 12임산부 15수유 중인 여성 18④건강에 도움이 되는 효과비타민 E는 인체 내에서 으뜸가는 '지질상' 산화 방지제이다. 비타민 E는 실제로 세포막과 운반 분자의 지질(지방질) 부분 안으로 섞여들어가서, 납과 수은이나 다른 불구하고 미국인들보다 심장병과 뇌졸증에 걸리는 비율이 낮은 이유가 적포도주 섭취 때문이라는 것이다. 그러나, 그 원인은 바로 높은 비타민 E수치가 있다.비타민 E는 콜레스테롤과 그 단백질 이동체의 산화를 저지시키고, 동맥에 대한 초기 손상을 막아 준다. 이 동맥 손상으로 인해 결국에는 아테롬성동맥경화증이 발생할 수 있다. 지방질과 콜레스테롤은 유리기 손상에 특히 민감하다. 손상되었을 때, 지방질과 콜레스테롤은 각각 지질 과산화물(lipid peroxides)로 알려진 유독성 유도체와 산화 콜레스테롤을 형성한다. 그러나, 비타민 E와 다른 산화 방지제들은 이들 손상 화합물 형성을 방해한다.모든 산화 방지제들 중에서, 비타민 E는 LDL 콜레스테롤의 산화에 대항해 가장 큰 보호 효과를 준다. 이는 비타민 E가 쉽게LDL 분자속으로 섞여 들어갈 수 있기 때문이다. 게다가, 복용 효과도 확실하다. 즉, 비타민 E 복용량이 높으면 높을수록, LDL 콜레스테롤 산화 손상에 대항한 보호의 정도도 높아진다(표 5-2 참조). 25밀리그램의 낮은 복용량도 어느 정도의 보호 효과를 제공한다. 그러나, 임상적으로 의미 있는 효과를 얻기 위해서는, 400I.U보다 많은 복용량이 필요하다. 200I.U 정도의 복용량은 400에서 800I.U 복용시와 같은 정도의 보호를 제공하지는 않는다. 흡연자와 많은 산화 스트레스(oxidative stress)에 노출되어 있는 사람들의 경우에는 특히 더 그렇다.⑩복용량(mg/day) 지체 시간 확대율* 지체시간(Lag Time)은 산화 인자를 첨가한 후 산화가 발생하기 전까지의 시간이다. 숫자가 높을수록, 효과가 더 큰 것이다.* 확대율(Propagation Rate)은 지질 과산화가 진척되는 비율이다. 숫자가 낮을수록, 효과가 더 큰 것이다. 87,245명의 간호원들을 대상으로 관찰한 연구가 있었다. 이 연구 결과, 2년 이상 매일 100I.U의 비타민 E를 복용한 간호원들이 비타민 E 보충제를 복용하지 않은 간호원들에 비해 41% 낮은 심장병주된다.