일요주간 - 신의 선물 ′비타민 B12′ 각광, 중추신경계 각종 질환 새 가능성

[일요주간=소정현 기자] 황(S)과 인(P) 주성분! 가장 늦게 발견된 비타민

비타민 B12는 지금까지 알려진 13개의 비타민 중에서 가장 늦게 발견되었으며, 분자 구조 내에 코발트(Co)를 함유하고 있기 때문에 ‘코발라민(cobalamin)’이란 화학명으로 불린다.

B12는 시아노코발라민(cyanocobalamin), 메틸코발라민(methylcibalamin), 5-디옥시아데노실코발아민(5-eoxyadenosylcobalamin)등 모두를 포괄한다.

황(S)과 인(P) 성분을 포함하는 비타민 B12는 비타민 중에서 유일하게 붉은색을 띠고 있어 ‘빨간 비타민(the Red Vitamin)’이라는 애칭을 얻었다.

비타민 B12는 악성빈혈(惡性貧血)의 치료법을 찾는 과정에서 발견되었다. 악성빈혈은 정상 세포보다 비대해진 적아구(赤芽球)가 형성되어 발생하는 거대적아구성빈혈(巨大赤芽球性貧血)이다. 과거 이 빈혈에는 특별한 치료법이 없어 거의 사망에 이르는 치명적 병이어서 ‘악성(惡性)’이란 수식어가 붙게 되었다.

거대 적아구성 빈혈은 비타민 B12 결핍과 B9인 엽산(葉酸) 결핍, 그리고 그외 다른 원인으로 세포내에 DNA 합성장애가 발생하여 세포질은 정상적으로 합성되는데 반하여 핵은 세포분열이 정지 또는 지연되어 세포의 거대화를 초래하는 빈혈질환이다. 이 병에 걸리면 몸이 충분한 건강한 적혈구(RBC)를 만들지 못한다.

1926년 마이넛(George Richards Minot)과 머피(William Parry Murphy)는 동물의 생간을 섭취하면 이 질병을 치료할 수 있음을 밝혀내었고, 이 공로로 1934년에 노벨 의학상을 수상한다. 비타민 B12의 구조와 인체 내 역할을 규명하는 데는 그로부터 수십 년이 경과되었다.

그 이유는 비타민 B12와 엽산(비타민 B9)은 상호 의존적이어서 엽산으로부터 비타민 B12를 구분해내는데 어려움이 있었기 때문이다. 엽산도 빈혈의 예방과 치료에 효과가 있으나, 오늘날에는 비타민 B12가 주된 요인으로 수용되고 있다.

1948년 영국의 스미스(E. Lester Smith)와 미국의 릭스(Edward L. Rickes) 등은 각각 독립적으로 비타민 B12를 결정상으로 분리하는데 성공한다. 스미스는 이 물질에 ‘항악성빈혈인자(anti-pernicious anemia factor)’라는 이름을 붙였으며, 릭스 등은 ‘비타민 B12’라고 불렀다.

이어 비타민 B12의 화학구조를 밝힌 것은 1956년 영국의 호지킨(Dorothy Mary Crowfoot Hodgkin) 박사이며, 그녀는 이 공로로 1964년 노벨 화학상을 수상하였다. 비타민 B12가 대단히 크고 복잡한 분자구조여서 화학구조가 밝혀진 후에도 합성하기까지는 상당한 시간이 흘렀다.

최초 합성은 1965년 노벨화학상을 받은 미국의 우드워드(Robert Burns Woodward)가 1971년에 성취하였다. 비타민 B12는 동물이나 대부분의 식물은 합성하지 못하고 일부 미생물에 의해서만 생합성되며, 오늘날에도 비타민 B12의 공업적 생산은 박테리아(Streptomyces griseus)를 이용한 발효공법을 활용하고 있다. 이 기술은 현재까지 의약품 제조업계에서 널리 사용되고 있다.

위장 기능 저하시에 결핍 ‘위험성 높아’

여기서 주목할 것은 비타민 B12 결핍은 오랜 시간동안 비타민 B12의 흡수가 안 되어 나타나는 경우가 많으며 단기적으로 결핍되어서는 증세가 바로 나타나지는 않는다. 바꾸어말해 비타민 B12의 결핍 증상이 신체가 비타민 B12를 완전히 소진한 후 약 5년 뒤에야 나타나게 된다는 점이다.

주로 위장이 약한 사람, 위장을 절제한 사람, 노화로 인한 위장기능저하 사람에게 발현되며 궤양성 장염, 과민성 대장염, 크론 질환에도 영향을 미친다. 채식만을 하는 경우와 알코올 복용도 비타민B12 결핍을 유발할 수 있다.

그러나 내적인자가 결여된 사람은 담즙에서 분출된 비타민 B12가 재흡수 되지 않고 모두 밖으로 배설되므로 비타민 B12 결핍증이 빨리 나타난다. 결국, 위 또는 소장 질환을 가진 사람들은 음식으로부터 충분한 양의 비타민 12을 흡수하는 것이 쉽지 않다.

또한 나이가 들면 위벽 세포가 노화되어 비타민B12를 흡수하는 데 필요한 내적인자의 합성이 원활하지 않다. 더욱이 노인의 10~30%는 위에서 위산의 분비가 감소하는 위축성 위염이 발생하는 데 이 때에 비타민 B12 체내 흡수율 및 이용률은 더욱 감소된다.

또한 노년기에 위산 분비가 감소하거나 위장병을 치료하기 위해 너무 많은 제산제를 복용할 경우 비타민 B12 흡수부족에 의한 결핍증이 올 수 있다. 특히 암이나 위장질환 등으로 위절제 수술이나 내재성인자(점액성 단백질)의 낮은 분비율로 기인하는 위기능장애는 인체의 비타민 B12 흡수를 방해함으로써 악성빈혈(적혈구 또는 혈액속의 혈색소의 만성적 결핍)을 초래한다. 이에 해당되는 사람들은 충분하게 비타민 B12를 투여 받아야 한다.

비타민 B12가 결핍되면 다양한 질환이 야기될 수 있다. B12 결핍의 3가지 중요한 증상은 거대적아구성 빈혈(megaloblastic anemia), 신경 증상, 위장관 증상이다 최근에는 심혈관계 질환, 알츠하이머, 우울증, 암 등 질환과도 관련이 있다고 보고되어 주목을 받고 있다.

거대적아구성 빈혈은 엽산 결핍 시에 나타나는 혈액학적 변화와 같으며 창백함, 피로, 숨 가쁨, 운동 능력 감소 등의 증세가 발현된다. 그리고 비타민 B12가 결핍되면, 75~90%는 신경장애가 나타나며, 12~25%는 빈혈증상 없이 신경장애만 나타난다.

비타민 B12는 신경수초(myelin sheath) 합성의 필수 성분으로 모자라면 다양한 신경장애와 우울증이 나타난다. 신경학적으로는 손발의 기능마비, 진동 감지력 감소, 정서불안, 근육조절기능의 저하 등이 생긴다. 심해지면 정신 기능장애, 기억력장해, 정신착란, 망상, 환각, 흥분 등 정신이상 증세로 발전하기도 한다. B12 결핍은 알츠하이머 질환이 나타날 수 있으며, 조증(mania) 및 정신병을 초래한다.

그리고 비타민 B12 결핍 시에는 식욕부진, 변비 등의 위장장애 증세도 나타나 데, 이는 악성빈혈이 위장의 질환과 관련되어 있다는 사실로 일부 설명된다. 불임 또는 유산의 경험이 있는 여성들, 임신부와 모유를 수유하는 사람에게서도 비타민 B12 결핍 현상이 많이 발현된다.

음주, 항응고제, 통풍 치료제, 제산제, 아스피린, 항생제, 이뇨제, 카페인, 변비치료제, 에스트로겐, 경구피임약, 수면제 등도 비타민B12 결핍을 초래한다. 최근 연구에 의하면, 비타민 B12의 부족은 조골 세포의 형성을 방해하여 골절의 위험성이 높아진다고 보고된다. 미국인의 25% 정도에서 비타민 B12 결핍이 보고되고 있고, 40%에서는 정상 이하의 혈중 농도를 보이고 있다.


B12 섭취량 충분하면 분명 호전

우리나라 성인 남녀의 비타민 B12 권장섭취량은 2.4㎍/일이다. 이는 적혈구 합성에 필요한 비타민 B12 양에 기초한다. 65세 이상 노인의 경우 권장섭취량은 젊은 성인과 같으나, 위산 분비가 감소되어 식품 중의 비타민 B12 생체이용률이 낮아질 가능성이 있으므로 비타민 B12 강화식품 또는 보충제를 섭취하도록 권장한다.

임신 및 수유부의 경우 에는 권장섭취량에 0.2㎍/일이 부가되어 2.6㎍/일이다. 최적 섭취량은 25~100㎕이다. 나이가 들면서 흡수가 떨어지므로 노인들은 용량이 높은 비타민 B12 제제를 복용하는 것이 좋다. 비타민 B12는 위산에 코팅이 되어야 십이지장, 소장에서 흡수되어진다. 그래서 위산이 많이 나오는 식후나 식사 중간에 섭취하는 것이 효과적이다.

▼ (정신 장애 호전) 비타민 B12가 결핍된 사람에게서 정신 장애가 생길 수 있다는 것은 새로운 내용이 아니다. 이 비타민이 모노아민(monoamines), 멜라토닌(melatonin), 세로토닌(serotonin)과 같은 물질을 합성하고 이용하는데 핵심 역할을 하며, 게다가 비타민 B12는 신경 세포 그 자체의 기능과 유지에 절대적으로 중요한 역할을 하기 때문이다.

다수의 연구 결과는 호모시스테인(Homocystein)이 높은 사람들에게서 사고력의 장애를 경험한다는 결과를 내놓는다. 비타민 B12는 호모시스테인을 낮춤으로써 뇌 기능을 안정적으로 유지한다. 호모시스테인은 메치오닌(methionine) 대사의 부산물로 신경 세포(neuron)에 악영향을 미치는 독성 물질이다.

‘수초’(myelin sheath)는 신경 세포 주위의 전기절연체로 신경 전도 과정에서 중요한 역할을 한다. 따라서 수초의 퇴행은 심각한 신경학적 장애를 야기할 수 있다. 그런데 수초(myelin)는 비타민 B12에 의존하는 메틸화 반응에 의해서 생성되고 유지된다.

이에 비타민 B12의 주축인 메틸코발라민(methylcobal-amin)은 신경을 보호하는 탁월한 기능을 가지고 있다. 메틸코발라민은 산화질소(nitric oxide), 저혈당, 저산소증의 영향으로 뇌가 손상되는 것을 적극 방어한다. 메틸코발라민을 이용한 동물 실험 결과에서는 신경 세포를 재생하고 퇴행성 신경 질환의 진행을 늦추는 효과가 생생하게 밝혀진 바 있다.

또한 매일 메틸코발라민을 복용한다면 갑자기 뇌졸중이 생겼을 때 저산소증으로부터 즉시 뇌신경을 보호하는 효능이 있는 것으로 보고된다.

▼ (치매 호전) 치매 노인의 약 30%에게서 혈청 비타민 B12 수준이 낮다고 알려진다. 실제로 알츠하이머 환자는 비타민 B12가 결핍되어 있는 경우가 보통이다. 치매 예방을 위해 비타민 B군 음식을 충분히 섭취해야 한다. 비타민 B군 중 비타민 B9, 비타민12, 비타민 B6 은 항산화 작용으로 치매 유발 요인이 되는 ‘호모시스테인’을 감소시키고, 뇌가 영양분을 잘 쓰도록 돕는다.

호모시스테인의 농도가 ℓ당 15∼30 μmol·수준인 노인은 정상치(15μmol 이하)의 노인보다 경도인지장애 위험도가 약 1.4배, 30∼100μmol인 노인은 약 2.5배 높았다. 비타민 B12와 비타민 B9인 엽산을 충분하게 섭취하면 치매의 전 단계로 알려진 경도인지장애(MCI, Mild Cognitive Impairment)를 줄이는 효과가 밝혀진 바 있다.

치매와 관련된 비타민 결핍증은 비타민 B1, 나이아신(비타민 B3), 엽산, 비타민 B12 군이 있다. 흔히 치매는 완치할 수 없다고 알려졌지만, 모두 그런 것은 아니다. 비타민 결핍, 갑상선 기능저하증에 의한 치매는 채혈 검사를 통해 결핍물질을 공급해주면 호전된다.

▼ (섬유근육통과 만성피로증후군 호전) 스웨덴 고트리스 클리닉(Gottries Clinic) 연구팀이 “비타민 B12와 엽산을 복용하면 섬유근육통(fibromyalgia)과 만성피로증후군으로 알려진 근육통성 뇌척수염(myalgic encephalomyelitis, ME)의 증상완화에 효과적이다”라는 연구결과를 2016년 6월 20일 건강전문매체 벨마라헬스가 보도한바 있다.

연구결과, 비타민B12와 엽산에 잘 반응하지 않은 집단은 통증을 호소해 진통제를 사용한 반면 비타민B12와 엽산에 잘 반응하는 집단은 대부분 진통제를 사용하지 않을 만큼 통증이 경감됐다.

섬유근육통은 만성적으로 전신에 나타나는 근·골격계통증이며 피로, 경직, 저림, 두통, 수면장애, 감정변화 등의 증상이 동반된다.

근육통성 뇌척수염(ME)은 소위 ‘만성피로증후군’으로 6개월 이상 극심한 피로가 아무리 쉬어도 풀리지 않고 지속되는 증상이다. 피로감, 관절·근육 통증, 두통, 림프절 압통, 인후통, 기억력·집중력 저하 등의 증상이 대표적이다.

▼ (뇌졸중과 암 예방) 알려진 바와 같이 호모시스테인은 메티오닌 대사의 부산물로 뇌혈관 손상(뇌졸증)을 유발할 수 있다. 많은 연구들에서 호모시스테인이 상승하는 가장 흔한 이유가 엽산 혹은 비타민 B12의 결핍이라는 사실이 보고되고 있다. 또한 호모시스테인의 상승은 암 발생의 위험 요인으로 간주된다. 호모시스테인의 상승은 DNA 손상과 관련이 있다는 사실이 최근 보고되었기 때문이다.

혈중 비타민 B12의 정상 수준은 DNA 손상을 예방하는데 충분하지 못한 것으로 생각된다. 즉 호모시스테인을 낮추고 결과적으로 DNA 손상을 최소화하려면 일반적인 권장 용량 보다 훨씬 많은 비타민 B12를 보충해야 한다는 사실을 의미한다.

가장 위험한 것은 위암이다. 연구 결과들은 악성 빈혈에 의해 위의 내층에 입힌 손상과 위암과의 연관성을 보여주었다. 그리고 많이 사용되는 당뇨처방약인 메트포민(metformin) 복용으로 비타민 B12 혈중 농도가 낮아질 수 있다는 사례가 발표되었다.(Albert Einstein College of Medicine in New York City). 최근에는 비타민 B12 결핍이 심장에 영향을 미칠 수도 있다는 것을 시사하는 연구 결과가 제시되었다.

'비타민 B9 엽산'과는 동거동락 일심일체

비타민 B12 기능 중 많은 부분을 비타민 B9인 엽산이 차지한다. B12가 체내에서 엽산을 재생시키기 때문이다. 이에 B12 기능은 엽산의 기능이며 B12 결핍 증상은 대개 엽산의 결핍 증상이다.

비타민 B12은 엽산의 작용에 보조적인 역할을 하므로, 비타민 B12가 부족하면 엽산이 조효소로 변환되기 어렵기 때문에 엽산 결핍증세가 나타나게 된다. 따라서 비타민 B12의 체내에서의 역할 및 결핍증세는 엽산과 떼어놓고 생각할 수 없다.

엽산의 장기 복용으로 비타민 B12 결핍 증상이 숨겨져 뒤늦게 나타날 수 있고, 비타민 B12가 부족하면 엽산이나 멜라토닌 결핍으로 이어질 수 있다. 비타민 B12가 결핍되어 있을 때에는 뇌에서 엽산이 비타민 B12의 결핍을 교정할 수 없기 때문에 엽산만을 보충하는 경우에 뇌 손상이 생기기가 쉽다.

따라서 비타민 B12가 결핍된 상태에서 엽산만을 다량 섭취하는 경우에는 신경학적인 증상을 유발하거나 기존 증상을 악화시킬 수가 있다는 사실에 유념해야 한다.

그리고 흔하지는 않지만 엽산 결핍증 역시 정신 장애 증상을 유발할 수 있다. 엽산과 비타민 B12 모두 뇌에서의 생화학적 반응에 필요한 물질인데 만일 어느 한 가지가 결핍되면 다른 한 가지 역시 결핍된다. 만일 엽산 결핍이 확인되면 엽산과 비타민 B12 모두 보충해야 한다. 결과적으로 이 두 가지 물질을 동시에 충분히 섭취하는 것이 중요하다. 비타민 B12를 엽산과 함께 복용하면 호모시스테인 수치를 낮추는 데 시너지 효과를 보인다.

식품으로 적극 섭취, 비타민 보충제 병행

비타민 B12는 적색 결정으로서 물과 알코올에 잘 녹으며, 빛에는 약하나 열이나 산 또는 알칼리에는 비교적 안정하여 통상적인 조리과정에서 손실되는 일은 거의 없다.

비타민B12는 대부분의 동물성 식품에 포함되어 있으며, 특히 동물의 간, 신장을 비롯하여 치즈(특히, 발효제품), 우유 및 유제품(요구르트), 밀가루(whole wheat), 현미, 해초, 쌀겨, 국화, 버섯, 콩, 절인채소, 콩발효제품(절인 콩두부, 발효 검정콩) 및 이스트(무알콜 맥주), 김, 미역, 다시마 같은 해조류에 모두 비타민 B12를 함유하고 있다.

그러나 동물성 식품에 비율이 매우 높으며 식물성 식품에는 소량 함유되어 있다. 따라서 채식주의자와 같이 동물성 식품을 거의 먹지 않는 사람은 비타민 B12의 결핍에 취약할 수 있기에비타민 B12 보충제를 복용하여야 한다.

[저작권자ⓒ 일요주간. 무단전재-재배포 금지]