인 체내분포, 대사, 작용, 결핍 및 과잉증, 섭취기준과 급원식품

1. 인의 분포

 

인은 체내 무기질 중 칼슘 다음으로 양이 많은 물질로, 성인 체중의 약 0.8~1.2%를 차지하고 있습니다. 인의 약 85%는 칼슘과 함께 뼈와 치아에 인산칼슘의 결정체 형태로 들어 있습니다.

 

나머지는 연조직(근육 등 14%)과 혈액, 체액(1%)에 존재합니다. 혈청 무기인은 3~4mg/dL로 유지되며 대부분의 무기인은 HPO₄²⁻과 H₂PO₄⁻ 형태로 존재합니다. 그리고 약 10%가 단백질에 결합되어 있거나 칼슘이나 마그네슘과 복합체를 이루고 있습니다. 인은 식품에 널리 분포되어 있기 때문에 체내 필요량을 충분히 섭취할 수 있습니다.

 

 

2. 대사

 

인은 식품에 유기화합물의 형태로 존재하며 세포 내 인지질이 인을 포함한 화합물의 구성 성분입니다. 식품의 유기인산염은 알칼라인 포스포타제에 의해서 소화관 내에서 무기형의 인으로 유리되어 흡수됩니다. 인은 십이지장의 상부, 산성이 강한 초입 부분에서 용해되어 흡수됩니다.

 

성인은 섭취한 인의 약 60~70%를 흡수합니다. 인 흡수 속도는 칼슘보다 빠르고, 식후 1시간 후에 최고치에 이르는 데 비해 칼슘은 3~4시간이 지나야 합니다. 식품에 들어 있는 인이 함유된 피틴산은 인을 분해하는 피타제(phytase) 효소가 없어서 분해되지 못합니다. 장내 박테리아나 제빵 시에 사용되는 이스트에도 약간의 피타제가 들어 있습니다.

 

인은 필요량이 많은 성장기/임신기/수유기 때 흡수율이 증가합니다. 일단 체내에서 사용되었던 인은 신장을 통하여 배설되며, 배설량은 섭취량에 비례합니다. 인의 배설을 조절하는 부갑상선은 인의 항상성을 조절하는 유일한 기관입니다. 인의 흡수는 비타민 D와 함께 부갑상선 호르몬이 흡수량과 신장의 재흡수를 조절하여 뼈에 축적되어 있는 인을 방출하도록 작용합니다. 혈장의 인 수준이 2.5mg/dL 이하로 감소하면 저인산혈증이 발생합니다.

 

 

3. 체내 작용

 

(1) 뼈와 치아의 형성

 

체내인의 약 85%가 뼈와 치아에 존재합니다. 충분하게 인이 공급되지 않으면 뼈의 석회화가 잘 일어나지 않습니다. 인은 칼슘과 결합하여 비교적 불용성의 결정체인 수산화 인회석 히드록시아파타이트를 형성합니다. 뼈와 치아를 강하고 단단하게 합니다. 그리고 뼈의 인 함량은 칼슘의 약 절반 정도입니다.

 

(2) 필수적인 체내 화합물의 구성 성분

 

인은 세포핵 내의 핵산과 세포막을 구성하는 인지질의 성분이고 신경계통에서도 구성 성분으로 작용합니다. 단백질 합성에 필수적인 DNA와 RNA, 세포막의 인지질, 비타민들은 인을 필수 구성 성분으로 함유합니다.

(3) 비타민과 효소의 활성화

 

인은 니아신, 티아민, 비타민 B 등 여러 비타민의 활성화에 필요합니다. 또 세포 내의 많은 반응들은 인산화효소와 인산분해효소에 의한 인산화와 탈인산화로 효소활성이 조절됩니다. 단당류가 흡수되려면 인산과 결합해야 흡수 속도가 빨라지고 혈액으로 조직에 운반되었을 때 세포막을 쉽게 통과할 수 있습니다. 비타민 B 인 피리독살(pyridoxal)은 인산과 결합하여 피리독살 인산염(pyridoxal phosphate)이 되어 활성형이 됩니다.

(4) 산 염기 평형 조절

 

혈액과 세포 내에서 인산과 인산염 형태의 주 음이온으로 인산이온은 수소이온과 쉽게 결합합니다. 인산이온은 체액이 산성화되면 수소이온과 더 많이 결합하고 알칼리로 되면 수소이온을 내놓아서 염기의 평정을 조절하는 완충작용을 합니다.

 

 

(5) 에너지의 저장과 방출

 

인은 탄수화물, 지질, 단백질의 산화과정에 작용하여 고에너지 화합물인 ATP(adenosine uiphosphate)를 합성합니다. ATP는 인산이 세 개 결합되어 있는 물질로 끝부분에 있는 인산 결합에 에너지를 저장하며 에너지가 필요할 때 인산이 분리되면서 에너지를 방출하여 세포 내에서 화학반응이 계속적으로 일어날 수 있도록 합니다. ATP는 에너지의 급원으로 작용합니다.

 

 

4. 인의 결핍증과 과잉증

 

(1) 결핍증

 

인은 거의 모든 식품에 함유되어 있어 사람에게서 결핍증이 발생하는 일은 드뭅니다. 그렇지만 동물이나 사람에게 장기적으로 인이 결핍되면 식욕부진, 근육 약화, 뼈의 약화, 통증 등이 초래됩니다. 특히, 조산아인 경우 인이나 칼슘의 부적절한 공급으로 인해 구루병이 생길 수 있습니다. 그밖에도 당뇨병, 알코올 중독, 신장병 등이 있거나, 또는 인과 결합하는 물질이 들어 있는 제산제를 장기 복용하면 인의 평형에 영향을 끼쳐 저인산혈증이 나타날 수 있습니다.

 

(2) 과잉증

 

미숙아에게는 골격 성장을 위해 다량의 인을 공급해 주는데, 이때 인은 마그네슘과 납의 흡수를 저해시킬 수 있습니다. 인의 섭취량이 칼슘보다 두 배 이상으로 장기간 지속되면 저칼슘혈증이 생기거나 이차적인 부갑상선 호르몬의 증가로 골격에 소실이 올 수 있습니다. 유아기에 인 함량이 높은 조제분유를 사용할 경우 저칼슘혈증 및 테타니가 발병할 수 있으나 과량의 인을 장기간 섭취하지 않는 한 큰 문제는 없습니다.

 

 

5. 섭취 기준과 급원식품

 

(1) 섭취 기준

 

우리나라 성인의 1일 인(P) 섭취량은 600~1,500mg으로 칼슘의 두 배 정도입니다. 칼슘과 인의 섭취 비율을 1:1~1:1.5로 권장하고 있습니다. 인은 모든 식품에 많이 함유되어 있기 때문에 섭취하는 데 별 어려움은 없습니다. 2015년 한국인 영양소 섭취 기준에서 인의 평균필요량은 성인 남녀 모두 580mg/일로 권장섭취량은 700mg/일, 상한섭취량은 3.5g/일입니다.

 

 

 

(2) 급원식품

 

급원식품은 육류, 가금, 생선, 달걀 같은 단백질 함량이 많은 식품입니다. 곡류에도 비교적 많은 양의 인이 있습니다. 말린 콩과 유제품도 인 함유량이 상당히 높은 식품입니다. 채소와 과일은 일반적으로 인 함량이 적습니다. 최근 탄산음료나 가공식품에 인이 첨가되어 인 섭취량이 크게 증가하고 있습니다.