마그네슘의 체내분포, 대사, 작용, 결핍과 과잉증, 섭취기준과 식품

 

1. 체내 분포

 

마그네슘(Magnesium)은 식물 색소인 엽록소의 구성 성분으로 식물성 식품은 마그네슘의 좋은 급원입니다. 성인의 체내에 20~25g의 마그네슘이 함유되어 있으며 이 중 60%는 뼈와 치아에, 나머지는 근육과 혈액이나 연조직에 양이온(Mg²⁺)으로 존재합니다. 정상 혈청 수준은 약 1.6~2.6mg/dL이다. 혈장 마그네슘의 1/2은 유리상태이고, 1/3은 알부민에 부착되어 있고 나머지는 시트르산 · 인산 또는 다른 음이온과 복합체를 이루고 있습니다.

 

 

2. 대사

 

마그네슘은 섭취량의 35~40% 정도가 소장에서 흡수되며 함량은 일정합니다. 칼슘과 마그네슘은 흡수될 때 서로 경쟁합니다. 칼슘의 섭취량이 많으면 칼슘이 많이 흡수되어 마그네슘의 흡수를 방해하며, 마그네슘의 섭취량이 많으면 칼슘의 흡수를 방해합니다. 흡수되지 않은 마그네슘은 대변으로 배설되며 소량의 마그네슘은 땀으로 배설됩니다. 온도가 높아지면 마그네슘 손실량이 높아집니다.

 

마그네슘의 섭취량이 많거나 적더라도 혈중 마그네슘 함량은 거의 일정합니다. 그 이유는 섭취량이 적을 때는 소장에서 흡수를 증가시키고 신장에서 배설량을 감소시키며, 섭취량이 많을 때는 배설량을 증가시키기 때문입니다. 혈중 마그네슘은 주로 신장을 통해 배설되며 부신 호르몬인 알도스테론은 신장을 통해 배설되는 마그네슘을 조절하고 알코올이나 이뇨제는 마그네슘의 배설을 증가시킵니다. 백혈구 마그네슘의 양은 영양상태에 매우 민감하므로 영양상태 평가지표로 활용됩니다.

 

 

3. 체내 작용

 

(1) 골격과 치아의 구성 성분

 

체내에 있는 마그네슘의 60%는 칼슘이나 인과 복합체를 이루어 뼈와 치아를 구성하고 이들을 단단하게 합니다.

 

(2) 효소의 활성화

 

마그네슘은 몇 가지 펩티다아제 (펩티드 결합의 분해를 촉진시키는 효소)와 탄수화물 대사를 활성화하는 작용을 하고, 인산을 결합시키거나 분리시키는 작용을 하는 효소도 활성화합니다.

 

인산기 전이반응을 촉매 하는 헥소오스인산화효소, 포스포프락토오스인산화효소, 아데닐산인산화효소 등과 코엔자임 A의 아실화를 촉매 하는 티술인산화효소, 아미노산의 활성화를 촉매 하는 아미노산아실합성효소, 이 외에 글루타민합성효소 등의 보조인자로 작용하며 인산염과 피로인산염을 가수 분해하는 효소인 인산분해효소와 피로인산분해효소의 활성제로 작용합니다.

 

(3) ATP 구조의 안정화

 

마그네슘은 ATP에 의존하는 인산화반응에서 Mg-ATP 복합체를 형성하여 ATP를 안정화시킵니다. ATP는 탄수화물, 단백질, 지질, 핵산 대사를 비롯한 체내 여러 대사과정에 관련되기 때문에 간접적이지만 마그네슘은 대사 중합성과 분해과정 모두에 관련됩니다.

 

(4) 신경자극의 전달과 근육의 수축·이완 작용을 조절

 

마그네슘은 칼슘, 칼륨, 나트륨과 함께 신경자극 전달과 근육(심근, 내장근)의 수축, 이완작용을 조절하는 네 가지 양이온 중 하나입니다. 마그네슘과 칼슘은 서로 상반된 작용을 합니다. 칼슘은 신경을 흥분시키고 근육을 긴장시키는 반면, 마그네슘은 신경전달물질인 아세틸콜린의 분비를 감소시키고 분해를 촉진하여 신경을 안정시키고 근육의 긴장을 이완시킵니다. 따라서 마그네슘은 마취제나 항경련제의 성분으로 이용되기도 합니다.

 

(5) CAMP(cyclicadenosine 5-monophosphate) 생성에 관여

 

호르몬이 전하는 메시지를 세포 내에 전달하여 대사나 기타 세포 내 반응이 일어나게 하는 2차 전령자인 CAMP 생성에 관여합니다.

 

(6) 기타 작용

 

마그네슘은 mRNA와 단백질 합성장소인 리보솜을 결합시키고 DNA의 합성과 분해 과정에도 작용합니다.

 

4. 결핍증과 과잉증

 

(1) 결핍증

 

마그네슘은 식물성 식품 속에 널리 분포되어 있어서 정상상태에서는 결핍 증상이 발생하지 않습니다. 단, 마그네슘 섭취가 부족하거나 다량이 체외로 배출되면 혈청 마그네슘이 저하되는데, 이는 골격에서 서서히 혈액으로 진행될 수 있습니다. 마그네슘이 장기간 결핍된 성인, 만성 알코올 중독에 의한 영양결핍 환자, 급성과 만성 신장병 환자 같은 병적 대상자를 통해서도 관찰할 수 있습니다.

 

섭취 결핍이나 구토나 설사로 인하여 마그네슘이 체외로 다량 방출되면 혈청 마그네슘이 저하됩니다. 이때 신경전달과 근육의 수축·이완 작용에 이상이 초래되어 경련이 일어납니다. 심한 마그네슘 결핍은 신부전을 일으키며 허약·근육통·발작 등을 일으키고 심장마비를 초래하기도 합니다.

 

(2) 과잉증

 

마그네슘 과잉증은 정상적인 식사를 하는 건강인에게는 발생하지 않습니다.마그네슘 과잉증은 신장기능의 이상과 밀접한 관계가 있습니다. 고마그네슘혈증은 허약, 구역질과 함께 불쾌감을 일으키고, 호흡이 느려지고 혼수상태가 되며, 심하면 죽음을 초래합니다. 노인의 경우 고마그네슘혈증은 신장기능 장애를 일으키므로 특히 위험합니다.

 

 

5. 섭취기준과 급원식품

 

성인의 마그네슘 평형 실험의 결과를 이용하여 마그네슘 섭취 기준을 설정하였습니다. 2015년 한국인 영양소 섭취 기준에서 성인 남자(30세 이상)의 권장섭취량은 350mg/일, 여자(19세 이상)의 경우 280mg/일입니다. 상한섭취량은 식품 외의 급원에서 섭취한 마그네슘에 한하여 350mg/일로 설정하였습니다.

 

마그네슘은 녹색채소에 다량 함유되어 있고 견과류, 콩류, 통밀가루, 이스트 등에도 많이 들어 있습니다. 반면 정제된 식품, 육류, 유제품 등에는 적게 함유되어 있습니다.