구리의 대사 및 체내 작용

철과 유사한 작용이 많은 구리는 미량무기질입니다. 100~150mg이 성인의 체내에 함유되어 있습니다. 간, 뇌, 심장, 신장 조직에 가장 농도가 높고 심장, 비장, 신장, 및 혈액에도 고농도로 존재합니다. 근육에 있는 구리의 농도는 낮지만 근육에는 총구리의 40%가 들어 있습니다.

 

 

1. 대사

 

(1) 흡수

 

구리의 흡수, 이동, 저장 및 배설은 고도로 통제됩니다. 구리는 소장 상부에서 흡수되며 섭취량이 적을 때는 능동흡수를 통하여 흡수되고, 섭취량이 많을 때는 확산에 의해 흡수됩니다. 구리의 흡수율은 25%~60%인데, 흡수 시에 아연과 같은 다른 2가 양이온들과 경쟁합니다. 소장 흡수 세포 안에서 구리는메탈로티오네인(metallothinein)과 결합하는데, 이 메탈로티오네인 양에 따라 구리 흡수량이 조절됩니다. 아연을 과다 섭취하면 (150mg/일 이상) 메탈로티오네인을 포화시킴으로써 구리의 흡수를 방해합니다. 구리 섭취량이 많으면 흡수율이 감소하고 섬유소와 피트산의 섭취도 구리 흡수를 어느 정도 저해합니다.

 

(2) 이동

 

구리는 체내에서 자유 이온으로 존재하지 않습니다. 구리의 약 90%는 혈관으로 들어가면 대부분 세룰로플라스민(ceruloplasmin)이라는 단백질과 결합됩니다. 세룰로플라스민은 골수에서 적혈구 생성 세포에서 작용하는 효소입니다. 구리의 5%는 알부민과 결합되고 나머지도 다른 단백질이나 아미노산과 결합되어 이동됩니다.

 

알부민과 결합하여 이동되는 구리는 일시적으로 구리를 저장한 형태입니다. 간에서 메탈로티오네인에 결합한 구리는 저장형 구리이고 다른 세포로 이동되기 위해서는 세룰로플라스민과 결합하여 혈장으로 분비됩니다.

 

(3) 배설

 

구리는 담즙으로도 분비되어 장에서 재흡수되거나 대변에 섞여 배설됩니다. 체내 필요량이 많을 때는 재흡수되는 비율이 높아지고, 필요량이 적을 때는 그 비율이 낮아집니다. 과잉으로 섭취될 때 담즙으로 배설이 원활하지 않으면 독성이 나타나게 됩니다. 소변, 땀, 월경혈로도 소량의 구리가 배설된다. 사구체에서 구리가 상당량 여과되면 재흡수를 통해서 구리가 소변으로 배설되는 것을 방지합니다.

 

 

2. 체내 작용

 

구리는 효소의 구성 성분으로 구리를 가진 효소들은 모두 산소를 사용하는 반응에서 작용한다는 공통점이 있습니다.

 

(1) 철의 흡수 및 이용 증진

 

세룰로플라스민의 구성 성분으로서 철의 흡수와 이동을 돕고 저장된 철이 헤모글로빈을 합성하는 것을 돕습니다.

 

(2) 결합조직 정상 유지

 

결합조직인 콜라겐과 엘라스틴의 교차결합이 이루어지는 데 관여하여 질긴 결합조직을 형성하는 데 필요합니다.

 

(3) 에너지 생성

 

전자 전달계에는 시토크롬 산화효소(cytochrome oxidase)의 구성 성분으로 미토콘드리아의 ATP 생성에 필요합니다.

 

(4) 항산화 작용

 

초과산화물 균질화 효소(superoxide dismutase, SOD)의 구성 성분으로 산화제나 유리라디칼로부터 보호합니다.

 

(5) 신경전달물질의 합성

 

카테콜아민의 합성에 관여하는 효소의 보조인자입니다.

 

(6) 기타 작용

 

면역체계의 일부로 작용하며 혈액응고와 콜레스테롤 대사에 관여합니다.

 

 

3. 결핍증과 과잉증

 

구리의 결핍증은 드물게 나타나지만 설사, 흡수불량증, 영양실조 혹은 희석된 우유로 자라는 영아나, 아연의 섭취량이 많은 경우에서 발견됩니다. 구리가 부족하면 빈혈, 호중구감소증(neutropenia), 탈무기질화 같은 골격이상 등이 자주 나타나고, 골막하출혈(subperiosteal hemorrhage), 모발과 피부의 탈색, 엘라스틴 형성 손상이 일어나며 조혈장애와 대뇌 및 소뇌의 퇴화가 일어납니다.

 

식품을 통해서는 구리의 과잉증이 나타나지 않습니다. 음료수의 구리 함량이 3mg/L를 초과할 때 증상이 나타나는데, 구토 및 소화기 장애가 나타나고 더 지속되면 간경변, 혈관 질환, 혼수 및 사망이 발생합니다.

 

 

4. 섭취 기준과 급원식품

 

2015년 한국인 영양소 섭취 기준에서 성인의 구리 평균필요량을 600g/일로 정하였습니다. 성인의 구리 권장섭취량은 800g/일로, 상한섭취량은 10,000g/일로 정하였습니다. 간, 굴, 가재, 패류, 견과류, 달걀, 콩류 등은 구리의 좋은 공급원입니다.