피부색이 어두울수록 비타민 D 합성이 잘 안 된다고?
비타민 D의 중요성과 우리 몸에서 역할
진화론 및 관련 연구를 위한 공부를 하는 중에 생뚱맞게 비타민D에 대해서 이야기해보려 한다. 비타민 D는 오직 햇빛을 쪼여서 몸에서 합성하거나 음식으로 섭취하게 된다. 그래서 해를 보며 산책을 하는 것이 비타민 D 합성에 굉장히 중요한데, 이번 글에서 비타민 D가 우리 몸에서 하는 일들을 알아보려 한다.
그러니 햇살은 단순히 따뜻함을 주는 요소가 아니라 비타민 D 합성을 위한 필수 요소이다. (물론 식물을 키워서 에너지원을 뚝딱 만들어내기도 한다.) 하지만 지역마다 햇빛의 조사량이 다르다. 예를 들면 적도 주변으로 가면 지글지글 끓는 햇빛을 바로 바라보게 된다. 해도 굉장히 오래 떠있다. 반면에 고위도 지역으로 가면 해를 보기 어렵다. 겨울에는 해가 안뜨기도 한단다. 그렇다면 적도 지방에 사는 사람들은 비타민 D 과잉이고 고위도 지역에 사는 사람들 비타민 D 부족에 시달릴까? 사람은 어떤 방식으로 여기에 대응했을까?
인류를 적도 근처의 아프리카에서 기원했다. 햇빛이 강한 아프리카 지역에서는 멜라닌 색소로 인해 피부가 짙어졌다. 짙은 피부는 자외선을 차단하여 과도한 자외선으로부터 사람들을 보호했다. 그들에게 비타민 D 합성은 충분했다. 하지만 사람들이 이동하기 시작하면서 문제가 발생한다. 인류는 여러 줄기로 나뉘어 이주했고 특히 고위도 지역으로 이주한 인류는 적은 햇빛에 적응해야 했다. 햇빛이 약하면 비타민 D 합성이 부족해질 위험이 있고 이로 인해 피부색이 밝아졌다. 멜라닌이 적은 밝은 피부는 UVB 차단효과가 약하고 자외선이 피부 깊숙하게 들어올 수 있다. 따라서 적은 햇빛으로도 더 많은 비타민 D를 합성할 수 있는 것이다.
현대 사회에서는 사람들이 실내에서 생활하고 자외선 차단을 위해서 노력한다. 이로 인해 비타민 D가 부족해지는 경우도 생긴다. 또한, 사람들은 한 지역에만 머무르지 않는다. 과거에 비해 다른 지역으로 쉽게 이동하고 정착한다. 특정 환경에 적응한 피부색이 현대에는 건강에 영향을 미칠 수도 있는 것이다. 예를 들어 비타민 D의 혈중 농도가 높은 경우 특정 질병에 덜 취약한 특성이 있다. 한 연구에서는 COVID 19이 심각한 영향을 미치는 인종 그룹을 찾아냈다. COVID19 유행 초기부터 흑인, 히스패닉 등 특정 인종 집단이 더 취약하다는 결과가 있었다. 연구자들은 소득이나 노동의 형태 등과 같은 사회경제적 요인과 함께 비타민 D의 결핍을 원인으로 지목했다.
이번 글에서는 비타민 D의 중요성과 우리 몸에 미치는 영향 등을 알아보겠다.
비타민 D, 왜 중요한가?
많은 사람들이 비타민 D를 그냥 '비타민 중 하나'라고 생각한다. 사실 비타민 D는 우리 몸 안에서 호르몬처럼 작용하는 물질이다. 다른 비타민들이 대부분 음식을 통해 들어오는 반면, 비타민 D는 햇빛을 통해 피부에서 만들어진다. 비타민 D는 몸속에 들어온 뒤, 두 단계를 거쳐야 비로소 활성화된다. 먼저 간에서 저장 가능한 형태로 바뀌고(피부에서는 UVB 햇빛이 프로비타민 D3를 프리비타민 D3로 바꾼다), 이후 신장에서 활성형 비타민 D(1,25(OH)₂D)로 전환된다. 이 활성화된 비타민 D는 칼슘 조절, 면역 기능, 심장 건강 등 다양한 기능에 관여한다. 그래서 비타민 D가 부족하면 단순히 뼈가 약해지는 것을 넘어서 여러 건강 문제를 일으킬 수 있다.
비타민 D의 합성과 대사 과정 비타민 D는 딱 두 가지 경로로만 몸에 들어온다. 이후 간에서 활성형으로 바뀌게 된다!비타민 D의 다양한 역할
필자는 비타민 D가 뼈 건강을 위해 중요하다는 얘기를 많이 들었다. 그래서 비타민 D와 다른 뼈와 관련된 영양소들이 들어간 보충제를 먹고 있기도 하다. 그리고 임신 준비 중에 엽산과 함께 비타민 D를 꼭 챙겨 먹어야 한다는 얘기도 들어봤던 것 같다.
Holick(2006)의 연구에 따르면, 비타민 D는 단순히 뼈 건강만 책임지는 게 아니다. 혈액 속에서는 25(OH) D 형태로 돌아다니다가, 신장에서 활성화된 후 온몸의 세포와 상호작용한다. 심장, 근육, 면역계, 유방, 대장, 전립선 등 다양한 장기에서 중요한 역할을 한다. 특히 혈중 비타민 D 농도가 일정 수준(30ng/mL 이상) 이상이면, 일부 암 발생 위험이 낮아진다는 연구 결과도 있다. 또한 많은 연구들이, 비타민 D 수치가 높을수록 여러 질병의 위험이 줄어드는 경향을 보인다고 보고했다. 물론 상관관계가 곧 인과관계를 의미하지는 않지만, 그만큼 비타민 D가 온몸의 건강과 밀접하게 연결되어 있다는 점은 분명하다.
[그림 1] 활성형 비타민 D(1,25(OH)₂D)의 생성과 다양한 역할.그림 1 (이 연구와 해당그림은 다른 연구에도 많이 인용된 연구로 꽤나 신뢰성이 높다고 생각해서 가져왔다.)에 나와 있듯이, 이렇게 활성화된 비타민 D는 뼈 건강을 책임지는 것만이 아니라, 심장(heart), 근육(muscle), 면역계(immune system), 대장(colon), 유방(breast), 췌장(pancreas), 피부(skin) 같은 다양한 장기와 조직에도 작용한다. 그림 1의 내용과 신체의 여러 기능에 비타민 D가 미치는 영향을 아래에 간단히 정리하겠다.
- 뼈 건강: 칼슘 흡수를 도와서 뼈를 튼튼하게 유지하고 부족하면 골다공증 같은 문제가 생기기도 한다.
- 근육과 신경 기능: 근육량과 근육의 힘을 키워주고, 균형감각을 좋게 한다. 그래서 넘어지기 쉬운 노인들에게는 비타민 D가 아주 중요하다.
- 면역 기능을 조절: 다발성 경화증, 제1형 당뇨병, 류머티즘 관절염, 염증성 장 질환, 피부 건선 같은 자가면역 질환과 관련이 있으며 면역 기능이 과도하게 반응하지 않도록 조절하는 역할을 한다.
- 심혈관 건강: 혈압 조절에 도움을 주며 췌장에서 인슐린 분비를 자극해 제2형 당뇨병 위험을 낮추는데도 관여한다. 심부전 위험 (심장 기능이 떨어지는 질병)을 줄이는데도 효과가 있다고 알려져 있다.
- 세포 성장 조절: 세포의 과도한 증식을 막고, 암세포 성장의 억제에도 관여한다. 특히 전립선, 대장, 유방 등 일부 암과 관련 있다는 연구가 많다.
[그림 2] 비타민 D 수치와 주요 질병 발생률 감소의 관계 (Grassroots Health, 2013)또 GrassrootsHealth에서도 자료를 가져왔다. 이 자료는 혈중 비타민 D 수치가 높아질수록 다양한 질병 발생 위험이 얼마나 줄어드는지를 보여준다. 간단히 설명하자면 혈중 비타민 D 농도가 높아질수록, 우리 몸에 어떤 질병 예방 효과가 나타나는지를 보여준다.
그래프의 가로축은 비타민 D 수치를 나타내고 세로축은 질병들을 나열하였다. 색깔별로 몇 % 까지 질병의 위험이 줄어드는지를 보여준다. 대표적으로 제1형 당뇨병, 다발성 경화증, 유방암, 대장암, 폐암 같은 주요 암들, 골절, 골다공증, 고혈압, 독감, 저체중아 출산, 임신성 고혈압 등이 비타민 D농도가 증가할수록 질병 위험이 감소하였다.
주의할 점은 이 그래프는 상관관계를 보여주는 것이고, 비타민 D 수치가 높다고 해서 무조건 모든 질병이 예방되는 것은 아니다. 다만 다수의 연구에서 비타민 D가 중요한 역할을 한다는 근거가 많고, 건강 유지와 질병 예방을 위해 충분한 비타민 D를 유지하는 것이 중요하다는 것을 보여준다.
[그림 3] 비타민 D 수치와 질병 위험 감소의 상관관계 (Grassroots Health, 2013).위 그래프 역시 혈중 비타민 D 수치와 다양한 질병 위험 간의 관계를 보여준다. 비타민 D 농도가 낮은 상태(20ng/mL 이하)에서는 심장마비, 고혈압, 독감, 골다공증, 당뇨, 암 등 주요 질환들의 위험도가 높다. 하지만 수치가 40~60ng/mL 이상으로 올라가면, 대부분의 질병에서 위험이 60~80%까지 감소하는 경향이 나타난다. 물론 상관관계이지 절대적인 인과관계라고 단정할 수는 없지만, 비타민 D가 전신 건강에 미치는 긍정적 영향은 분명히 보여준다.
다음 글에서 비타민 D 수치에 영향을 주는 요인과 임신, 출산과 관련된 비타민 D의 기능, 비타민 D와 코로나 19에 대해서 정리해 보도록 하겠습니다!
브런치 이웃 여러분 햇살 쬐고 가세요!
이건 너무 과한가요?
그렇다면..
서 씨는 왜 이런 글을 쓰고 있는가 궁금하신 분들도 계실 것 같습니다.. 그냥 요즘 저의 관심사입니다..ㅎㅎ
