구리

 

[화학적 특성]

전이금속인 구리는 생체 내에서 산화형인 Cu2+(cupric) 또는 환원형인 Cu+(cuprous)의 형태로 구리함유효소 내에 존재하는데, 용해도가 낮은 Cu+ 보다는 주로 Cu2+의 형태로 존재하며, 상호 전환이 가능하다.

 

[급원식품]

구리의 급원식품으로는 패류, 견과류, 두류, 곡류배아, 간 등 내장고기가 가장 좋으며 초콜릿, 버섯, 말린 과일, 바나나, 토마토, 포도, 감자 등에도 구리가 상당량 함유되어 있다. 그외에 다른 과일이나 채소, 닭고기, 생선, 우유 등의 구리 함유량은 매우 낮다. 이외에도 이들 식품의 추출물 또는 다음의 합성원료를 첨가한 가공식품과 구리 보충용 식품도 좋은 급원식품이다.

? 글루콘산동(cupric gluconate)
? 황산동(cupric sulphate)

 

[권장량]

우리나라 남녀 성인 및 노인의 구리 평균필요량은 600㎍/일이며, 권장섭취량은 평균필요량에 15%의 변이계수를 적용한 800㎍/일이다. 임신기의 추가 평균필요량은 임신기의 태아 성장과 양수, 모체에 필요한 구리의 양을 고려하여 100㎍/일이며, 추가 권장섭취량은 변이계수 15%를 적용한 130㎍/일이다. 수유부의 추가 평균필요량은 모유로 분비되는 구리의 양을고려하여 350㎍/일이며, 추가 권장섭취량은 평균필요량에 15%의 변이계수를 적용한 450㎍/일이다.

 

[흡수,, 대사,, 배설,, 분포]
구리는 주로 소장에서 흡수되나 위에서도 소량 흡수되며 섭취량이 적을 때는 능동적으로 흡수되고, 섭취량이 많을 때는 확산에 의한다.

구리의 흡수율은 구리 섭취량과 관련이 많아서 구리 섭취량이 적을 때에는 흡수율이 증가하고 구리 섭취량이 높을 때에는 감소한다고 보고되었다. 식이에 400㎍/일의 구리를 포함하고 있을 때 75%의 구리가 흡수되고 식이에 7.5㎎/일을 포함하고 있을 때 12%가 흡수된다.

 

구리의 흡수에 영향을 미치는 인자로 아연, 철, 몰리브덴, 아스코르브산, 일부 아미노산, 설탕 및 과당이 있다고 동물실험을 통해 보고되었다. 이 중 높은 용량의 아연보충제는 심각한 구리 결핍증이 나타날 정도로 구리의 흡수를 손상시킬 수 있다. 공통된 소장의 수용체에 의한 구리와 아연간의 경쟁과 관련이 있는 것으로 보인다.

즉, 아연을 과다하게 보충하면 성인과 유아에 있어서 구리 결핍을 유발할 수 있으며, 구리의 배설 기능이 손상되어 혈중에 구리가 축적되는 윌슨병(Wilson's disease)인 사람에게 아연 또는 티오몰리브데이트(thiomolybdate)를 고농도로 투여하였을 때 전신의 구리 농도를 감소시킬 수 있다.

혈중 구리의 65% 정도는 셀룰로플라스민(ceruloplasmin)이라는 단백질과 단단히 결합한 상태로 존재한다. 이 단백질은 특정 수용체를 경유하여 구리를 세포 안으로 내보낸다. 그 외 알부민, 트랜스쿠프레인(transcuprein), 저분자량 리간드들도 구리와 느슨하게 결합되어 상호 교환이 된 상태로 쉽게 구리를 조직으로 이동시키는데 대부분은 간으로, 나머지는 신장으로 이동된다.

 

일단 간에 도달한 구리는 몇 시간 내에 효소나 단백질을 만드는 데 이용되거나 간에서 새로 합성하는 셀룰로플라스민 내로 들어가서 혈액으로 방출된다.

구리의 농도는 조직에 따라 다양하며, 간, 뇌 및 신장은 단위무게 당 구리 함량이 근육이나 다른 조직에 비해 높다. 간에는 전체 함량의 15%, 뇌에는 10%, 근육에는 40% 정도가 존재한다.

대부분의 구리는 재 흡수되며, 재 흡수되지 않고 배설되는 구리의 대부분은 담즙에서부터 온 것이므로 담즙을 통한 구리의 배설은 흡수율의 조절과 함께 구리의 항상성을 조절하는 또 하나의 방법이 된다. 식이 내 구리의 함량이 많을 때에는 배설량이 증가하고, 구리 결핍시나 식사 내 구리의 함량이 적은 경우에는 거의 배설되지 않는다.

 

구리의 기능

[철분의 흡수 및 이용]
구리는 철분의 흡수 및 이용을 돕는 작용을 한다. 철분은 흡수되는 과정에서 소장세포의 세포막을 통과 하려면 Fe3+가 되어야 하는데, 구리가 주성분인 셀룰로플라스민(ceruloplasmin)이라는 단백질은 Fe2+를 Fe3+로 산화시켜 준다.

 

이러한 성질 때문에 셀룰로플라스민은 페록시데이즈(ferroxidase)라는 이름으로도 불린다. 또한 셀룰로플라스민은 흡수된 철분이 체내 철분결합 단백질과 결합되기 위해서도 필요한 형태인 Fe3+로 산화시키는 작용을 한다.

 

따라서 구리는 철분의 흡수와 이동을 돕고 저장된 철분이 헤모글로빈 합성장소로 이동하는데 관여하므로 헤모글로빈의 합성을 돕는다. 그러므로 구리가 부족하면 철의 이용률이 감소하고 적혈구 합성이 저하되어 빈혈이 발생된다.

[신체 내 효소 반응 촉매]
구리는 Cu, Zn-Superoxide dismutase(Cu, Zn-SOD)에 결합하여 세포의 산화적 손상을 방지 하는 역할을 한다. 구리는 또한 미토콘드리아 내 전자전달계의 마지막 과정에서 cytochrome C oxidase의 조효소로 작용하여 ATP 생성에 관여하고 있다.

 

한편 구리는 결합조직 단백질의 세포간 또는 세포내 사슬가교 형성을 촉발하는 반응에 필요한 lysyl oxidase를 활성화시키므로 구리가 부족하여 이 효소의 활성이 억제되면 골격, 피부, 혈관이 비정상적으로 형성된다. 구리는 결합조직을 구성하는 콜라겐과 엘라스틴이 교차결합하는데 작용하는 효소의 일부분이다.

따라서 구리는 골격형성과 심장순환계의 결합조직을 정상으로 유지하는 데 기여한다.

 

[기능성 표시의 예]
▪ 구리는 철의 운반과 이용에 필요합니다.
▪ 구리는 유해산소로부터 세포를 보호하는데 필요합니다.

 

[결핍]
구리 결핍으로 인한 증상은 철 보충으로도 고쳐지지 않는 빈혈, 백혈구 감소증, 호중구 감소증, 저색소증 등이 있으며, 태아기와 신생아기 동안의 구리 결핍은 신경장애 또는 골다공증을 일으키기도 한다.

 

또한 구리가 결핍되면 성인의 혈중 콜레스테롤이 증가하는 것이 보고되었으며, 구리가 결핍된 동물에서 심혈관계 기능이상이 보고되었다.

구리 결핍증은 일반적으로 매우 드물지만, 모든 연령에서 구리를 보충하지 않은 완전정맥 영양을 장기간 공급 받은 사람, 구리 함유량이 낮은 조제유를 먹은 미숙아, 영양불량 상태에서 회복 중인 유아 또는 만성 복막투석을 받고 있는 유아, 심한 화상 환자, 신장투석 환자 및 과량의 제산제 복용자 또는 페니실아민(penicillamine)과 같은 구리 착염제를 과량 복용하는 사람들에서 구리 결핍이 일어나기 쉽다.

 

[독성]
오염된 물이나 음료수를 통해 급성으로 유발되는 유해영향은 복부통증, 경련, 오심, 설사 및 구토 등의 위장관 증세이다. 다량의 구리는 구토를 유발하고 불쾌한 맛이 나기 때문에 급성 독성 증세는 매우 희귀하게 나타나며, 인체의 항상성 유지 기전으로 인해 다량의 구리 섭취 시에도 체내에 과량축적은 어느 정도 방지될 수 있다.

 

그러나 만성적인 구리 과다 섭취는 간 손상을 초래하므로, 간 상해를 구리의 상한섭취량 설정 시 독성종말점으로 사용하였다.

 

 

출처 :  식약청 건강기능식품규격팀