[지용성 비타민] 혈액응고에 필수적인 "비타민 K"

안녕하세요. 유익한 건강 정보를 전달해 드리는 '우파파'입니다. 이번 시간에는 비타민 K에 대하여 상세히 알아보도록 하겠습니다. 먼저 지용성 비타민에 대한 전반적인 내용을 먼저 보고 가기면 이해가 더 빠르실 거에요.

지용성 비타민의 종류와 효능 (비타민 A, D, E, K)

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비타민 K란?

비타민 K, 지용성 비타민

비타민 K는 혈액응고에 필수적인 비타민으로 항출혈성 비타민(antihekdcnorrhagic vitamin)으로 불립니다. 기름에 용해되는 지용성 비타민의 한 종류로 열에는 안정적이지만, 빛/알카리에 불안정합니다. 독일어의 '응고'에 해당하는 단어 'Koagulation'에서 첫 자를 따서 비타민 K로 명명되었습니다. 자연적으로 발생하는 형태의 비타민 K에는 비타민 K1, K2, K3가 있습니다. 비타민 K1 또는 필로퀴논(phylloquinone) 1938년에 발견된 화합물로 식물에서 합성되며 식단에서 가장 많이 사용되는 형태입니다. 비타민 K2 또는 메나퀴논(menaquinone)은 인간의 장내 미생물에 의해 합성되며 발효 식품 및 동물성 제품에서도 발견됩니다. 이외의 비타민 K의 다른 형태들은 모두 체내에서 비타민 K2로 전환됩니다. 비타민 K2의 종류와 연관된 화합물의 종류가 많이 존재하는데, 천연화합물 외에도 비타민 K의 활성을 가진 많은 합성화합물(비타민 K4, K5, K6, K7)은 의약품으로서 혈액응고에 시간을 줄이기 위해 사용됩니다.

마지막 형태인 비타민 K3 또는 메나디온(menadione)은 인공적으로 가공되어 동물 사료로 이용되며, 방부력이 있어 식품의 방부제로도 사용됩니다.

비타민 K의 형태에 따른 구조, 출처=2020 한국인 영양소 섭취기준 - 비타민

비타민 K는 간에서 혈액응고인자의 합성에 관여하며, 혈액응고인자들은 간에서 불활성형 단백질 형태로 합성되며 이때 이들을 활성화하기 위해 비타민 K가 필요하게 됩니다. 비타민 K는 *카복실화 효소의 코엔자임(조효소)로 작용하여 혈액응고인자 전구체 단백질의 *글루탐산을 *감마 카르복시 글루탐산으로 전환시켜 혈액응고인자를 활성화시킵니다. 비타민 K는 혈액응고 이외에도 골격 형성 및 연조직 석회화 예방을 합니다. 또한, 비타민 K는 비타민 K의 의존성 단백질 *성장 정지 특이적 유전자 6, GAS6를 통해 다양한 세포 기능의 조절에도 관여하고 있습니다. 

• 카복실화 효소(carboxylase): 기질(효소에 의해서 합성 또는 분해되는 특정한 화합물)을 카르복실화 하는 반응을 촉매하는 효소. 카르복시기 형성 효소라고도 함.
• 글루탐산(glutamic acid): 20가지의 단백질 구성 아미노산 중의 하나
• 감마 카르복시 글루탐산(γ-carboxyglutamic acid): 글루탐산의 γ 위치에 카르복시산이 붙은 아미노산의 일종으로 혈액의 응고인자(*트롬빈), 뼈의 *오스테오칼신 등에 존재하며, 비타민 K의 작용으로 *펩티드 안에서 글루탐산으로부터 생성됩니다.
• 트롬빈(thrombin): 혈액 응고에 관계되는 단백질 분해효소
• 오스테오칼신(osteocalcin): 뼈, 연골, 상아질, 시멘트에 존재하는 비콜라겐성 단백질의 하나. 합성에 비타민 K가 꼭 필요하며, 비타민 D에 의하여 합성과 분비가 촉진됩니다.
• 펩티드 또는 펩타이드(peptide): 알파 아미노산이 2개 이상 펩티드 결합으로 연결된 화합물의 총칭이지만, 보통 아미노산이 잔기의 수(n)가 100 이하인 것을 나타냅니다. n이 2인 것은 dipeptide, 3인 것을 tripeptide, n이 2~10의 것을 oligopeptide, 약 10~50의 것을 polypeptide, 50 이상의 것을 단백질이라고 부릅니다.
• 비타민 K(vitamin K cycle): 세포 내에서 글루타메이트의 카복실화와 짝이 되어 일어나는 비타민 K의 산화, 환원 반응을 비타민 K 사이클이라고 합니다. 

Vitamin K Cycle, 출처=Oregon State Universite Linus Pauling Institute

• 성장 정지 특이적 유전자 6, GAS6(growth arrest - specific 6): GAS6는 1993년에 확인된 비타민 K 의존성 단백질이며, GAS6는 신경계뿐만 아니라 심장, 폐, 위, 신장 및 연골에서 발견되었고, 세포 신호 전달 활성을 갖는 세포 성장 인자이며, 식균 작용/세포 부착/세포 증식/세포자멸사 등 다양한 세포 기능에 관여하고 있습니다. 또한 발달/노화 신경계에서 중요한 역할을 하고 있으며, 혈소판 신호, 혈관 지혈을 조절하는 등 대부분의 조직에서 발현되고 많은 세포 기능에 관여하고 있습니다. GAS6는 혈전 형성, 죽상 동맥 경화증, 만성 염증 및 암 성장을 포함한 여러 병리학적 상태 와도 깊은 관련이 있습니다.

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비타민 K의 결핍

비타민 K 결핍은 일반적으로 혈액응고 장애를 유발합니다. 증상으로는 쉽게 멍이 들고, 코피, 잇몸 출혈, 소변 혈액, 대변 혈액, 타르 같은 검은색 변 또는 심한 생리혈로 나타날 수 있는 출혈입니다. 신생아의 비타민 K 결핍은 *신생아의 비타민 K 결핍 출혈이라는 출혈 장애를 유발할 수 있습니다. 

• 신생아의 비타민 K 결핍 출혈(Vitamin K deficiency bleeding, VKDB): 신생아 출혈성 질환으로 알려진 VKDB는 출생 시 낮은 비타민 K 저장량으로 인해 신생아와 어린 영아에게 영향을 미치는 드문 형태의 출혈 장애입니다. 일반적으로 뇌 손상 또는 사망의 위험이 있는 두개내 출혈을 나타냅니다.
• 성인: 비타민 K 결핍은 비타민 K가 식품으로 다양하게 존재하는 등 여러 가지 이유로 건강한 성인에게 흔하지 않습니다. 대장에 정상적으로 서식하는 박테리아는 비타민 K2, 메나퀴논을 합성하지만 잘 흡수되며, 잘 활용되는지 여부는 아직 불분명 합니다. 비타민 K 결핍의 원인으로는 금식을 하는 환자에게 항생제를 투여할 경우에 항생제로 인해서 대장균이 억제되고, 음식의 공급이 중단되면서 나타납니다. 또한 대장염과 같은 염증성 장 질환, 크론병, 만성 췌장염 등의 질환에서 지용성 비타민 흡수 장애를 일으키기도 합니다.
• 유아: 모유 수유만 하는 신생아는 분유에 비해 모유 비타민 K가 상대적으로 적기 때문에 비타민 K 결핍 위험이 증가합니다. 일반적으로 신생아는 아래와 같은 이유로 비타민 K 흡수 상태가 낮습니다. 

1. 태반 장벽을 통한 비타민 K 수송이 제한적.
2. 비타민 K의 간 저장율이 매우 낮음.
3. 비타민 K의 주기는 신생아 특히, 미숙아 상태에서는 완전히 기능을 하지 않을 수 있음.
4. 모유의 비타민 K 함량이 낮음.
5. 산모가 발작 예방을 위한 항경련제를 복용하고 있는 영아 또한 비타민 K 결핍 위험이 있음.

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비타민 K가 풍부한 음식과 함유량

비타민 K가 풍부한 케일 / 픽사베이(Pixabay) 무료이미지 by 우파파 스토리

비타민 K가 풍부한 식품으로는 케일, 양배추의 녹엽, 콜리플라워, 브로콜리, 시금치, 상추와 같은 녹엽채소에 많으며, 밀기울, 돼지의 간장, 대두, 콩가공품, 달걀, 해조류 등 많은 음식에 포함되어 있습니다.

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비타민 K 주요 급원식품 (100g당 함량)

• 배추김치: 75μg/100g
• 시금치: 450μg/100g
• 들깻 입: 787μg/100g.
• 무 시래기: 461μg/100g
• 상추: 209μg/100g
• 건 미역: 1543μg/100g
• 채소음료: 158μg/100g
• 파: 88μg/100g
• 열무김치: 123μg/100g
• 콩나물: 93μg/100g
• 김: 656μg/100g

(출처=2020 한국인 영양소 섭취기준-비타민, 보건복지부, 한국영양학회)

연령	남자 (μg/일)	여자 (μg/일)
0~5(개월)	4	4
6~11(개월)	6	6
1~2세 유아	25	25
3-5세	30	30
6~8세	40	40
9~11세	55	55
12~14세	70	65
15~18세	80	65
19~29세	75	65
30~49세	75	65
50~64세	75	65
65~74세	75	65
75이상	75	65
임신부	없음	+0
수유부	없음	+0

(출처=2020 한국인 영양소 섭취기준-비타민, 보건복지부, 한국영양학회)

한국인 비타민 K 1일 충분섭취량

지금까지 사람과 실험동물을 대상으로 비타민 K 과잉섭취에 대한 독성은 아직까지 보고된 바가 없습니다. 따라서 비타민 K의 상한섭취량은 설정되어 있지는 않습니다. 정상적인 식사를 하는 경우 임상적으로 심각한 수준의 비타민 K 결핍증은 찾아보기 어렵고, 비타민 K의 필요량이나 충분섭취량을 결정하는데 필요한 근거자료가 부족하여, 2015 한국인 영양소 섭취기준을 따르되, 2017년 소아청소년 체위에 대한 기준치가 설정되었고, 지난 5년간 한국인의 체격 변화에 따른 연령별 기준치가 일부 조정되었습니다. 

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글을 마치며

지용성 비타민의 한 종류이며 비타민 K는 혈액응고, 골격 형성 및 연조직의 석회화 예방, 다양한 세포 기능의 조절 등의 효능을 나타내고 있습니다. 비타민 K 결핍은 일반적으로 혈액응고 장애를 일으키지만, 정상적인 식사를 하는 성인의 경우 결핍은 흔하지 않습니다. 신생아의 경우 모유에 비타민 K의 함량이 낮아 결핍이 증가할 수 있습니다. 비타민 K는 녹엽채소 및 생선기름, 돼지의 간장, 계란, 해조류, 대두, 콩가공품 등에 많은 식품에 골고루 함유되어 있습니다.

이상으로 수용성 비타민(B, C)과 지용성 비타민(A, D, E, K) 등 모든 비타민의 종류에 대해서도 상세히 알아보았습니다. 비타민을 간단히 정의하자면 '우리 몸이 올바르게 작용하도록 도와주는 물질'이라고 말할 수 있습니다. 또한, 비타민의 어원에서 보듯이 생명 유지에 필수적인 영양소로서 비타민은 우리 몸에 필수 요소입니다. 따라서 비타민을 올바르게 알고 바르게 섭취함으로써 건강을 찾으시 길 바랍니다.

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건강 유지를 위한 필수 비타민