상대방의 말을 잘 들어 주어라

마더 테레사는 기자들의 질문에 이렇게 대답했

다 내가 한 일은 사람들이 내게 와서 무언가 말할 때

그 이야기를 처음부터 끝까지 들어준 것뿐입니다

 
 
 
망간

 

망간은 영양학적으로 중요한 물질이지만 강한 독성을 가지고 있다. 그리스어인 ‘마법(magic)’이라는 단어로부터 기원한 이 이름은 아직까지도 그 의미 그대로 남아 있는데, 이는 과학자들이 아직까지도 살아있는 생명체에서 망간 결핍과 독성의 다양한 영향을 다 밝히지 못하고 지금도 연구를 계속하고 있기 때문이다.

 

1.기능 (Function)

망간은 몇 가지 효소의 구성물질이며 다른 효소의 활성 인자(activator)로서 수많은 생리학적 과정에서 중요한 역할을 하고 있다.

1) 항산화 기능 (Antioxidant Function)
망간 과산화 디스뮤타아제(Mn Superoxide dismutase: MnSOD)는 미토콘드리아의 주요 항산화 효소이다. 미토콘드리아는 세포에서 사용되는 산소의 90% 이상을 소모하고 있으므로 산화 스트레스에 특히 취약하다. 과산화 자유기(superoxide radical)는 아데노신 삼인산염(ATP) 합성 동안 미토콘드리아에서 생성되는 반응성 산소종(reactive oxygen species, ROS)의 하나이다. MnSOD는 과산화 유리기를 과산화수소(hydrogen peroxide)로 전환하는 것을 촉매하며, 과산화수소는 다른 항산화 효소에 의해 물로 환원될 수 있다.
2) 대사 (Metabolism)
망간에 의해 활성화되는 많은 효소들은 탄수화물, 아미노산, 콜레스테롤 대사에서 중요한 역할을 한다. 피루브산염 카르복실라아제(pyruvate carboxylase)와 인산에놀피루브산염 카르복실라아제(phosphoenolpyruvate carboxylase)는 탄수화물이 아닌 물질로부터 당을 생성하는 과정인 포도당 신합성(gluconeogenesis)에서 중요한 역할을 한다. 피루브산염 카르복실라아제(pyruvate carboxylase)는 망간을 함유한 효소이고 인산에놀피루브산염 카르복실라아제(phosphoenolpyruvate carboxylase)는 망간에 의해 활성화되는 효소이다. 또 다른 망간을 함유한 효소인 아르기닌 분해효소(arginase)는 간에서 아미노산 대사 동안 생성된 암모니아를 해독시키는 과정인 요소 순환(urea cycle)을 위해 필요하다.

3) 뼈 발달 (Bone Development)
망간 결핍은 동물에서 뼈 형성에 이상을 일으킨다. 망간은 건강한 연골과 뼈 형성에 필요한 단백당(proteoglycans)의 합성을 위해 요구되는 당화전이효소(glycosyltransferase)의 우선적인 보조효소이다.

4) 상처 치유 (Wound Healing)
상처 치유는 콜라겐(collagen, 아교질) 생성을 필요로 하는 복잡한 과정이다. 망간은 프롤리다아제(prolidase)의 활성을 위해 필요하다. 이 효소는 인체의 피부 세포에서 콜라겐 합성에 필요한 아미노산인 프롤린(proline)을 제공하는 기능을 가지고 있다. 프롤리다아제 결핍은 유전 질환으로서 상처 치유에 이상을 일으키는데, 여러 증상이 있지만 특히 망간 대사 이상을 특징으로 한다. 또한 당화전이효소(glycosyltransferase)를 필요로 하는 글리코사미노글리칸(점액성 다당류, glycosaminoglycan) 합성도 상처 치유에 중요한 역할을 한다.

 

2. 영양소 상호작용 (Nutrient Interactions)
1)철 (Iron)

망간 흡수와 이동을 위한 특정한 기전이 결정되어 있는 것은 아니지만 철과 망간은 일반적인 흡수와 이동 경로를 공유할 수 있다는 몇 가지 증거가 제시되었다. 음식으로부터 망간의 흡수는 철분 함량이 풍부한 음식에서는 감소한다. 철분 제제(4개월 동안 하루 60mg)는 혈중 망간 농도 및 백혈구의 MnSOD 활성도 감소와 관련되어 있으며, 이는 망간 영양 상태의 저하를 의미한다. 개인의 철분 상태는 망간 이용에 영향을 준다. 철분 결핍시 망간의 장내 흡수는 증가하며, 철 저장 즉 페리틴(ferritin) 농도 증가는 망간 흡수 감소와 관련되어 있다. 일반적으로 남성이 여성보다 망간 흡수가 적은데 이는 철저장량이 여성보다 높기 때문이다.

2)마그네슘 (Magnesium)

 마그네슘 제제(하루 200 mg)는 망간 이용도를 약간 감소시키는데, 이는 건강한 성인에서 망간 흡수를 감소시키거나 손실을 증가시키기 때문이다.
3)칼슘 (Calcium)

한 연구에서 칼슘 제제(하루 500 mg)는 건강한 성인에서 망간 이용도를 약간 감소시킨다고 하였다. 칼슘 공급원 중에서는 우유가 영향이 가장 적고, 칼슘 탄산염(calcium carbonate)과 칼슘 인산염(calcium phosphate)이 가장 큰 영향을 미친다. 몇몇 다른 연구에서는 칼슘 제제가 망간 대사에 미치는 영향은 미미했다.

 

3.결핍 (Deficiency)

망간 결핍은 여러 종의 동물에서 관찰되어 왔다. 망간 결핍의 증상은 성장 장애, 생식 기능 장애, 골격계 이상, 내당능 장애(impaired glucose tolerance, IGT), 탄수화물과 지방 대사 이상 등이 있다. 사람에서 망간 결핍 증후군은 명확하지 않으며 증명하기 어렵다. 장기간 망간이 결핍된 완전 비경구적 영양 공급을 받은 어린이에서 망간 제제에 의해서 호전되는 뼈의 무기질 손실(광물 제거, demineralization)과 성장 장애가 유발될 수 있다. 망간이 부족한 음식을 섭취한 젊은 남성에서는 혈중 콜레스테롤 감소와 일시적인 피부 발진이 발생했다. 또한 혈중 칼슘, 인, 알칼리 포스파타아제(alkaline phosphatase)가 증가하는데, 이는 아마도 망간 부족으로 인한 뼈 재형성(bone remodeling)의 증가를 의미하는 것으로 보인다. 망간이 부족한 식사를 하는 젊은 여성에서는 당의 정맥 주사에 대한 반응으로 경한 내당능의 이상이 나타난다.

4. 적정 섭취량 (The Adequate Intake Level)
영양 권장량(RDA)에는 망간 요구량에 대한 충분한 정보가 없기 때문에 미국 의학 협회의 식품 영양 위원회(the Food and Nutrition Board of the Institute of Medicine, FNB)가 제시한 적정 섭취량에 따르면, 망간 결핍 증상은 완전 비경구적 영양 공급이나 망간이 결핍된 식사를 하는 사람에서만 나타난다.

-영아(0~5개월)-충분섭취량: 0.008mg, 영아(6~11개월)-충분섭취량: 0.8mg

 -소아: 1~2세: 충분섭취량: 1.2mg, 3~5세: 충분섭취량: 2.0mg

 -성인: 6~8세: 2.5mg, 9~11세: 3.0mg, 12~14:3.3mg, 15이후: 3.5mg

 

5. 질병 예방 (Disease Prevention)

1) 망간과 만성 질환 (Manganese and Chronic Diseases)
망간이 부족한 식사나, 혈액이나 조직 내 망간 부족은 몇 가지 만성 질환들과 연관되어 있다. 비록 현재는 망간 결핍이 다음에 언급되는 질환을 유발한다고 생각되지는 않으나, 약간이라도 부족한 망간 영양 상태가 특정 질환의 발생 과정에 관여하는지를 알기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.

2) 골다공증 (Osteoporosis)
골다공증인 여성들은 혈중 망간이 감소되어 있고, 경구 망간에 대한 혈장 반응이 항진되어 있다는 것이 알려져 왔다. 이는 골다공증이 있는 여성이 없는 여성보다 영양학적으로 망간이 부족함을 시사하는 것이다. 건강한 폐경기 여성을 대상으로 한 한 연구에서는 망간(하루 5mg), 구리(하루 2.5mg), 아연(하루 15mg), 칼슘(하루 1000mg)을 함유한 제제가 칼슘 단일제제보다 2년 이상 척추뼈 손실을 방지하는데 더 효과적임을 보고했다. 그러나 이 제제에서는 다른 미량 원소를 같이 사용하였기 때문에 망간 보충이 골밀도 유지에 도움이 되는지의 여부는 알 수 없었다.

3) 당뇨병 (Diabetes Mellitus)
망간 결핍은 일부 동물에서 당뇨와 유사한 당 내성을 유발하였으나, 당뇨 환자의 망간 상태를 평가하는 연구들은 일치하는 결과를 보이지 못했다. 당뇨 환자 57명과 대조군 28명의 혈중 망간 농도에는 의미 있는 차이가 없었다. 그러나 소변 배출 망간양은 당뇨 환자(185명)에 비해 대조군(185명)에서 약간 높게 나왔다. 또한, 기능적 측면의 망간 상태 평가 연구에서는 당뇨환자의 백혈구에서 항산화효소인 MnSOD의 활성도가 대조군에 비해 낮았다. 경구 망간 15mg이나 30mg을 경구 당부하(oral glucose challenge)와 동시에 투여했을 때, 당뇨 환자나 대조군에서 당 내성을 호전시키지는 못했다. 비록 망간이 당 대사에서 일정 역할을 하는 것으로 보이지만, 망간 제제가 당뇨나 비 당뇨 환자에서 당 내성을 호전시킨다는 증거는 거의 없다.
4) 발작성 질환 (Seizure Disorders)
망간이 결핍된 쥐는 발작을 잘 일으키며, 유전적으로 간질(epilepsy)을 일으킬 소인이 있는 쥐는 혈중 망간 용량이 낮다. 간질 환자 중 특정 하위군에서는 혈중 망간 용량이 대조군에 비해 낮다. 한 연구에서는 원인을 모르는 발작 질환을 가진 환자가 외상(두부 손상)이나 질병에 의한 발작 질환자에 비해 혈중 망간이 낮음을 보고했다. 이는 간질과 망간 대사 이상 사이에 유전적인 관계가 있을 가능성을 시사한다. 비록 망간 결핍이 사람에서 간질의 원인은 아니지만 망간 대사와 간질 사이의 관계는 더 연구할 가치가 있다.

6. 공급원 (Sources)

1) 식품 공급원 (Food Sources)
미국에서 조사된 하루 망간 섭취량은 남성에서는 2.1-2.3mg, 여성에서는1.6-1.8mg이다. 채식과 통곡식(whole grain) 하루 분량에는 망간이 10.9mg 이상 존재한다. 곡류, 땅콩, 채소 잎사귀, 차 등에도 망간이 풍부하다. 파이틱산이 풍부한 음식(콩, 씨, 땅콩, 낟알 등)이나 옥살산이 풍부한 음식(양배추, 시금치, 고구마 등)은 망간의 흡수를 경미하게 억제할 수 있다. 차(tea)에는 망간이 풍부하지만 차에 존재하는 폴리페놀(polyphenol)은 망간 흡수를 감소시킨다.

2) 보충제 (Supplements)
망간 제제에는 글루콘산 망간(manganese gluconate), 황산 망간(manganese sulfate), 아스코르브산 망간(manganese ascorbate), 아미노산으로 킬레이트된 망간(amino acid chelates of manganese) 등이 있다. 망간은 단독 제제 또는 다른 물질과 합성된 제제로 이용할 수 있다. 뼈와 관절을 위해 사용하는 황산 콘드로이친(chondroitin sulfate)과 염산 글루코사민(glucosamine hydrochloride)에는 비교적 많은 양의 망간 아스코르브산이 들어있다.

 

7. 안전성(Safety)

1) 독성 (Toxicity)
-흡입한 망간 (Inhaled Manganese)

망간 독성은 다양한 신경학적 독성을 유발할 수 있으며, 망간이 함유된 먼지는 흡입하는 사람들에게 해롭다는 사실은 잘 알려져 있다. 섭취와 달리 흡입된 망간은 간에서 대사되지 않고 바로 뇌로 이동하게 된다. 망간 독성에 의한 증상은 일반적으로 수개월에서 수년이 지난 후 서서히 나타나며, 심한 경우 떨림, 보행 장애, 안면근육 경련과 같은 파킨슨병 유사 증상을 가진 영구적인 신경학적 질환을 일으킬 수 있다. 이 증후군에는 때로 과민성(irritability), 공격성(aggressiveness), 심지어는 환각과 같은 정신과적인 증상이 선행되기도 한다.
-메틸시클로펜타디에닐망간트리카르보닐MethylcyclopentadienylManganeseTricarbonyl(MMT)

MMT는 내폭제 첨가물로서 가솔린에 사용되는 망간 함유 물질이다. 이 물질은 캐나다에서 지난 20년 이상 내폭제 첨가물로 사용되어 왔지만, 연소되는 방출물질의 흡입이 건강에 미치는 영향이 확실치 않기 때문에 미국 환경보호국에서는 MMT를 무연 휘발유에 사용하는 것을 허용하지 않았으나, 1995년 미국 법원에서는 무연 휘발유에 MMT를 광범위하게 사용할 수 있도록 허용하였다. 10년 이상 MMT를 사용한 몬트리올의 최근 연구에서 공기 중 망간 용량은 MMT를 사용하지 않은 지역의 용량과 비슷했다. 그러나 낮은 농도의 MMT 연소 물질이라도, 장기간 노출에 의한 영향이 명백하게 평가되지 않았으므로 추가적인 연구가 필요하다.
-섭취한 망간 (Ingested Manganese)

제한된 증거에 의하면, 물로부터 섭취한 고용량 망간은 파킨슨병과 유사한 신경학적 증상과 관련되어 있을 수 있다. 2-3개월 동안 망간과 건전지(dry cell battery)로 오염된 물을 먹은 25명에서 심각한 신경학적 증상이 보고 되었다. 물의 망간 농도는 증상이 발현된 2개월 후에 14mg/L였으며, 이는 이미 감소되고 있었을 수도 있다. 비록 독일의 연구에서는 0.3-2.2mg/L의 망간이 함유된 물을 먹는 사람들이 0.05mg/L 이하의 물을 먹는 사람에 비해 신경학적 증상이 증가하였다는 증거는 없었지만, 그리스의 연구에서는 1.8-2.3mg/L의 망간이 함유된 물을 먹는 노인들이 신경학적 증상들의 발생률이 높음을 보고하였다. 물 속의 망간은 식품의 망간보다 이용률이 높다. 그러나 섭취된 망간을 측정한 연구가 없으므로 이들의 경우 전체 망간 섭취량은 알 수 없다. 미국 환경보호국은 먹는 물에서 망간의 최대 허용 기준을 0.05mg/L로 정하였다.
망간 독성의 한 예는 수 년 동안 많은 양의 미네랄을 섭취한 사람에서 보고된 적이 있으며다른 예는 중국산 생약(herb) 제제를 복용한 결과 나타났다. 몇몇 채소는 망간을 20mg/d 이상까지도 제공할 수 있지만, 인체에서 음식을 통한 망간 독성이 보고된 경우는 없다.

2) 망간 독성에 취약한 경우

(Individuals with Increased Susceptibility to Manganese Toxicity)
-만성 간 질환 (Chronic Liver Disease)

망간은 주로 담즙에서 제거된다. 그러므로 간기능에 이상이 있으면 망간 배출이 저하된다. 간경화나 간부전 환자에서 망간 축적은 신경학적 이상이나 파킨슨병과 유사한 증상을 유발할 수 있다.

-신생아 (Newborns)

신생아의 뇌는 망간 독성에 더욱 손상되기 쉽다. 이는 발달중인 신경세포에서는 망간 수송 단백질(트랜스페린, transferrin)에 대한 수용체 발현이 더 많고, 간의 담즙 제거 체계가 미숙하기 때문이다.
망간의 심각한 신경 독성 문제 때문에 미국 의학 협회의 식품 영양 위원회(FNB)는 망간에 대한 최대 허용량을 정했다.

 

8. 약물 상호작용 (Drug Interactions)
망간이 함유된 음식이나 제제를 복용할 때 마그네슘을 포함한 제산제와 하제(설사제), 그리고 테트라사이클린 같은 항생제를 함께 사용하면 망간의 흡수가 감소한다.

-뼈와 관절의 건강을 위한 제제의 고용량 망간

(High Levels of Manganese in Supplements Marketed for Bone/Joint Health)
최근의 두 연구에서는, 염산 글루코사민(glucosamine hydrochloride), 황산 콘드로이친(chondroitin sulfate), 아스코르브산 망간(manganese ascorbate) 혼합 제제를 사용하여 경증이나 중증 무릎 관절염 환자의 통증을 대조군에 비해 의미 있게 경감시켰다. 이 제제에 포함된 망간 용량을 확인해 보면 한 연구에서는 하루에 30mg을 8주 동안, 다른 연구에서는 하루에 40mg을 6개월 동안 투여했다. 연구 기간 동안 보고된 부작용은 없었고, 망간의 혈중 농도는 측정되지 못하였다. 아스코르브산 망간을 빼고 염산 글루코사민, 황산 콘드로이친만 치료에 사용한 군과 아스코르브산 망간을 포함한 군의 비교 연구는 없었다. 그러므로 고용량 망간을 사용하지 않고 동일한 효과를 나타낼 수 있을지의 여부를 결정하는 것은 아직 불가능하다.

 

 

  

 

 

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