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철분(Fe)은 비타민과 함께 체내 에너지 대사를 비롯한 생리작용을 조절하는 미네랄의 일부이다. 칼슘, 인, 나트륨처럼 그 필요량이 크진 않지만 미량 미네랄의 하나로서 아연, 구리와 함께 적혈구의 역할에 매우 중요한 비중을 차지하고 있는 영양소이다.


그런데 철분 섭취를 위해 비타민제를 선택하려 할 때, 항상 철분 함유 또는 철분 미포함(NO-IRON) 제품을 접하게 되어 난감할 때가 많을 것이다. 과연 나는 철분이 포함된 것을 먹어야 하나? 말아야 하나? 남성 비타민제는 대부분 철분 미포함이던데 철분 포함된 것을 먹어도 되나? 


답은 간단하다. 철분이 필요한 사람이 먹으면 된다. 답 때문에 더 혼동이 온다면 다음의 내용을 보도록 하자.


철분은 칼슘과 함께 대표적으로 부족한 영양소로 여겨져 왔다. 그럴법도 한 것이 철분 결핍의 대표적인 증상이 빈혈인데, 우리나라 국민 중 50만명(약 1%)이 빈혈을 앓고 있기 때문에 상당부분 철분 결핍에 대한 우려를 가지고 있다. 실제로 과거 60~70년대 개발도상국 시대에 식사를 제대로 챙기지 못했던 사람들이 많고 이로 인해 빈혈이나 철분 결핍에 의한 증상들이 매우 다양하게 나타났었다. 이로 인해 우리 국민은 선진국 반열에 들어 있음에도 빈혈에 대해서 혹은 철분 결핍에 대해서 걱정하고 있다.


철분 결핍성 빈혈이 가장 흔한 빈혈의 증상이지만, 구리나 비타민 B6(피리독신), B9(엽산), B12(코발아민)의 부족이 유발하는 빈혈도 무시할 수 없는 요인이다. 그렇다면 실제로 철분은 부족한 것일까? 많은 연구들에서 철분 결핍은 전세계적으로 가장 흔한 증상이지만, 선진국에서는 철분 과다 상태가 철분 결핍보다 더 위험성을 유발하는 경우가 더 많다는 것을 경고하고 있다.


실제로 연구된 바에 따르면 장년층을 대상으로 한 연구에서 12.9%가 철분 과다 상태였고, 반대로 3%만이 철분 결핍 상태였다고 한다. 젊은 남성을 대상으로 한 연구에서 혈중 페리틴 농도는 150ug/L 이상이었고 이는 심혈관계 건강에 부정적인 영향을 미치는 수준이었다. 보통 혈중 페리틴(철분 저장단백질)의 농도는 16~300ug/L이지만, 100ug/L부터 암, 당뇨, 심혈관계질환 등 다양한 질병의 위험성이 증가된다는 것이 증명되었다.


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철분은 대부분의 인체 대사에서 중요한 역할을 하고 있다. 철분이 역할하는 분야는 호흡, DNA 생합성, 유전자 발현 및 다른 기관의주요 구성 요소라는 것이다. 활성 상태의 철분은 DNA 합성과 관련된 효소들의 구성 요소이며, 에너지 생산 기관인 미토콘드리아의 구성 요소일 뿐만 아니라 채내에서 독소를 제거하는 역할을 하는 효소의 구성 요소이다.


그래서 많은 사람들은 철분을 먹거나 철분 섭취량을 늘리는 것이 건강에 이로울 것이라고 생각하고 있다. 하지만 실제로 철분은 매우 독성을 가지고 있는 영양소라는 것을 인지하지 않으면 안 된다. 예를 들면, 체내 철분 저장량이 많은 젊은 남성의 심혈관계 건강상태가 좋지 않음을 의학 보고서에서 밝힌 바 있다. 


철분 독성의 정확한 메커니즘은 잘 알려져 있지 않지만, 철분이 트랜스페린(철분 운반단백질)이나 페리틴에 결합해서 반응성산소종(ROS : 활성산소의 일종) 생성을 촉진하지 않는다. 위에 언급한 페리틴(Ferritin)은 철분을 저장하고 독성으로부터 보호하는 단백질이다. 그렇기에 페리틴과 결합되지 않은 철분은 반응성산소종을 증가시켜서 세포노화나 독성을 유발할 수 있다.


철분 운반단백질인 트랜스페린에 결합되지 않은 철분은 당뇨병 환자들에게서 발견되고 있어, 저장된 철은 안전하지 않으며 저장된 철의 양은 체내 독성 유발 여부를 결정할 수 있다는 것을 암시한다. 그러므로 과도한 철분 축적이 철분 유발성 이환율(질병의 발병 등)에 중요한 역할을 한다는 부분에 관심을 가질 필요가 있다.


철분에 영향을 미치는 대표적인 요인으로 단순당(Sugars)과 운동(exercise)가 언급되고 있는데, 운동이 철분 대사에 긍정적인 역할을 하는 주요 요인으로는 hepcidin 단백질이 언급되고 있다. hepcidin은 25개의 아미노산으로된 펩타이드 물질인데 소장에서 철분 흡수를 억제하고 간 등의 철분 저장고에서 철분의 방출을 증가시키는 역할을 한다. 노르딕워킹(Nordic Walking)을 32주간 한 여성들에게서 철분 저장량이 감소한 것이 확인되었고 고강도로 운동하는 젊은 남성층에서 하체의 철분 저장량이 감소된 것이 확인되었다. 


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단발성 운동이 혈중 hepcidin을 증가시킴이 실험 결과를 통해 입증되었고, hepcidin은 소장세포로부터 혈액으로 철분을 이동시키는 단백질인 ferroportin 자체를 억제하여 소장의 철분 흡수를 제한할 수 있기 때문이다. 미국 사람들의 경우 1인당 평생동안 70kg의 설탕을 섭취하는데, 1일 체중 kg당 4g의 단순당(포도당+과당+설탕)을 섭취시키면 운동으로 인한 hepcidin 증가를 억제하였다. 


이처럼 단순당은 소장에서 철분 흡수를 증가시키는 측면으로, 운동은 반대로 저장된 철을 감소시키는 측면으로 작용된다. 문제는 운동인들에게 있어서 당의 필요성인데, 실제로 많은 스포츠관련 연구자들은 식이 중 단순당 섭취와 글리코겐 합성 그리고 운동 퍼포먼스와 관련된 중요성을 강조학 있다.


단순당 섭취가 많으면 글리코겐 생합성을 촉진하여 운동 퍼포먼스를 향상시킬 수 있으며 그래서 많은 선수들이 당이 풍부한 식사를 한다는 것이다. 만약 글리코겐의 초과 회복이 이루어진다면, 그 식단은 탄수화물 함량이 70%에 가까워야 하므로, 결국 설탕 또는 단당류가 풍부한 식품은 운동선수의 식단에서 매우 중요한 요소임에 분명하다. 이로 인해 철분 흡수가 증가될 수 있기 때문에 아무리 운동을 고강도로 하더라도 철분 축적에 대한 우려를 하지 않을 수가 없다(그나마 운동을 해서 다행이다).


특히 평생 운동은 하지 않으면서 당에 노출된 사람들(sugarholic and non-exercise)은 철분에 대한 경계를 분명히 해야 할 것이다. 특히 여성들의 경우 비타민제나 철분제 등으로 철분을 보충받는 경우가 많아 빈혈이 없거나 실제로 혈중 철분 농도를 측정하여 이상이 없는 경우라면 정기적인 출혈이 있더라도 철분제 섭취에 주의해야 할 것이다.


남성들의 경우 운동을 즐기거나 고강도 운동을 하더라도 당함량이 높으면 빈혈이 없는 이상 비타민제에 철분 미포함을 선택해야 할 것이다.  


MONSTERZYM SPORTS SCIENCE TEAM

글 작성 : 이호욱

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