(Za p sa li s 와 Beck, 1985) . 1930 년대 이후로 플라빈의 광화학적인 면을 주제로 하여 많은 연구가 진행되어 여러 가지 중요한 광생물학적, 광화학적 과정에서 풀라빈의 들 뜬 상태 (exc ited s t a t es) 가 관련되어 있다는 것이 제안되었다. 풀라빈의 들뜬 상태에 관한 연구에 있어서는 반드시 바닥 상태에 관한 지식을 가 지고 있어야 하며, 풀라빈에 관한 산화-환원 반응과 산 - 영기 반응을 이 해 하는 것 이 필수적 이 다 (그립 3-2) (Heelis, 1976) . 풀라빈 단백질들은 두 개의 전자전달과 한 개의 전자전달을 연결할 수 있다. 예를 들면, 기질로부터 한 번에 취한 두 개의 전자를 두 단계에 거쳐 한 번에 한 개씩의 전자를 전달할 수 있다. 그림 3-2 에서 볼 수 있 는 것처럼 풀라빈은 세 가지의 산화 상태로 존재할 수 있으므로 위와 같 은 단계적 전달과정으로 전자를 전달하는 것이 가능하다. 많은 수의 플

라빈 단백질 탈수소효소들은 단일 전자전달을 하는 산화환원 활성기를 가지고 있다. 예를 들면 철-황 중심이나 헴 등 완전 환원된 플라빈은 마 지막 전자받개 (acce pt or) 가 환원되기 전에 단일 전자를 효소의 다른 산 화환원기에 전달한다 (Merr ill 등, 1981). 완전 산화된 풀라빈 단백질 (Flox) 은 두 개의 전자를 받아들여 완전 환 원된 풀라빈 단백질 (Fl r edH2) 로 변화될 수 있다. 또한 한 개의 전자만을 받아들여 세미퀴논을 형성할 수도 있다. 결국 풀라빈 단백질은 완전 산 화형이나 환원형과 세미퀴논의 중간상태로 환원될 수 있다. 이런 상태가 풀라빈 단백질이 다론 산화환원기와 상호작용하여 전하 - 전달 복합체 (charge -tr a nsfe r comp le x) 를 형 성 하는 경 우이 다. 풀라빈 단백질과 피리딘 뉴클레오티드, 페놀, 아미노산 등 사이의 전하 ­ 전달 복합체에 대한 여러 가지 연구보고가 이루어졌다. 700mn 정도의 넓은 흡수띠 (absorp tion band) 는 전형적인 풀라빈 단백질의 전하-전달 복합체를 나타낸다. 산화형과 환원형 풀라빈 사이의 복합체에서 산화형 은 전자받개 (acce pt or) 로 환원형은 전자주개 (donor) 로 작용한다 (Mas­ se y와 Gh isla , 1974) . 2 조효소 풀라빈 단백질은 보결분자단이나 子휴수쿠서 FMN 이나 FAD 를 함유 하고 있는 특수한 단백질이다. 여기서 조효소로서 FMN 과 FAD 에 관하 여 살펴보면 FMN 은 D- 리보오스가 아닌 D- 리비톨로부터 유도된 것이기 때문에 엄밀한 의미에서 뉴클레오티드는 아니다. D- 리바돌의 5 번 위치 에 인산기가 있는 것이 FMN 의 특징으로서 리보풀라빈으로부터 풀라빈 키나제 작용에 의한 인산화를 거쳐 생성된다. 반응과정은 다음과 같다. 리보풀라빈 + ATP _-. FMN + ADP FMN 을 함유하고 있는 풀라빈 단백질로는 효모에서 얻어진 Warburg

옛 황색 효소, NADPH- 시토크롬 C 환원효소, L- 아미노산 산화효소, 시 금치에서 얻어진 글리콜릭산 산화효소 등을 들 수 있다. FAD 는 이소알록사진 아데닌 디뉴클레오티드로서 고도로 정제된 형태 로 분리될 수 있다. 디뉴클레오티드는 FMN 과 아데닌 꾸누푸人-페이트의 복합체라고 볼 수 있다. 효모에서 동정한 FAD 피로인산 분해효소 (FAD 합성효소)가 FMN 에서 FAD 로의 전환을 촉매하는 역할을 한다. FMN + ATP-FA D+p yrop h o sp ha te 내분비선 중 뇌하수체에서 플라빈키나제와 FAD 합성효소에 의해 리 보풀라빈이 에스테르 형태로 전환되는 것이 관찰되었다 (Ono 등, 1985). FMN 과 FAD 는 모체라고 할 수 있는 리보풀라빈과 많은 면에서 유사 점을 가지고 있다. 그들은 노란색을 가지고 있으며 황록색 형광을 띤다. 또한 차아황산염, 백금, H2 와 반응하면 색이 없는 화합물로 전환된다. 강산에서 환원되면 붉은색의 중간물질안 세미퀴논 라디칼이 형성된다. 빛, 열, pH , 강한 알칼리성 용액에서 빠르게 파괴된다. FMN 은 유리 리보풀라빈에 비하여 용해성이 크며 다양한 염에 의해서 침전될 수도 있다. 약알칼리 용액에서는 가수분해 속도가 떨어지며 강산 성 용액과 인산효소에 의해서 가수분해 속도가 빨라전다. 풀라빈 조효소 는 효소와 결합된 상태와 유리된 상태에서 특성이 다른 것을 알 수 있 다. 산화된 유리상태의 풀라빈은 강한 녹황색 형광을 나타내는데 단백질 과 결합되면 형광이 소멸되는 것을 볼 수 있다. 그러나 때로는 단백질과 결합하여 더욱 강한 형광을 나타내기도 한다. 환원된 유리상태의 플라빈 은 아주 낮은 온도에서만 약한 형광을 나타내고 단백질과 결합된 플라빈 은 환원상태에서 강한 형광을 나타낸다. 환원형의 유리 플라빈은 산소와 반응하며 중간산물은 플라빈 라디 칼과 초과산화물 (su p ero xi de) 라디 칼이 고 최종산물은 H202 와 산화형 풀라빈이다. 어떤 환원형 풀라빈 단백질 은 아주 빠른 속도로 산소와 반응한다. 반면에 다른 풀라빈 단백질은 산 소와 전혀 반응하지 않는다. 유리 풀라빈은 라디칼 형성을 별로 하지 않 으므로 다음 반응은 왼쪽으로 평형이 기울게 된다.

제 3 장 플라빈 단백질의 종류와 기능 6I

Flox+FlredH2 <-二 r2Fl·H

중성 p H 에서 산화형과 환원형 풀라빈을 같은 농도로 혼합할 때 5% 의 라디칼이 형성된다. 유리형이 아닌 단백질과 결합된 풀라빈 단백질에서 는 유리형과는 커다란 차이가 있다. 위의 반응식이 오른쪽으로 크게 치 우치게 되며 푸른색 중성이나 붉은색 음이온 세미퀴논이 형성된다 (Massey, 1983). 피리딘 뉴클레오티드와는 달리 풀라빈은 아포단백질과 비공유결합상태로 존재하며 결합체는 비교적 안정하다. 피리딘 뉴클레오 티드 복합체와 유리 풀라빈의 또 한 가지 다론 점은 환원형 플라빈이 산 소분자와 천화력이 있는 것이다. 이 성격 때문에 플라빈이 생물학적 촉 매 작용을 갖는다 (Muller, 1985). FMN 의 주요 결합부위는 아포단백질의 유리 아미노 그룹으로 알려져 있다. 이러한 결합은 포름알데히드를 처리하거나 아세틸화 반응에 의해 서 입증할 수 있다. 형광이 소멸되는 것은 FMN 의 3- 이미노기와 티로신 수산화기의 결합에 의해서 나타난다. 즉 유리 3- 이미노기가 있는 경우만 이 형광을 갖는다.

CH2-0 ―仁二尸一겁:기

3 풀라빈 단백질 현재까지 밝혀진 풀라빈 단백질의 종류는 100 여 가지 이상으로 그 중 많은 것들이 하나 이 상의 풀라빈을 함유하고 있으며 , Fe, S, Mo 등을 필요로 하는 경우도 있다 (Bru i ce, 1980). 리보풀라빈의 조효소 형태는 FMN 이나 FAD 로 존재하지만 어떤 풀라빈 단백질은 정상적인 풀라반 대 신에 5 번 위 치 에 질소가 없는 5 - 디 아자풀라빈 (deazafl av in ) 을 포함하 는 것 도 있다. 5 - 디아자는 형기성 박테리아에서만 발견되는 것으로 공기 중에 산소가 불충분했던 시대에 사용되었던 풀라빈 단백질인 것으로 생 각된다. 기능은 수소 음이온을 운반하는 것이다. 공기 중에 산소가 충분 해진 다음에 발달된 현재의 풀라빈 단백질은 수소 음이온 운반 이의에도 0 틀 활성화시키고 한 개의 전자전달을 촉매하는 기능도 갖는다. 플라 빈 단백질은 홉광스펙트럼 특성에 따라서 분류되기도 하며, 호기상태에 서 반응하는 효소와 형기상태에서 반응하는 효소, 또는 효소들이 금속둘 울 함유하고 있는지에 따라서 분류하기도 한다. 그러나 여기에서는 풀라 빈 단백 질이 촉매 하는 반응이 다양하므로 Merrill 등의 분류에 준하여 반응형 태 에 따라 포유류의 풀라빈 단백 질을 표 3-1 과 감이 분류하였으 며, 메커니즘을 이해하기 위해서 필요하다면 박테리아의 효소를 포함시 켰다. 표 3-1 에서 보여주는 것처럼 풀라빈 단백질은 단일 전자전달 반 웅, 탈수소화 반응(피리딘 뉴클레오티드 의존형과 비의존형 반응 두 가 지), 황함유 화합물과의 반웅, 수산화 반응, 산화성 탈카르복시화 반응, 이 산소화 반응 (dio x yg e nati on ) , 02 의 수소 과산화물로의 환원 등 많은 수의 화학반응에 대 하여 촉매 역 할을 한다. 풀라빈 단백질에 대한 연구의 목적은 첫째, 유리 풀라빈이 작용할 수 있는 반응형태와 화학적인 메커니즘을 파악하기 위해서이고, 둘째, 생물 학적으로 일어나는 반응과 화학적, 동역학적 메커니즘 (k i ne ti c rnecha- n i srn) 이 각각의 생리적 · 반응에 어떤 의미를 갖는 것인지를 알아내기 위 해서이다. 70 년대에는 전자전달과정에서 중간 물질로서 공유결합 풀라빈 기질이나 풀라빈-산소 첨가생성물에 대하여 관심이 집중되었다 . 셋째,

표 3-1 포유동물과 박테리아 풀라빈 단백질의 반웅 유형별 분류

반응유형 /효소 전자주개 전자받개 비고

어떻게 아포단백질이 특수한 풀라빈 효소에 대한 작용경로를 안정화시키 는가 하는 것 이 다 (Merrill 등, 1981) . 초기에 밝혀진 작용 메커니즘에 대한 이론은 알록사진 고리의 1, 4- 환 원에 의한 것이라고 하지만 최근에는 두 단계를 거친 환원작용에 의한 것으로 알려지고 있다. 첫번째 환원단계는 하나의 수소원자가 첨가되어 세미퀴논이 형성된다. 이렇게 형성된 세미퀴논은 홀 전자 (un p a i red electr on ) 를 갖게 되 고 공명 형 태 (resonance form s) 로 인 하여 안정 성 (s t ab il ity)을 갖지 못한다. 따라서 홀 전자를 갖는 금속과 작용하여 안 정성을 갖게 된다. 금속이 세미퀴논 구조에 안정성을 주는 것은 금속풀 라빈 단백질과는 달라서 금속풀라빈 단백질은 풀라빈과 금속 성분을 분 리하지 않고 그 자체를 단일 구조로 동정할 수 있으나, 단순한 금속-세 미퀴논 상호작용은 쉽게 분리되는 경향이 있다 (Za p sal i s 와 Beck, 1985).

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그림 3-4 리보풀라빈의 세미퀴논구조를비결합전자를가진금속에 의해 안정화시킵

아포단백질은 천연 플라빈뿐 아니라 변형 플라빈과도 결합한다. 결합 능력에 영향을 미치는 가장 큰 요인은 풀라빈의 C-10 에 결합된 결사슬 의 특성이다 (Hemmer i ch 등, 1977). 여러 가지 플라빈 단백질의 특이성 은 주로 보결분자단과 아포효소 (a p oenz y me) 사이의 상호작용 차이 때 문이다 (Van Scha g en 과 Muller, 1 981). 3- 1 단일 전자전달효소 (One - Elec t ron Transfe ra ses) 풀라빈은 위에서 언급한 바와 같 이 세 가지 산화 석 환원 상태 -산화 된, 세미퀴논(1-전자환원), 완전 환원 (2 - 전자환원)상태 __· 로 존재할 수 있다. 단일 전자전달은 풀라빈 효소가 촉매작용을 하는 가장 간단한 반응으로 이 경우에는 산화형태는 이용하지 않으며, 세미퀴논, 완전 환 원의 두 가지 산화적R j 상태만을 이용한다. 이러한 효소로는 박테리아 풀라보독신, NADPH - 시토크롬 P-450 환원효소, ETF( 전자전달 플라빈 단백질) , ETF- 우비퀴논 환원효소 등이 있다. 전자는 낮은 산화환원 전 위 중심 (cen t er) 에서 전자를 받고 높은 산화환원 전위 받개로 전달됨으 로써 반응이 완성된다.

Doner —le -― 「 EE--FF IIH H2• J— le-- — Accept or

단백질은 결합된 풀라빈의 성질을 조절하는데 풀라빈과의 결합은 6-8 kcal 정도로 세미퀴논 형태를 안정화시키며, 단백질이 Fl/FlH• 쌍의 산 화환원 전위를 높여준다. 단백질결합 FMN 세미퀴논은 산소와 거의 반 응하지 않는 데 반하여 유리 풀라빈은 빠르게 자동 산화될 수 있다. 3-1-1 박테리아 플라보독신 플라빈 단백질에 의해 촉매되는 반응 중 가장 간단한 것은 단일 전자 전달이다. 이러한 반웅은 박테리아의 풀라보독신 (Bacte r ia l Flavodo-xin s ) 등에 의해 촉매된다. 풀라보독신은 포유동물계에서는 발견되지 않

는다. 풀라보독신은 산화환원 전위 (redox pot e n ti al ) 가 낮은 주개로부터 전자를 받아서 산화환원 전위가 높은 받개로 전자를 전달해 준다 . 이러 한 반응에는 풀라빈 디메틸 벤젠고리가 직접적인 관련성을 가지고 있다 (J un g과 Tollin , 1981). 이 효소는 완전 환원된 Flr e dH2 와 중성세미퀴논 (Fl·H) 형태의 FMN 을 사용한다 (Merr ill 등, 1981). 결손 풀라보독신 에 대한 FMN 세미퀴논의 결합력은 산화된 FMN 에 비하여 5 배 강하다 (Fil lat 등, 1990). 결손 풀라보독신과 리보플라빈 풀라보독신 3', 5' _ 이 인산울 함께 항온배양시키면 천연 단백질과 비교해 볼 때 해리상수 (dis so ci at i on consta n t) 가 증가하며 , 복합체 형 성 속도가 26 배 가량 증가 한다. 산화된 상태와 세미퀴논 상태 사이의 산화환원 전위는 유사하나 세미퀴논 ~ 히드로퀴논 상태 사이의 산화환원 전위는 천연 단백질에 비하 여 음성(-）이다. 시토크롬 C(or C')- 풀라보독신, 페 레독신 -NADP + 환원효소 - 플라보독 신과 같은 풀라보독신 복합체에 관한 연구결과를 보면 시토크롬 C 와의 복합체는 FMN 에 대한 친화력에 변화가 없으며 5- 디아자리보풀라빈 세 미퀴논에 의한 풀라보독신의 환원반응속도에도 영향을 주지 않았다 (Hazzard 등, 1986). 그러나 고, 저 스핀 시토크롬 C 계열과 복합체와 의 반응속도를 관찰한 결과 이들 시토크롬이 C 형 시토크롬보다 루미풀 라빈과 리보풀라빈에 대한 반응성이 약 3 배 가량 크게 나타났다 (Me y er 등, 1986). 5- 디아자리보플라빈 세미퀴논에 의한 페레독신 NADP+ 환원 효소와 풀라보독신의 복합체의 환원속도 상수는 유리 풀라보독신과 거의 유사하다 (Walker 등, 1990) . 3-1-2 NADPH- 시 토크롬 P-450 환원 효소의 FMN 풀라보독신은 포유동물에서는 발견되지 않지만, NADPH- 시토크롬 P- 450 환원효소의 FMN 부위는 풀라보독신과 유사한 기능을 갖는 것으로 나타났다. 이 마이크로솜관련 효소는 FAD 와 FMN 을 함유하고 있어 NADPH 로부터 다양한 약품과 스테 로이드 산화 (ste r oid oxid a ti on s) 에서 기능을 하는 마이크로솜관련 시토크롬 P-450 으로 전자를 전달해 준다.

NADPH - 시토크롬 P-4 5 0 환원효소가 관여하는 단일전자 환원의 탈질소 화 작용은 시토크롬 C, FMN, 리보풀라빈에 의해 반응이 촉매되는데 FMN 이 가장 효과적이며 FAD 는 효과가 없다 (Po tt er 와 Reed, 1983). 3-1-3 전자전달 플라빈 단백질 최근 연구들은 FAD 함유 전자전달 풀라빈 단백질 (Elec t ron Transfe r Flavop ro te i n , ETF) 에 의해서 단일 전자를 전달하는 다른 메커니즘을 제 안하고 있다. 이 효소는 아실 - CoA, 측쇄 아실 - CoA, 글루타릴 -CoA 탈 수소효소에 특이성을 갖는 전자받개로서 FAD 를 함유하고 있다. ETF 는 지방성 아실 -CoA 탈수소효소로부터 미토콘드리아의 전자전달계로 전자 를 전달하는 기능을 가지고 있는데, 중간과정에서 최근에 밝혀진 막결합 플라빈 단백질인 ETF - 우비퀴논 산화환원효소를 경유하는 것으로 알려 졌다 (Mckean 등, 1983). 그림 3-5 는 세 가지 FAD 효소의 상호작용을 나타내고 있다. ETF 는 음이온성 플라빈 세미퀴논이 촉매 기능을 하는 것으로 나타났고, 산화된 상태와 세미퀴논 상태 사이에 순환이 일어나는 것으로 제안되었다.

R-CH2己己-CH2-C홀 \4> S。三C oA 드R-己C)H=CH— C/\ S。 C oA

그림 3-5 아실 CoA 탈수소효소와 ETF- 우비퀴논 환원효소의 상호작용 (Karlson, 1984, 287 쪽)

3-1-4 ETF- 우비퀴논 환원효소 이 효소는 FAD 이의에 철-황 복합체를 포함하고 있으며 ETF 와 CoQ 사이에 전자를 전달하는 기능을 한다. ETF 로부터 전자를 받아둘이는 받개로서 철-황 풀라빈 단백질인 ETF- 우비퀴논 산화환원효소를 단일 전자전달효소로서 분류하기도 하지만 확정 된 것은 아니다 (Schm i d t 등, 1983 ; Ste e nkamp 등, 1984) . 3-2 탈수소효소 탈수소효소 (dehy dr og en ase) 는 수소를 전달하는 반응을 촉매 하는 것으 로 알려져 있으나 풀라빈 효소매개 탈수소화 반응 메커니즘은 완전히 밝 혀져 있지 않다. 탈수소효소는 피리딘 뉴클레오티드를 필요로 하는 피리 딘 뉴클레오티드 의존형과 필요로 하지 않는 피리딘 뉴클레오티드 비의 존형 탈수소효소의 두 가지로 나눌 수 있다. 이 두 가지 분류에서 몇 가 지는 하나 또는 그 이상의 부가적 산화환원 활성 그룹을 함유하는 착풀 라빈 효소 (comp le x flav oenzym e s) 로 구분하여 분류할 수 있으며 , 착풀 라빈 단백질 중 특수한 범주인 피리딘 뉴클레오티드 이황화 산화환원효 소(di sul fi de ox i doreduc t ase) 가 분리되어 작성될 수 있다. 여기에 속하 는 효소들은 산화환원 활성 이황화물을 가지고 있으며 함황물질과의 반 응에 관련된다 (Merr ill, 1981). 3-2-1 피리딘 뉴클레오티드 의존형 탈수소효소 피 리 딘 뉴클레오티드 의존형 탈수소효소는 순 수소화물 (ne t hyd ride ) 전달 메커니즘에 의해서 NADH 나 NADPH 가 산화되면서 2 전자 전달반 응 (two electr o n tran sfe r reacti on ) 을 촉매 하여 NAD (P) +를 형 성 한다. 여기에는 시토크롬 b5 환원효소, 메트헤모글로빈 환원효소, NADPH- 시 토크롬 P-450 환원효소의 FAD, 메틸렌 테트라히드로폴레이트 (rne th­ yle ne tet r ah y dr ofo la te ) 환원효소, 아드레노독신 환원효소, NADH 탈 수소효소, 메나디온 환원효소, 비타민 K- 에폭시드 환원효소, 잔틴 탈수

소효소/산화효소, 요오드티로신 탈_)_Q오亡-효소, 초과산화물형성 산화효 소, 아조환원효소, 질산염 환원효소, NADH~FMN 산화환원효소 등이 속한다. 모델반응을 이용한 여러 가지 실험에서 간접적으로 수소화물 (hy dr id e ) 전달을 뒷받침하는 결과를 볼 수 있었다. (1) NADPH- 시토크롬 P-450 환원효소 이 효소는 NADPH 로부터 FAD 로 2 개의 전자를 전달하고 FMN 으로 부터 P-450 으로 한 개의 전자를 전달한다. 두번째 단계에서는 일산소화 효소 (monoox yg enase) 로서 기능을 수행한다. 그러므로 이것은 단일 전 자 전달효소에서 다루어야 하지만 간단히 하기 위해 한꺼번에 전체 효소 를 여기서 다루어보면, NADPH- 시토크롬 P-450 환원효소는 마이크로 솜관련 시토크롬 P-450 의 한 성분이며 주로 간에 존재한다. 이 효소는 폴리펩티드 사슬이며 FAD 와 FMN 을 한 분자씩 함유한다 (Me rri ll 등, 1981 ; Sug iyam a 등, 1985) . NADPH- 시투롬 P-450 환원효소는 NADPH- 유도 지질의 과산화

2W

그림 3-6 산소 라디칼 존재 하의 과산화물 형성 메커니즘. 02 • 의 불균등화 반 응과 HO • 가 거대분자 (R) 와 반응하여 과산화물(예 : 지질과산화물)을 형성 한다 (Sch irm er 등, 1984, 847 쪽).

작용에 관여한다. 정제된 효소의 실험 결과 NADPH 의 산화과정 중에 히드록시 라디칼이 형성되는 것을 관찰하였고 HO· 이 지방 과산화작용 의 개시인자였다. 반응 메커니즘은 다음과 같을 것으로 추정된다. 첫째, 산소분자가 초과산화 음이온으로 환원된다. 둘째, 야는 수소 과산화물로 불균등화 (d i smu t a t e) 된다. 셋째, HO• 논 Haber-weis s 반응에 의해 형 성 된다 (그림 3-6 ) . NADPH- 시토크롬 P-450 환원효소가 있을 때 027} 야로 전환되는 것 은 간접적인 것으로 밝혀졌다. 첫째, 〈 산화환원 순환자 (redox cyc l er)> 가 환원되고 그 후 자연적으로 전자가 0 2 로 전달되면서 야가 형성된다. 〈 산화환원 순환자 〉 는 아드리아마이신, 여러 가지 세포증식 억제물질, 살 충제, 방향성 질소화합물 등이 될 수 있다 (Sch i mer 등, 1984). 쥐의 간 조직 마이크로솜에 의해 아조색소, 애머랜스 (amaran t h) 가 환원되는데 CO 에 의해 90% 정도 저해된다. 이 마이크로솜에 의한 환원은 시토크롬 P-450 에 의존적이며 NADPH 를 전자주개로 사용하며 FAD 를 환원할 수 있다. 쥐의 간조직 마이크로솜에는 시토크롬 P-450 과는 관계없는 전자 전달경로가 있는 것으로 보인다 (Fu jit a 와 Peis a ch, 1982). (2) 아드레노독신 환원효소 아드레노독신 환원효소는 FAD 함유 효소이며 이것은 부신피질의 미 토콘드리아에 존재하는 스테로이드 히드록시화 시스템의 한 성분이다. 아드레노독신 환원효소는 NADPH 로부터 2 개의 전자를 얻어서 철-황 단 백질인 아드레노독신에 전달해 준다. 그러면 아드레노독신은 시토크롬 P-450 의 산소와 반응하여 수산화작용을 일으키게 된다 (Nonaka 등, 1984). (3) NADH 탈수소효소, NADH- 우비퀴논 환원효소 소의 심장조직 미토콘드리아에서 추출한 NADH 탈수소효소는 FMN 한 분자당 16 개의 비행 철과 4 개의 Fe2S2 와 2 개의 Fe.s. 덩어리들 을 포함하고 있다 (Paech 등, 1981) . NADH 는 FMN 에 게 2 개 의 전자를 전달하여 FMNH 롤 형성한다. 그러면 전자들은 철-황 단백질들을 통해

우비퀴논으로 전달된다. 미토콘드리아의 NADH - 우비퀴논 환원효소에 의해 환원된 플라빈은 페리틴(f err iti n) 속으로 들어가서 결합되어 있던 철을 환원 메커니즘에 의해 분리시킨다 (Ulv i k 와 Romslo, 1981 ; Jon es 등, 1978 ; Sir iv e ch 등, 1977) . (4) NADPH- 메트헤모글로빈 환원효소 NADH - 의존성 메트헤모글로빈 환원효소와는 달리 이 풀라빈 효소는 사람의 경우 아주 제한된 기능을 갖는다. 그러나 선천적으로 NADH- 의 존성 메트헤모글로빈 환원효소가 없는 환자에서는 이 효소가 메트헤모글 로빈을 효과적으로 환원시킨다. 리보풀라빈은 메트헤모글로빈 환원을 촉 전시키는데 (Hi ra no 등, 1981), 이 경우에 효소적으로 환원된 플라빈은 메트헤모글로빈을 비효소적 과정에 의해 환원시킨다고 추정된다 (Yub i su i 등, 1977). (5) 잔틴 산화효소 잔틴 산화효소의 기능은 하이포잔틴과 잔틴을 산화시켜 요산으로 만드 는 것이다. 간이나 유줍 속에 잔틴 산화효소가 비교적 많이 들어 있는데 이 효소 중에 함유되어 있는 리보풀라빈은 전혀 홉수되지 않는다 (Ho 등, 1978). 우유 중의 잔틴 산화효소는 몰리브덴 (Mo) 을 함유하고 있으 며 2 _ 전자 산화를 촉매하여 잔틴을 요산으로 전환시킨다. 이 효소 한 분 자는 2 개의 독립적인 촉매 기능을 가진 소단위 (subun it)로 이루어져 있 으며 두 개의 Mo 중심와 네 개의 Fe2S2 (C y s) 4 그룹과 2 개의 FAD 분자 롤 함유하고 있다. Mo 은 프테린 유사체에 의해 효소와 연결된다 (W illi s 와 Loehr, 1985 ; Barber 와 Sie g e l , 1982 : Davi s 동, 1984) . 촉매 메커니즘은 잔틴이 이 효소의 Mo 중심과 작용하여 요산으로 산 화된다. 2 개의 전자가 Mo 에 전달되어 Mo 을 환원시킨다. 따라서 M 야본 일차적인 전자받개로 작용하고 히드록시화 작용에도 참여한다. 풀라빈의 기능은 전자쌍을 Mo 에서 02 로 운반하는 것이다 (Da vi s 등, 1982 ; Hi lle, 1984) . 잔틴 산화효소의 반응은 디음과 같이 요약할 수 있다.

Xanth ine + H20+02 —--+ uric aci d + H202

(6) 비타민 K- 에폭시드 환원효소 비타민 K 기능에 있어서 풀라반의 역할을 알아보기 위해 혈액 응고와 간의 비타민 K- 의존성 효소의 활성을 조사하였을 때 풀라빈결핍 쥐에서 프로트롬빈 활성화 시간과 혈액 응고인자 꿰 활성도가 더 낮은 결과를 보였으며 간의 비타민 K- 의존성 카르복시화 효소 활성도 상당히 떨어졌 는데 카르복시화 효소 자체는 풀라빈 단백질이 아니지만 비타민 K 와 NADH - 의존성 카르복시화 반응에 필요한 마이크로솜관련 NADH 탈 수소효소가 풀라빈 단백질이기 때문에 카르복시화 효소의 활성이 떨어진 것으로 생각된다 (Preusch 와 Sutt ie, 1981). (7) NADH : 플라빈 산화환원효소 NADH: 풀라빈 산화환원효소는 전자주개로서 NADH 를 이용하며, 전 자받개로서 메틸렌블루, 2, 6- 디클로로페놀인도페놀, K3Fe(CN)s, 메나 디온 (menad i one), 리보플라빈, FMN, 산소분자 등이 이용될 수 있다. 아크리 플라빈 (acri flav i n) 로테 논 (rote n one) , o- 페 난스롤린 (ph enanth - roli ne ), P- 클로로머큐리벤조에이트, 디쿠마롤 2,4- 디니트로페놀 등이 억제제로서 작용한다(Lip sk y와 Hy le mon, 1980). 아메바의 일종인 Enta m oeba h ist oly ti ca 에서 분리한 산화환원효소는 풀라빈과 단단히 결합 되어 있지 않으며 NADH 보다는 NADPH 에 대하여 20 배의 선태성을 갖 는다. 호기상태에서 환원된 풀라빈으로부터 산소로 환원당량을 전달하여 수소 과산화물을 형성한다. 그러나 살아 있는 세포에서 풀라빈을 환원시 키도록 하였을 경우에는 과산화물 대신 H20 를 생성한다. 이는 살아 있 는 아메바가 호흡시 과산화물을 생성하지 않기 때문이다 (Lo 와 Reeves, 1980). 인간의 적혈구에서 분리한 NADPH- 풀라빈 환원효소는 전자받 개로서 FAD, FMN 이나 리보풀라빈이 이용될 때 효소 활성을 보였다 (Yubis u i 등, 1987) . (8) 아조환원효소 구조적 변 형 (sys t e m atic stru ctu r al mod ifica ti on ) 이 일 어 난 4- 디 메 틸 아미노아조-벤젠 (DABs) 이 마이크로솜관련 아조환원효소에 대해 기질

특이성을 갖는데 아조 결합절단 정도와 DABs 의 발암성과는 상관성을 보이지 않았으며 첫째 고리에 결합되는 대체물의 크기가 간암을 야기하 는 주요 인자인 것으로 보인다 (Lamboo y와 Koff m an, 1985). 3-2-2 피리딘 뉴클레오티드 비의존형 탈수소효소 기질로부터 수소를 제거하는 반응에 관계하는 풀라빈 단백질로서 수소 를 제거하면서 이중결합을 형성하는 경우가 많다. 여기에는 숙신산에서 탈수소반응이 일어나면서 이중결합을 갖는 푸마르산으로 전환되는 데 관 여하는 숙신산 탈수소효소, 지방성 아실 CoA 에서 a-/3 불포화지방성 아 실 유도체로 전환되는 데 관여하는 지방성 아실 CoA 탈수소효소 등이 포함된다. 다른 경우 플라빈에 의해 촉매된 탈수소반응에서 기질로부터 양성자가 제거된다. 이때 카르보 음이온이 형성되어 풀라빈의 N-5 위치에 공유결 합에 의한 첨가생성물이 만들어지고 그 이후에 이 첨가생성물이 분해되 면서 환원된 풀라빈과 탈수소화된 기질이 생성된다 (Merr ill 등, 1981). (1) 숙신산 탈수소효소 숙신산 탈수소효소는 환원당량을 숙신산으로부터 우비퀴논으로 전달하 며 최종산물은 푸마르산이다 . 이 효소는 세포막과 결합된 철-황 플라빈 이며 두 개의 다른 소단위로 구성되었다. 죽 풀라빈 단백질과 철-황 단 백질이다. 포유동물, 효모, 박테리아 등에서 발견된 이 효소는 구조가 아주 유사하다 (Heders t ed t, 1983). 모든 호기성 세포나 유기체에서 발견 된 숙신산 탈수소효소는 풀라빈과 공유결합되어 있다. 리보풀라빈 결핍 의 회복기간중 쥐의 간세포에서 숙신산 탈수소효소 활성을 관찰한 Ad di son 과 McCorm i ck 의 연구에서 [u q-리보플라빈을 공급한 결과 시 토크롬 산화효소, 숙신산 탈수소효소, 모노아민 산화효소, 사르코신 (sarcosin e ) 탈수소효소 등의 활성이 증가하였다 (Ad di son 과 McCor- mick , 1978) .

(2) 아실 -CoA 탈수소효소 이 그룹에 속하는 풀라빈 효소가 적어도 세 가지 정도 있으며 FAD 에 의존적이다. 이 효소는 미토콘드리아의 지방산 분해의 첫단계 반응을 촉 매하여 a, /3-이중결합을 형성한다. 이 효소는 기질 특이성을 가지고 있 어 짧은, 중간, 긴 아실 사슬에 대한 효소가 각각 존재한다. 환원된 풀 라빈, FADH2 는 전자를 ETF 와 ETF 탈수소효소를 통해 주요 호흡사슬 로 전달한다. 각각의 탈수소효소는 네 개의 동일한 소단위로 되어 있다. 아실 -CoA 탈수소반-옹은 측쇄 아미노산의 대사에 관여하며 이소발레릴 -CoA 와 2- 메틸부티릴 -CoA 탈수소효소가 여기에 해당된다. 리신, 5- 히 드록시리신, 트립토판 대사에는 글루타릴 -CoA 탈수소효소가 작용한다 (Goodman, 1981). 아실 -CoA 탈수소반응이 결핍되어 있는 환자들이 보 고되었는데 이러한 결핍증은 글루타릴 -CoA 와 갈래 사슬과 곧은 사슬 아 실 -CoA 에스데르 대사 이상으로 정의할 수 있다. 또한, 소변 중 바정상 으로 높은 유기산 함량을 가진 어린이들의 경우 아실 - CoA 탈수소효소의 부족을 볼 수 있다 (Gre g ersen, 1985a). 즉 이소발레릴 -CoA 탈수소효소 결핍, 글루타릴 -CoA 탈수소효소 결핍 그리고 일반적인(중간 사슬) 아실 -CoA 탈수소효소 결핍둘이 보고되었다. 이러한 환자들을 진단하기 위한 효소적 진단법이 개발되고 있다. 이들은 글루타르산 산뇨증 유형 Il, 에 틸로말로닉카디프산 산뇨증, 다중 아실 -CoA 탈수소반응 결함을 보인다. 따라서 혈액 중에 짧은 사슬과, 중간 사슬 지방산이 축적되는 결과를 볼 수 있다 (S t okke 등, 1973 ; Greg er sen, 1985b) . 촉매의 첫번째 단계에서 아실 -CoA 의 C-2 에서 양성자가 효소의 염기 에 의해 제거된다. 그 다음 단계에서는 수소 음이온이 기질의 C-3 에서 부터 조효소의 N-5 로 운반되 면서

H

와 환원된 풀라빈 (FlredH2) 을 형성한다 (Ikeda 등, 1984 : Ghis la , 1984). (3) 디메틸글리신 탈수소효소와 사르코신 탈수소효소 이 효소들은 콜린 대사의 마지막 두 단계를 촉매하여 글리신을 형성 한다. 간의 미토콘드리아에만 존재하며 FAD 와 공유결합되어 있고 H4P t eGlus 와는 비공유결합에 의해 연결되어 있다. 이 효소둘의 반응 메 커니즘을 살펴보면 기질의 N- 메틸기의 산화작용이 전자를 풀라빈에 전 달하면서 이루어지고 계속적으로 시프 염기 (Schif f base) 의 가수분해에 의해 포름알데히드가 만들어지고 이것은 효소와 결합된 H~P t eGlus 와 직 접 반응하여 5, lO-CH2-H4P t eGlus 를 형 성 한다 (Cook 등, 1984) . 코라인 세균 (Cory n ebact er iu r n) 에 서 추출한 사르코신 산화효소는 공유 결합과 비공유결합된 FAD 를 모두 가지고 있다. 이 효소는 A, B, C, D 4 개의 다론 소단위를 가지고 있으며 그 중 소단위 B 가 8a-N(3)- 히 스티딜 -FAD 로 FAD 와 공유결합을 하고 있다. 이 효소는 사르코신의 탈 메틸반응을 촉매한다(J orns, 1985). CH3NHCH2COOH+02+H20 一 HCHO+NH2CH2COOH+H202 3-2-3 복합 플라빈 단백질 플라빈과 플라빈 단백질은 2 전자 탈수소효소와 1 전자 전달효소에서 2 -+ l 전자 하강단계 활성 (electr o n ste p d o wn ac tiviti es) 을 일으키기 위해 결합되는 것으로 알려져 왔다. 죽 기질로부터 전자쌍을 분리해서 두 개 의 1 전자받개에 전달한다. 그러한 전환이 일어나기 위해서 풀라빈에서 세 가지의 산화가 일어난다. 가장 간단한 경우는 단지 풀라빈 그룹을 이 용하는 것인데, 완전히 기질에 의해서 환원되며 두 개의 연속된 전자전 달로 산화된다. 지금까지는 많은 수의 풀라빈 단백질 탈수소효소들이 하 나 또는 그 이상의 철-황 중심과 행을 포함하는 부가적인 1 전자운반 산 화환원활성기를 가질 수 있다고 알려져 왔으나 이에 대하여 화학적 혹은 생화학적으로 밝혀진 것은 많지 않다. 복합 풀라빈 단백질의 특수한 범주로 분류되기도 하는 피리딘 뉴클레

오티드-이황화물 산화환원효소는 피리딘 뉴클레오티드와 이황화물 사이 에 전자전달을 촉매하는 플라빈 단백질이며, 글루타티온 환원효소, 리포 아미드 탈수소효소, 티오레독신 환원효소 등이 있으며, 이 세 가지 효소 들은 몇 가지 공통점을 가지고 있어서 모두 FAD 를 갖고 있고 촉매반응 에 관여하는 이황화그룹을 갖고 있고 두 개의 동일한 소단위들을 갖고 있다. 각 소단위들은 시스틴 잔기와 FAD 를 갖고 있다. 이 효소들에 의 해 촉매화된 2 전자전달반응은 가역적인 디티올 (d it h i ols) 반응에 관련된 다 (R-S-S-R + NADPH/H + 2RSH-NADP+). 이 환원된 이황화물의 티울화 음이온은 아미노산 잔기에 의해서 안정화되며 시스틴화 황 (C y s ti­ nyl sul fat e) 을 갖는 C-4a 플라빈 첨가생성물이 전자전달과정의 중간물 질이라고 제안되었다. 그러나 이들 반응은 풀라빈에 대하여 직접적으로 반응하여 나타나는 것은 아니다 (Merr i ll 등, 1981). (1) 글루타티온 환원효소 적혈구의 글루타티온 환원효소(g lu t a thi one reducta s e) 활성계수 (ac ti­ vity coe ffi c i en t)는 리보풀라빈 영양상태의 민감한 지표로 이용된다 (Lee, 1982). 이 효소의 기능은 세포기질 내에 환원형 글루타티온의 농도를 높 게 유지하는 것이다. 이 효소는 산화된 글루타티온을 다음 반응에 의해 환원시킨다. GSSG+NADPH+H+ - 2GSH+NADP+ 두 종류의 산화환원계가 NADPH 에서 산화형 글루타티온 (GSSG) 으로 전자를 운반하는 데 필요하다. 죽 FAD 와 Cy s- 41 , Cy s- 46 사이 에 형 성 된 이황화기이다. Cy s-46 의 황 원자가 FAD 의 C-4a 와 접촉하며 Cy s- 41 의 황은 글루타티온의 이황화기와 인접하여 있다. 전자의 흐름은 다음과 같을 것으로 추정된다 (Schulz 등, 1978). NADPH 一 Flavi n 一 Scys - 46 一 Scys - 41 一 GSSG 글루타티온 환원효소는 두 개의 동일한 소단위로 이루어져 있으며 각 소단위는 478 개의 아미노산과 한 개의 FAD 로 이루어져 있다 (W i eren g a

등, 1983). 사람의 글루타티온 환원효소의 FAD 조효소는 여러 가지 FAD 유사체 로 대체될 수 있다. FAD 유사체로 대체된 완전효소 (holoenz y me) 도 생 리적 기능을 나타낸다 (Krau t h-S i e g el 등, 1985). 눈의 수정체와 상피조직(각막, 결막)은 상당히 높은 양의 환원된 글루 타티온 (GSH) 을 갖고 있다. 이것은 아마도 수정체 안을 환원된 상태로 유지하기 위한 것으로 생각된다. 사람이나 동물의 여러 종류의 백내장에 서 GSH 의 농도와 글루타티온 환원효소의 활성이 저하된 것을 발견하였 다 (Skalka 와 Prchal, 1981) . 적혈구의 글루타티온 환원효소의 활성은 적혈구 피리독신(피리독스아 민) 인산 산화효소(pyri dox i ne pho sph ate oxid a se) 활성과 부적 (-) 상 관관계를 가지고 있다. 이러한 결과는 피리독신(피리독스아민) 인산이 풀라빈 단백질인 피리독신 인산 산화효소에 의해 촉매되는 산화과정 에 의해 피리독신의 활성 조효소 형태인 PLP 를 형성하기 때문이다 (Adelekan 등, 1987 ; Clemen t s 와 Anderson 1980). 암환자의 치료제로 사용되고 있는 아드리아마이신은 산화성 인산화 반 웅의 짝풀립 (uncoup li ng ) 을 야기시 키고 지 질 과산화물을 생 성 하는 등 미 토콘드리아 기능에 이상을 초래한다. 그러므로 아드리아마이신 사용시 리보풀라빈을 함께 이용하면 글루타티온 환원효소 활성이 증가하여 지질 과산화물을 감소시킬 수 있다고 제안되었는데 FMN 보다는 리보풀라빈- 2', 3', 4', 5' 데트라부티레이트가 더욱 효과적이다 (Ogur a 등, 1982 ; Hino 등, 1985 ; Okamo t o 와 Og ura, 1985) . (2) 리포아미드 탈수소효소 리 포아미드 탈수소효소 (lipo ami de dehy dr og en ase) 는 FAD 를 함유한 NAD+ 의존성 효소이며 피루베이트 탈수소효소와 2- 옥소글루타레이트 탈 수소효소 복합체의 한 구성성분이다. 이 효소의 기능은 단백질과 아미드 결합으로 연결된 디하이드로리포산을 재산화시키는 것이다. NAD++D ihy d r oli po am ide 一 NADH+H++Lip o am ide

이 효소의 구조는 글루타티온 환원효소와 많이 비슷하다 (Sch i erbeck 등, 1984). (3) 티오레독신 환원효소 티오레독신(thi oredox i n), 티오레독신 환원효소, NADPH 로 이루어진 티오레독신계는 널리 사용되고 있는 티울(t h i o l) 의존성 전자전달계이 다. 티오레독신은 처음에 대장균 (E. col i)에서 추출되었으며 리보뉴클레 오티드 환원효소 반응에서 디티울 수소 주개로 밝혀졌다. 이 티오레독신 계는 단백질 이황화물을 환원하는 데도 이용되는데 1 차적인 전자주개는 NADPH 이다. 쥐의 간에서도 티오레독신 환원효소가 분리되었다 (Lu thrn an 과 Holmg ren , 1982) . 3-3 탈수소효소/산소환원효소 풀라빈 효소 중 많은 수가 산소와 반응한다. 위에서 언급한 많은 탈수 소효소-전자전달효소는 산소를 환원시켜서 초과산화 음이온 (0 기울 형성 할 수 있는 효소들이며 생성된 초과산화 음이온은 서로 빠르게 반응하여 C(4a) －과산화수소 화합물을 형성한다(그립 3-7). 탈수소효소/산소환원효소 중 풀라빈 단백질 산화효소는 0 2 를 환원시 켜 과산화수소 (H202) 를 형성한다 (Za p sal i s 와 Beck, 1985).

HH33Cc 二ir :

그립 3-7 풀라반 단백질-C( 4a)- 히드로퍼옥시드, 풀라빈의 N(5)H 와 단백질 사 이에 수소결합이 이루어져 안정화됨 (Massey, 1983, 3 쪽)•

ste p 1 : SH 2+ E-FAD 一 S+E-FADH2 ste p 2 : E-FADH 2+ 0 2 一 E - FAD + H202 플라빈 일산소첨가효소 (monoox yg enase) 는 산소 1 원자를 환원시키면 서 기질을 히드록시화시켜 H20 를 형성한다• 또한, 풀라빈 일산소첨가효 소는 내부형과 의부형으로 구분되는데 내부형은 반응에 필요한 모든 전 자를 히드록시화되는 기질에서부터 충당하는 것으로 젖산의 산화적 탈카 르복시화 반응을 예로 둘 수 있다. CH3 -C HOH-C02-+02 一 CH3 -C 02-+CO2+ H 20 의부형은 히드록시화에 필요한 전자를 NAD(P)H 에서 충당한다 (Walsh, 1980 ; Merrill 등, 1981 ; Ya gi와 Ohis h , 1982 ; Massey, 1983) . 풀라빈촉매 탈수소화 반응은 카르보 음이온을 형성하면서 기질로부터 양 성자를 제거하며 동시에 풀라빈의 N-5 위치에 공유결합성 첨가생성물이 형성된다. g-클로로알라닌을 D- 아미노산 산화효소의 기질로서 사용하면 협기상태에서 염소이온을 잃게 된다. 이러한 결과는 효소가 a- 카르보 음이온을 형성하기 위해서 양성자를 제거함으로써 발생할 수 있다고 보 는 결과이다. 또한, 기질은 형기상태에서 fJ-할로치환기를 제거하기 위 해서 재배열이 일어난다. 3-3-1 플라빈 단백질 산화효소 (02---+ H202) {1} 아미노산 산화효소 D- 아미노산 산화효소 (91,000 달돈)는 FAD 와 결합되어 있으며 해리상 수는 10-1M 이고, FADH2 와 더욱 강하게 결합하며 (Walsh, 1980), 디히 드로리보풀라빈 에스데르는 D- 아미노산 산화효소에 대하여 억제 작용을 한다 (Kur ganov 등, 1985). 쥐의 신장에서 추출된 L- 아미노산 산화효소 는 FMN 울 함유하고 있으며 (Horw itt와 Wi tting , 1972) , 이 효소의 반응 으로 생성되는 H202 는 독성이 크기 때문에 간이나 신장세포에서 카탈라 아제와 함께 퍼옥시솜 속에 위치한다 (Walsh, 1980 ; Machlin , 1984). 아

미노산 산화효소는 기질을 이미노산, C=NH 로 탈수소화시키고 이미노 산은 옥소산으로 가수분해된다. L - 아미노산 산화효소가 포유동물 대사 에서의 기능은 아직 잘 알려져 있지 않다. (2) 모노아민 산화효소와 디아민 산화효소 아민 산화효소는 분리한 조직에 따라서 혹은 기질의 특정한 구조에 따 라서 분류하였으나 이들 효소에 관한 많은 연구가 진행됨에 따라서 화학 적 구조를 기본으로 한 분류가 가능해졌고 최근에는 아민 산화효소를 그 들이 리보플라빈을 포함하고 있는지 구리를 포함하는지에 따라서 분류하 기도 한다 (Sourkes, 1980a). 아민 산화효소의 기능은 생물학적 기능이 활발한 생체내에서 합성된 아민들을 불활성화시키는 것이다. 아민들은 해당되는 이민으로 탈수소화되고 수소는 02 로 전달되어 H202 가 형성된 댜 이 효소는 기질의 특이성 에 따라 모노아민 (monoami ne ) 산화효소 (MAO) 와 디 아민 (dia m i ne ) 산화효소 (DAO) 로 구분된다. DAO 는 기 질 안에 두 개 의 염 기 군 (basic grou p ) 을 요구하며 가장 중 요한 기질로는 히스타민이 있다. MAO 는 중추신경계의 신경호르몬아나 다른 아민들의 농도를 조절하는 기능을 한다. 이 효소들은 미토콘드리아 의 의 막에 위 치 한다 (Ichin o se 등, 1982) . 포유동물의 기관에 존재하는 MAO 는 억제제에 대한 민감도와 기질 특 이성에 따라서 크게 A 와 B 두 가지로 구분한다. A 형은 주로 세로토닌 (5- 히드록시트립타민)과 노르에피네프린을 탈아미노화시키고 B 형은 벤 질아민 대사에 관여한다. 골격근과 심장근에서 MAO 의 농도가 낮음에도 불구하고 모노아민 대사에 관여하는 것으로 보인다 (Sourkes, 1980b ; Pearce 와 Roth , 1983) . 소의 간에 있는 MAO 는 B 형에 속하며 2 개의 소단위로 구성되어 있 고, 소단위당 1 개의 FAD 와 공유결합하고 있다 (Ich i nose 등, 1982). 사 람의 태반에 있는 미토콘드리아에서 추출한 MAO 는 A 형에 속하며 풀라 빈과 결합하는 부위의 펩티드는 다음과 같다 (We y ler, 1989).

Ser —Gly 一 Gly —Cys —Ty r

MAO 의 억제제는 생체내에서 합성된 아민의 효소적 분해를 방해한다 (Tollefs o n, 1983) . 여 러 가지 /3, y-불포화 아민들은 MAO 의 기 질로 사 용될 수 있으며 반응과정에서 풀라빈의 N - 5 와 공유결합을 형성하므로 자살억 제 제 (suic ide inh ib i t or ) 로 작용한다. (3) Warbur g의 옛 황색효소 옛 황색효소 (old yel low enz ym e) 는 1933 년에 Warbur g와 Chr i s ti an 에 의해 맥주 효모에서 추출된 최초의 풀라빈 단백질이다. 이 효소의 생리 적 기능은 아직 미지수이며, 여러 종류의 방향성, 이종 방향성 (hete - roaromati c) 화합물과 결합하여 긴파장 흡수띠를 나타낸다. 또한 이 효 소는 2 분자의 FMN 과 비공유결합으로 연결되어 있다. 이 효소는 NADPH 와 NADH 가 0 라 다른 전자받개들에 의해 산화되는 반응을 촉 매한다. 산소를 사용할 경우에는 H 2 02 를 생성한다 (Po rt er 와 Brig h t, 1980) . 반응을 간단히 요약하면 다음과 같다 (Machlin , 1 984) .

Glucose --. Gluconic acid

(4) 포도당 산화효소 포도당 산화효소 (glu cose oxid a se) 는 곰팡이 의 일종인 pen ic illi um no tat um 에서 만들어진 항생제 노타틴 (no t a ti n) 으로 알려져 있다. 이 효 소는 포도당을 글루코노락돈으로 산화시키면서 H20 2 를 생성하는 반응을 촉매한다. 그러므로 이 효소가 항생작용을 하는 것이 아니고 H202 에 의 한 작용으로 보인다. 노타틴은 2 분자의 FAD 를 가지고 있으며 기질에 대한 특이성이 대단히 높기 때문에 임상실험에서 포도당 측정에 이 효소 가 사용된다. 이 효소가 포도당을 산화시키는데 앞에서 살펴본 옛 황색 효소와 다른 점은 NADP 가 반응에 관여하지 않는다는 것이다 (Ho rwitt

과 Wi tting , 1972 ; Machlin , 1984) . (5) 알데히드 산화효소 알데히드 산화효소 (aldeh y de ox i dase) 는 포유동물의 간에서 발견되었 는데 잔틴 산화효소와 매우 유사하며 Mo 와 2 개의 FAD 를 함유하고 있 다 (Horw itt와 Wi tting , 1972). 포유동물의 알데히드 탈수소효소는 알데 히드의 NAD+ 에 의한 산화를 촉매하며 4- 니트로페닐 아세데이트의 가수 분해를 촉매하는 기능을 갖는다 (Loomes 와 Kit so n, 1986). (6) L- 굴로노가'－락톤 산화효소 굴로노락돈 산화효소 (gulo nolact on e oxid a se) 는 마이크로솜관련 효소 이며 L- 아스코르브산 합성의 마지막 단계를 촉매한다. 이 효소는 영장 류나 기니피그에는 존재하지 않는다. 이 효소는 공유결합한 FAD 를 보 결분자단으로 함유하고 있다. 모든 동물에서 발견된 굴로노락돈 산화효 소는 같은 것으로 밝혀졌다 (N i sh i k i m i 등, 1977). (7) 티아민 탈수소효소, 티아민 산화효소 티 아민 산화효소 (thiam i ne oxid a se) 는 박테 리 아 효소이 며 FAD 와 공 유결합을 형성하고, 티아민을 티아민 초산으로 산화시키며 2 분자의 02 룰 소모하고 H202 를 생 성한다. 4 개 의 전자가 기 질로부터 20 2 분자로 전 달되는데 이 반응은 FAD 분자에 의해서 2 회에 걸쳐 일어난다. 티아민 알데히드가 중간산물로 형성된다 (Gomez-Moreno 등, 1979 ; S i n g er 와 Kenney, 1974) . 이 반응은 박테 리 아에 서 C 와 N 울 공급하기 위 해 티 아 민이 분해되는 첫단계에서 관찰할 수 있다 . (8) 피리독스아민 5' －인산 산화효소 PMP( 피리독스아민 5' － 인산) 산화효소 활성은 수컷 쥐에서보다 암컷 에서 더 낮으며 리보플라빈 섭취가 증가하면 간과 신장의 PMP 산화효 소의 활성이 상승한다. 그러므로 PMP 산화효소를 리보풀라빈 영양상태 의 지표로 이용할 수 있다고 제안하였다 (Rasmussen 등, 1980). 지중해 빈혈(th alassem i a) 환자들의 경우 적혈구 중의 PMP 산화효소와 글루타

티온 환원효소의 활성이 떨어지며 질병의 심한 정도와 관련성이 있을 것 으로 생각된다 (Clemen t s 등, 1980). 지중해빈혈 환자들에게 리보풀라빈 을 경구 투여하기 전후에 피리독신이 피리독스인산으로 전환되는 속도를 적혈구에서 관찰한 결과 전환속도가 증가하였고 지중해빈혈에서 합성이 낮아지는 헤모글로빈 a-, /3－의 합성도 증가하였다 (Pe rry 등, 1980). PMP 산화효소는 GR 에서 언급한 바와 갇이 비타민 B6 대사 조절에 중 요한 역 할을 한다 (Clemen t s 와 Anderson, 1980) . 3-3-2 플라빈 단백질 일산소첨가효소 풀라빈 단백질 일산소첨가효소 (monoox yg enase) 들은 다양한 그룹의 효소들인데 대부분은 다음의 기본적 반응을 촉매한다. 기질 +NAD(P)H+W + 02----+ 산화된 기질 +NAD(P)++H20 이 반응에서 산소분자 중 1 개의 원자는 기질 속으로 들어가고 다른 1 개는 환원되어 물 (H20) 을 형성한다.

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의부형 풀라빈 단백질 일산소첨가효소는 NAD(P)H 를 전자주개로 사

대부분의 알려진 풀라빈 단백질 일산소첨가효소는 원핵세포(p rokar- y o t es) 에서 추출된 것이며 몇 개가 진핵세포 (eukar y o t es) 에서 발견되었 다. 진핵세포로부터 발견된 것으로는 척추동물의 간에서 추출된 마이크 로솜관련 풀라빈 단백질 일산소첨가효소가 있다 (Muller, 1985). 풀라빈 단백질 일산소첨가효소는 ® 페놀의 0- 디페놀로 수산화, ® 알 데히드와 케돈의 산과 에스데르로 산화, ® 아민의 N- 산화 등 3 가지 유 형의 반응을 촉매한다. o,® 의 반응은 박테리아에서만 일어나는 것으로 알려져 있다. O 반응은 자연계에서 방향성 탄화수소를 분해하는 데 중 요하며, o- 디페놀은 고리가 열리면서 대사가 계속되고 이것은 철함유 이 산소첨가효소에 의해 촉매된다. ® 반응은 긴사슬 알데히드를 산으로 산 화시키는 데 기여하며 이것은 풀라빈의존형 루시페라제에 의해 촉매된다 (Walsh, 1980). @ 빈땅은 흔히 디메틸아닐린 일산소첨가효소에 의해 촉 매되는 N~ 산화물 형성 반응이다. 광선에 의해 형성된 산소의 들뜬 상태에 의해서 유도가 이루어지는데 세포 내부의 유도 메커니즘을 직접적으로 자극하는 것이 아니라 안정 된 유도체를 형성하는 배지 성분을 산화함으로써 이루어진다 (Pa i ne 과 Franci s, 1980) . (1) 박테리아의 〈방향성〉 히드록시화 효소 〈방향성 히드록시화 효소 (aroma ti c h ydrox y lase) 〉라는 이름은 박테리 아의 풀라빈 단백질 일산소첨가효소를 부르는 용어로 쓰인다. 이 효소는

리그닌이나 여러 가지 화학물질의 분해과정에서 방향성 탄화수소를 수산 화시킨다. 대부분의 호기성 토양 박테리아는 이 효소몰 가지고 있다. 그 중에서 4 - 히드록시 벤조에이트 히드록시화 효소가 가장 많이 연구되었 다. 이 효소들의 기질은 페놀성 히드록시기를 포함한 방향성 화합물이 다. 수산화 반응은 오르토나 파라에 주로 일어난다 (Ballou, 1984). (2) 박테리아 루시페라제 루시 페 라제 (luc if era se) 란 발광 박테 리 아의 풀라빈 단백 질 일산소첨 가 효소를 말한다. 이 효소는 효소 -FIH - 4a 一 OOH 를 이용하여 건사슬 지방 족 알데히드를 상응하는 산으로 전환시키며 490nm 의 청록색 빛을 발산 한다. 이 효소가 가장 우선적으로 반응하는 물질은 FMNH2, 02 그리고 긴사슬 지방족 알데히드이다 (Ballou, 1984). 여러 종류의 박테리아 루시 페라제들은 시험관내 실험에서 다음과 같은 광반응을 촉매한다. FMNH2 + RCH0 +02- -+ FMN + RCOOH + H20 + hv 이 반응과정은 다른 풀라빈 단백질 일산소첨가효소들과 비슷하다. 산 소분자 중 1 개의 산소원자는 물로 전환되고 다른 하나는 기질 속으로 둘 어간다. 중간산물은 4a - 히드로퍼옥시풀라빈이며 기질을 산화시키고 4a- 히드록시풀라빈과 물이 최종산물로 남게 된다. 모든 박테리아 루시페라 제는 이종이합체 (hete r odim ers, a./3－구조)이며 76,000 달돈이고 FMNH2 와 간사슬 알데히드에 대해 특이성을 갖고 있다. 루시페라제의 알데히드 자리에 2,2- 디페닐프로필아민이 결합되면 아민이 건사슬 지방족 알데히 드 기질과 경쟁적이지만 FMNH 저 대한 효소의 친화성이 증가하기 때 문에 FMNH2~ 쉽게 결합한다. (3) 마이크로솜관련 플라빈 단백질 일산소첨가효소 디메틸아닐린 일산소첨가효소 (N- 산화물 형성)는 1968 년에 Z i e g ler 가 플라빈 단백질 일산소첨가효소를 간의 마이크로솜에서 추출하여 이 효소 가 여러 가지 기질의 N, S, Se, I 원자에 산소를 전달하는 반응을 촉매 하는 것으로 밝혀졌다. 산소를 S 에 전달하는 것을 촉진하는 풀라빈 단

백질 일산소첨가효소의 반응은 입체특이적이다 (Cava gn aro 등 , 1981). 마이크로솜관련 풀라빈 단백질 일산소첨가효소는 방향족이나 지방족 질소와 함황물질의 N- 이나 S- 산화를 촉매한다 (Muller, 1985). 또한 디 메틸아닐린의 N- 산화나 약품, 발암물질, 살충제 등의 해독작용도 촉매 한다. 이 효소는 시토크롬 P-450 일산소첨가효소 계와 협동하여 작용하 는 경우도 있다 (Ballou, 1984). 자연계에 존재하는 유황을 함유한 기질로는 시스데아민 (c y s t eam i ne) 뿐이다. 시스데아민은 이 효소에 의해 S- 산화되어 이황화물이 된다. 그 러나 다수의 함황 이종 생물질 (xenob i o ti c) 이 이 효소에 의해 산화되는 데 티오페놀, 티오우레아, 티오아세트아미드 등이 여기에 속한다 (Zie g l e r 등, 1984) . 풀라빈 단백질 일산소첨가효소는 부신, 방광점막, 황체, 간, 폐, 신 장, 흉선 등 수많은 동물조직에서 발견되었다. 또한 임신중의 쥐에서 태 반 마이크로솜관련 풀라빈 단백질 일산소첨가효소의 활성이 증가된 것을 관찰하였다. 다양한 포유동물의 간에서 추출된 풀라빈 단백질 일산소첨 가효소는 같은 것으로 나타났다 (W illi ams 등, 1984). 임신한 토끼 폐의 마이크로솜에서 추출된 플라빈 단백질 일산소첨가효 소는 간에 있는 효소와 면역학적 특성이 다른 것으로 나타났다. 디메틸 아닐린을 N- 산화물로 산화시키는 기능은 같으나 세 고리 항우울성 이미 프라민과 클쿠 근 立쿠마전에 대하여 폐의 효소는 반응하지 않고 간의 효 소만 반응하는 것으로 나타났다 (W illi ams 등, 1984). 참고문헌 Add iso n R, McCorm ick DB (1978) . Bio g e n esis o f f lav op ro te i n and cyt oc hrome comp o nents in hep at ic mitoc hondria l from ribo fl av in - defic ien t rats . Bio -

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제 4 장 리보플라빈 결핍증 l 원인 : 리보플라빈 영양상태에 영향을 미치는 인자 1-1 섭취부족 선진국에서는 섭취부족으로 인한 리보풀라빈 결핍은 거의 나타나지 않 으며 알코올 중독이나 채식주의자들에게서 나타난다고 보고되었다. 채식 주의의 경우 영아나 학령전기 아동에서 리보풀라빈이 부족하여 성장과 발달에 영 향을 미 친다고 하는 연구가 있는 반면에 (Truesdell 등, 1984) 프랑스의 채식주의자들을 대상으로 비타민 상태를 조사한 연구에서는 비 채식주의자보다 채식주의자의 리보풀라빈 섭 취 량이 더 많았으며 (Mi llet 등, 1989), 잡식가와 채식주의자를 비교해 볼 때 잡식을 하는 사람에 비 해 채식을 하는 사람의 혈청 리보풀라빈 수준이 더 높았다고 하였다 (Helman 과 Damt on -Hi ll, 1987) . 1-2 질병 1-2-1 갑상선 질환 갑상선 질환(thyr o i d di sease) 은 리보풀라빈의 대사와 생리에 상당한 영향을 미친다. 갑상선 호르몬은 장의 운동(i n t es ti nal mo tility)을 자극

하여 위장관 내에 음식물이 머무는 시간을 짧게 하므로 갑상선 기능저하 증일 경우에는 리보플라빈의 흡수를 촉진시키고 갑상선 기능항진중일 경 우에는 리보풀라빈의 흡수를 감소시키게 된다. R i vl i n 은 리보플라빈 대사에 관련된 갑상선 호르몬의 기능에 대한 설 명에서 갑상선 호르몬은 리보풀라빈을 FMN 으로 전환시키는 효소인 풀 라빈키나제의 작용을 조절한다고 하였다 (R i vl i n, 1970). 갑상선 기능이 항전된 쥐에서 풀라빈키나제의 활성은 감소하여 리보풀라빈이 FMN 으로 전환되는 정도가 감소되었다. 그리고 간의 FMN 과 FAD 수준은 리보풀 라빈이 결핍된 쥐와 비슷한 정도로 감소하였다. 갑상선 기능저하중인 쥐 에서는 풀라빈키나제의 활성이 증가하기는 하나 정상수준에는 미치지 못 했다. 1-2-2 당뇨병 Cole 의 연구에 의 하면 감은 수준의 경 제 력 을 가진, 당뇨병 (dia b ete s ) 이 있는 사람과 없는 사람을 비교할 때 당뇨병 환자군에서 리보플라빈의 결핍이 더 많이 나타난다고 한다 (Cole 등, 1976). 이는 당뇨병 환자의 경우에는 소변 중으로 배설되는 리보풀라빈의 양이 많기 때문이라고 생 각되며, 또한 과체중인 당뇨병 환자들에게는 열량제한 식이를 적용하게 되어 섭취되는 리보풀라빈의 양이 줄어들기 때문이라고 생각된다. 이 의 에 리보풀라빈의 대사에 대한 인슐린의 기능에 대해서는 아직 연구된 바 가없다. 1-2-3 담관 폐쇄증 담줍염이 분비되지 못하면 위장관 내에 음식물이 머무는 시간이 짧아 지게 되므로 리보풀라빈이 완전히 흡수될 수 없다. 따라서 담관 폐쇄증 (bil ia r y atr e sia ) 등으로 담즙이 분비되지 않는 어린이의 경우 리보플라 빈의 흡수불량이 발생된다고 한다(J usko 와 Levy , 1975).

1-2-4 과빌리루빈혈증 과빌리루빈혈증 (h yp erb il i rub i nem i a) 에 걸린 어린이들에게 광선요법 (p ho t o t hera py)이 행해지는데 이때 사용되는 광선이 빌리루빈을 수용성 물질로 변화시켜 배설되게 한다. 이런 빌리루빈의 변화는 광 활성 (ligh t -acti va te d ) 리보풀라빈에 의해 유발된 단일 산소 (s i n g le t ox yg en) 에 의 해 일어나고, 이런 과정이 진행되는 동안 리보플라빈 자신도 변화된다. 과빌리루빈혈증인 신생아 혈장에 있는 리보풀라빈은 이러한 광선요법 을 행하는 동안 상당량이 감소하게 된다 (Grom i sch 등, 1977). 그리고 광선요법을 한 후에 모유를 먹는 아이가 우유를 먹는 아이보다 리보풀라 빈 결핍증이 더욱 잘 유발되는데 이는 모유 내에 들어있는 리보플라빈 양이 우유 내에 들어있는 양의 1/3 밖에 되지 않기 때문이다 (Hov i 등, 1979) . 광선요법이 계속 진행되는 동안에 리보풀라빈 보충제를 복용할 경우 여분의 리보풀라빈이 광분해되어 생성되는 자유라디칼이 세포 구성물에 해롤 미칠 수도 있다는 이론 때문에 신생아에게 리보풀라빈 보충제를 적 용할 때에는 주의가 요구된다 (Lucas 와 Bate s , 1987). 광선요법을 하는 동안의 리보풀라빈의 결핍은 신생아의 경우 매일 0.3m g의 리보풀라빈을 급여함으로써 예방되었고 (Tan 등, 1978), 체중 k g당 0.5mg 리보플라빈­ Na- 인산울 매일 급여할 때에는 리보풀라빈 수준이 정상으로 돌아오고 과빌리루빈혈증도 빠르게 회복되는 것을 관찰할 수 있었다고 한다 (Riv l i n, 1978 ; Lop ez 등, 1978 ; Hovi 등, 1979) . 1-2-5 신장 질환 만성 신장병 (chron ic renal ins u fficie n cy) 환자의 제한 식이는 몇몇 비 타민의 부적절한 섭취를 초래할 수 있다. 제한 식이를 하지 않는 만성 신장병 환자와 저단백식이를 하는 만성 신장병 환자를 대상으로 리보풀 라빈, 티아민, 피리독신의 영양상태를 조사한 결과, 리보플라빈 상태는 . 처음부터 부적절한 상태였고 시간이 지남에 따라 악화되었는데, 반면에 티아민, 피리독신 상태는 장기간의 저단백식 후에 몇몇 환자에서만 부적

절하게 나타났다. 즉 만성 신장병 환자에게 처방하는 제한 식이는 비타 민 상태에 영향을 줄 수 있으므로 이들 제한 식이에 리보플라빈을 바롯 한 수용성 비타민을 최소한 권장량으로 보충해주어야 한다는 연구가 제 시되고 있다 (Porr i n i 둥, 1989). 1-2-6 암 리보풀라빈 고갈시에 Novik o ff 간종양은 유리 리보풀라빈을 이용하여 조효소의 수준을 유지하려고 하며, 공유결합된 풀라빈은 정상조직보다 종양조직에서 더 많은 양이 발견된다. 리보플라빈이 부족한 경우에 암세 포에서는 공유결합된 플라빈 부분에서 리보플라빈을 분리시켜 이용할 수 있어 체내에 보유된 비타민이 고갈된다. 정상 쥐에서는 풀라빈이 부족할 때에도 FAD, FMN 수준을 일정하게 유지하려고 하며 이 상태에서는 유 리 상태의 리보플라빈이 거의 검출되지 않고 빠른 속도로 FAD 로 전환 되는 것을 알 수 있다. Pin t o 등의 연구에서는 uc- 리보풀라빈을 이용하 여 간종양 (he p a t oma) 에서 유리 리보풀라빈이 어떻게 변화하는지를 관찰 하였다. uc- 리보풀라빈은 FAD 로 전환되지만 FAD 보다는 단백질과 공 유결합된 풀라빈 단백질로 결합되는 속도가 더욱 빠른 것으로 나타났다 (Pin t o 등, 1987) . 수컷 W i s t ar 종 쥐 에 게 간암 발생 인 자인 NDEA (N- nitrod i eth yla m ine ) 을 지속적으로 투여 하고 풀라빈 조효소 수준을 관찰 한 결과 풀라빈 수준이 낮아지는 것을 발견하였다. 그러나 신장의 경우 에는 별다른 변화가 없는 등 조직에 따른 선택적 고갈 현상을 보여주고 있다 (Aboobaker 와 Bhatt ac hary a, 1989). 또한 리보풀라빈의 결핍은 간 중의 글루타티온 함량을 변화시켜 니트로사민의 발암성을 항전시키는 요 소로서 작용하고 있는 것으로 보이며 (Ch iao , 1989), Qi ao 는 리보풀라빈 의 결핍이 니트로사민 탈메틸효소 활성을 증가시킴으로써 발암성을 높여 주는 것으로 설명하고 있다(Qi ao, 1989). 그러나 Ruch ira wat 등은 리보 플라빈이 결핍되면 디메틸니트로사민의 LD50 복용량이 약간 증가하며 디 메틸니트로사민으로 인한 간 손상이 적어진다고 하였다 (Ruch i rawa t 등, 1990). 이러한 결과들은 암발생시에 풀라빈이 관련될 수 있다는 가능성

울 제시하고 있다. 간종양 이의에도 악성 피부종양, 식도암 등 종양과 리보풀라빈과의 상 관성을 파악하기 위한 연구가 진행되었다. 악성 피부종양 (melanoma) 환자에서도 리보플라빈 상태를 연구한 결과 환자의 50% 가량이 글루타 티온 환원효소의 활성계수가 높게 나타나는 등 악성 피부종양과 리보풀 라빈과의 상관성을 암시하고 있다 (Buk i n 등, 1990). 식도암의 경우에 리보풀라빈이 결핍되면 동시에 종양의 성장 속도를 감소시키기도 하지만 다론 한편 발암성 물질인 아조색소를 파괴하는 마이크로송관련 수산화 효소는 리보풀라빈을 필요로 하므로 리보풀라빈 결핍시 아조색소에 의한 발암성은 증가하게 된다. 식도암에 미치는 리보풀라빈의 역할에 대해서 는 구체적으로 밝혀져 있지 않지만 역학조사에서는 상관성을 보였다 (Ri vl in , 1986) . 1-3 약품 1-3-1 구강 피임약제 개발도상국이나 경제력이 낮은 지역에서 실시된 연구에서는 구강 피임 약 (oral contr a cep tive a g en t s) 을 사용하는 여성에게 있어서 리보플라빈 의 결핍증이 많이 나타났다. 하지만 영양상태가 좋은 집단에 대한 연구 결과에서는 구강 피임약제가 리보풀라빈의 수준에 영향을 미치지 않는 것 으로 나타났다 (V i r 와 Love, 1979 ; Newman 등, 1978 ; Riv l in , 1978) . Roe 등은 모든 조건을 잘 조절한 후에 EGR 활성계수를 측정한 결과, 구강 피임제를 사용한 여성과 사용하지 않은 여성간에 리보플라빈 상태 에 차이는 없다고 하였다 (Roe 등, 1982). 따라서 아칙까지 구강 피임약 제가 리보풀라빈 결핍울 초래하는지는 확실히 밝혀지지 않았다. 1-3-2 봉산 봉산 (bor i c aci d, H3B02) 은 혈 장결 합부위 (pla sma-bin d in g site ) 에 서 리보풀라빈을 분리시켜 소변 중으로 배설되는 비타민의 양을 증가시키므

로 리보플라빈의 결핍을 유발한다 (Roe 등, 1972). 따라서 봉산을 과량 복용하는 환자에게서 리보플라빈 결핍증이 나타난다고 한다 (P i n t o , 1978) . 1-3-3 클로르프로마진 클 쿠 근 立 쿠 마진 (chlorp ro mazin e ) 은 정 신병 환자를 치료하기 위 해 사 용되는 항우울제로서 리보풀라빈의 구조적 유사체이다. 이 약제는 쥐를 이용한 실험에서 리보풀라빈이 FAD 로 전환되는 것을 저해한다고 나타 났다. 또한 클로르프로마진은 리보풀라빈이 갑상선 호르몬 자극에 의해 FAD 로 전환되는 것을 저해하기도 한다 (P i n t o 등 , 1979). 1-3-4 항경련제 장기간의 항경련제 복용으로 정신적으로나 신체적으로 무력해진 사람 들에서 엽산(fo l ic a ci d) 과 리보풀라빈 결핍 발생이 높다고 제시되었는데 그 이유는 이 환자들의 평상시의 식이가 영양적으로 적합하지 못했으며, 우유를 거의 먹지 않았고 침대에 누워서 식사를 하므로 자주 구토를 하 기 때문으로 밝혀졌다. 그러나 필수영양소를 골고루 포함한 식이를 1 년 동안 섭취한 후에는 영산 또는 리보플라빈 결핍증이 발견되지 않았다. 죽 비타민 길항물질 작용을 하는 약제를 복용할 경우 부적합한 식이 섭 취는 결핍증을 일으키기 쉬우나 영양적으로 충분한 식이치료는 이를 예 방할 수 있다고 나타났다 (C imi no 등, 1985) . 1-3-5 아드리 아마이 신 아드리아마이신 (adr i am yci n) 은 다양한 종양질병의 치료에 유용한 약 제로서 심장과 골격근에서 리보풀라빈이 FAD 로 전환되는 것을 저해하 는데 아드리아마이신에 의한 FAD 생합성의 저해는 약물치료의 양과 기 간에 관련된다. 이러한 FAD 형성의 저해작용은 대사가 활발한 조직 에서 산화적 인산화와 관련된 에너지 대사와 중요한 관계를 갖는다 (Reic zy k 등, 1988) .

아드리아마이신으로 인해 풀라빈 조효소 생합성이 저해되고 리보풀라 빈 결핍 식이가 주어질 때 알도스테론의 형성을 감소시킨다는 연구가 있 다 (P i n t o 등, 1990). 쥐에게 리보플라빈이 적합한 식이와 결핍된 식이룰 준 후 혈청 알도스테론에 대한 아드리아마이신 효과를 조사한 결과 리보 풀라빈이 충분했던 쥐는 혈청 알도스테론 수준이 현저히 상승했으나 리 보풀라빈 결핍 식이를 섭취한 쥐는 기본적인 알도스테론 수준보다 더 낮 았고 아드리아마이신에 대한 반응이 현저히 감소했다. 여기서 플라빈은 알도스데론 수준을 조절하는 데 결정적인 역할을 하는 것으로 보여진다. 아드리아마이신 처리와 관련해 리보풀라빈 결핍은 쥐의 생존율에 영향을 미쳐 아드리아마이신 처리 동안 적당한 리보플라빈 공급이 생존에 결정 적인 역할을 한다. 1-4 기타 1-4-1 알코올 선진국에서는 리보풀라빈의 결핍 요인으로 섭취량 부족이란 극히 드문 일이며 만성 알코올중독인 사람들에게서 리보풀라빈 결핍이 많이 나타난 다. 아직까지 리보풀라빈 대사에 알코올이 어떠한 저해작용을 일으키는 지는 밝혀지지 않았지만 아마도 에탄올이 FAD 의 이용을 감소시키는 것 이라 생각된다. 알코올을 먹이고, 리보플라빈을 제한한 식이룰 · 준 행스 터 연구에서 간의 풀라빈 함량이 아주 낮은 것이 발견되었는데 이는 비 타민 섭취가 부족할 때 만성적인 알코올 섭취가 리보풀라빈 결핍울 유도 할 수 있다는 것을 나타내는 결과이다 (K i m 과 Roe, 1985). 쥐를 이용한 실험에서 리보풀라빈이 알코올성 지방간 형성을 감소시켜 주는 효과를 나타낸다는 보고도 있었다 (S t anko 와 Ad ibi, 1982). 리보풀리빈 결핍시 알코올 섭취는 간의 약물대사 효소활성을 변화시킨 다는 연구가 있다(Hi e t anen 등, 1980). 알코올 섭취는 리보풀라빈 결핍 과 관계없이 인지질 함량과 간의 시토크롬 P-450 농도를 높이나, 리보플 라빈 결핍시는 에목시쿠마린 탈에틸화효소 (e th oxy couma ri n 0-deeth y-

lase) 의 활성을 크게 낮추었다. 그러나 아릴히드로카본 수산화 효소 (ary lh y dr ocarbon hyd r oxyl a se) 는 알코올 섭 취 와 관계 없 이 리 보풀라빈 결핍에 의해 그 활성이 감소되었다. UDP 글루쿠로노스 전달효소 (glu curonosyl t ra nsfe r ase) 활성 또한 리보플라빈 결핍시 쥐의 간에서 약간 감소하였다. 에폭시드 히드라제 (ep o xid e hyd r ase) 활성은 리보풀 라빈 결핍시 큰 감소는 없었으나 알코올 섭취 후 증가되었다. 리보풀라빈 결핍, 티아민 결핍, 알코울중독시는 신경계의 이상, 즉 소 뇌와 뇌간의 장애를 일으키는데 가장 혼한 증상은 보행이상, 동안신경이 상 - 주 지 안 전 (ga ze nys t a g m u s) , 눈 비 적 의 장 애 (dis t r u bed eye tra ckin g ) , 저 하된 동체 주지 안진 (op tok in e ti c nys t a g m u s) , 고정 에 의 한 전정 성 안진 (vesti bu lar nys t a g m u s) —~ 이 다. 또한 알코울중독은 비 타 민 B 의 결핍에 상관없이 복합적인 신경병을 일으킨다고 밝혀졌다 (Lango h r 등, 1981) . 1-4-2 중금속 Cu, Zn, Co, Fe, Mn, Cd 와 같은 2 가 금속들은 리보풀라빈 특히 FMN 과 결합하여 착염 (chela t e) 을 형성한다. 이런 착염들은 소화관 내에서 비착염화 (unchela t ed) 된 비타민들보다 흡수율이 떨어진다. 이러한 금속 둘을 약리학적으로 과량 복용할 때에는 리보풀라빈 결핍을 일으킬 수 있 다고 한다(J usko 와 Levy , 1975). 1-4-3 아키 너 트 독성 자메이카 어린이 중에 덜익은 아키 너트 (akee nu t)를 먹고 저혈당중 (hyp o gl y c e m ia) 을 일으키 거나, 구토와 경 련을 동반한 위통, 혼수, 더 나아가서는 12-20 시간 내에 사망하는 경우가 있다. 이는 아키 너트에 함유되어 있는 강력한 리보풀라빈 길항물질 (an t a g on i s t)인 하이포글리신 (h yp o g l yci n) 이라는 독소 때문이다 (Fe y, 1977). 따라서 아키 너트 중독 의 증세는 리보풀라빈의 비경구적 투여로 예방되거나 경감될 수 있다. 동물 실험 에서 하이포글리 신은 포도당신생 (glu coneog en esis ) 과 지 방산

산화를 저해하는 것으로 나타났고, 리보풀라빈이 하이포글리신 두여 전 이나 두여하는 동안에 발생되는 독성과 관련된 저혈당중과 미토콘드리아 의 부종을 예방할 수 있었다. 그러나 이런 길항물질의 작용 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다. 1-4-4 나이, 성 리보풀라빈 결핍은 노인들에게서 자주 발생된다. 이는 아마도 노인들 이 우유, 달걀, 고기, 녹색 야채류 등의 리보풀라빈이 많은 식품들을 적 게 섭취하기 때문일 것이다. 또한 노인들은 흔히 당뇨병이나 심장질환 같은 만성 질 환을 가지고 있고, 이것이 리보플라빈 결핍울 초래하기도 한 다 (Lop ez , 1979) . 노화 (a gi n g)가 리보풀라빈 대사에 어떠한 영향을 미치는지는 밝혀지지 않았지만 노인에게 리보풀라빈의 급여로 결핍증상을 호전시킬 수 있다. 노인기의 영양상태를 측정하는 데 식이섭취 조사만을 이용하는 것은 부 적당하며 생화학적인 방법을 병행하는 것이 리보풀라빈 결핍 상태를 판 정하는 데 필요하다. 리보풀라빈, 바타민 A, C, D, Ca 등의 임상적 결핍증을 인종, 나이, 성 에 따라 비교하였는데 이들 결핍증은 백인보다 흑인에서 높았으며 또한 성인 남성이 젊은이보다 비타민 A 를 제의하고는 다른 영양소의 결핍증 이 더 높았다. 영양상태에 있어서 인종, 나이의 차이는 부분적으로 교육 과 수입의 차이 때문으로 설명될 수 있다 (Koh 와 Ch i, 1981). 1-4-5 유전적 질환 지금까지 몇 종류의 혈구 풀라빈 효소의 유전적 결함이 보고되었다. 예를 들면 만성 육아종증성 질환 (chron i c gran ulomato u s d i sease) 을 가 진 환자들의 경 우 그들의 호중성구 (neutr o p hil) 에 있어서 초과산화물 (su p erox i de) 을 형성하는 데 필요한 FAD 함유 효소가 부족한 것을 둘 수 있다 (Bab i or 와 kip n es, 1977). 이 경우에는 리보풀라빈의 급여로 치 료에 도움을 줄 수 있다고 한다. 하지만 FAD 함유 효소인 적혈구 글루

타티온 환원효소 수가 부족한 유전적 질환의 경우에는 리보풀라빈 급여 의 치료는 효과가 없다. 유전적 질환인 적혈구 피루브산 키나제 (pyruv at e kin a se) 결핍의 경우는 적혈구 글루타티온 환원효소의 수준도 함께 저하되는데 리보풀라빈 치료로는 효과를 볼 수 없다. 1-4-6 스트레스 갑작스런 기아 (acu t e sta r vat ion ), 힘든 일, 발열로 인한 스트레스는 소변으로 배설되는 리보플라빈 양을 증가시킨다. 또한 만성적인 스트레 스도 특히 비타민 섭취량이 제한될 때 리보플라빈 결핍울 초래하게 된다 고한다. 2 결핍증상 2-1 임상적 증후군 2-1-1 사람 길항물질을 투여하지 않고 리보플라빈결핍 식이만을 주었을 때 결핍증 상은 94 - 130 일 후에 나타난다. (1) 입술, 구강의 변화 리보풀라빈 결핍이 되면 구각증 (che il os i s) 과 구각염 (ang ula r sto m a- titi s) 이 나타난다 (R i v li n, 1970). 또한 후인두(p os t e ri a pha ry nx), 구협 (fau ces) , 목젖 (uvula) , 불 안쪽의 점 막 (buccal mucosa) 에 충혈과 부종 등의 구강점막의 변화가 생긴다. (2) 혀의 변화 리보풀라빈이 결핍되면 모상유두(filifo rrn p a pill a) 가 편편해지면서 설 영 (glossit is) 이 발생된다. 용상유두(f un gifo rrn p a pill ae) 는 점접 확대되 고 혀의 색은 마젠타 (ma g en t a) 나 고기의 붉은 색으로 변한다. 그리고

혀에 통증이 오며 미각이 상실되며 지도상혀 (ge og rap h ic t on gu e) 의 증 상도 나타난다. 아이티에서 수행된 역학조사에 따르면 구각염이 리보플라빈 결핍인 대 상자의 25% 정도에서 나타났으며 그 의의 다른 영양소 결핍과 감영에 의해서도 나타나는 것으로 보고되었다 (Ruel 과 Dil lo n, 1983). (3) 지루성 피부영 코와 귀 주위 등의 안면, 몸통, 사지, 음낭에 지루성 피부염 (sebo­ rrhoic dermati tis) 이 발생 된다 . 또한 음낭 (scrotu m ) 과 의 음부 (vulva) 의 영 중과 소양증 (pr uritu s ) 도 나타난다. (4) 눈의 상해(각막염) 리보플라빈이 결핍되면 눈의 수정체에 있는 단백질(특히 고분자 단백 질)의 형성이 변화하게 되어 수정체가 뿌영게 된다. 이는 종종 나이 많 은 사람들에게서 나타난다. 눈의 수정체가 건강한 사람은 리보풀라빈의 상태도 상당히 좋으며, 건강한 수정체에는 글루타티온 환원효소의 조효 소인 FAD 농도가 높은 것이 관찰되었다 (Skalka 와 Prchal, 1981). 그 의에도 눈물이 감소하고, 광선에 대한 내성이 비정상적으로 되는 광선공포증(p ho t o p hob i a), 각막 주위의 감영, 조로성 백내장(p rese ni le cata r act) 등의 결 핍 증상이 나타난다 (Riv l in , 1978 ; Sebrell, 1979) . (5) 정신질환 정신적 장애가 있고 신체적으로 무력해전 사람들에서 리보풀라빈 결핍 은 흔히 발견된다 (Cole 등, 1985). 정신질환자 172 명을 대상으로 식이력 과 비타민 B 결핍증에 대하여 조사하기 위해 적혈구 트랜스케톨라제 (tran sketo l ase, 티아민 결핍지수), 글루타티온 환원효소(리보풀라빈 결 핍지수), 아스파르트산 트랜스 아미나제(tr ansam i nase, 피리독신 결핍 지수)를 각각 평가한 결과 환자들 중 53% 가 최소한 한 가지의 비타민 결핍증을 가지고 있었.으.. 며 12% 는 한 가지 이상의 비타민 결핍증(티아민 30%, 리보풀라빈 27%, 피리독신 9%) 을 가지고 있었다. 이들 환자에 있어서 정신분열증과 알코울중독 또한 유의적으로 높게 나타났는데 정신

적 이상을 갖는 환자들은 티아민, 리보풀라빈과 피리독신의 수준이 낮았 다 (Camey 등, 1982) . (6) 유기산뇨증 사람이나 동물에서 코발라민 (cobalam i n) 결핍시는 메틸말론산뇨증, 바이오틴 결핍시에는 3- 히드록시-이소발레린산 /3- 메틸크로토닐글리신뇨 증을 가져오는데 쥐의 리보플라빈 결핍시 또한 많은 FAD 의존성 아실­ CoA 탈수소효소 기질의 산성대사물에 의해 복합적인 유기산뇨증을 가져 오게 된다 (Goodman, 1981).

표 4-1 리보풀라빈 결핍울 제시해 주는 임상적 증상

2-1 크 동물 모든 동물 실험에서 리보풀라빈의 결핍은 성장지연, 발육정지 등을 유 발시켜 결국 사망에까지 이르게 된다. (1) 쥐 쥐의 경우에는 리보플라빈 결핍시 가죽이 거칠어지고 털이 빠지고 원 형탈모증 (alo p ec i a) 이 일어난 부위의 피부에 붉은 색의 가피가 형성된다 (inc rosta t i on ) . 또한 피 지 선 (sebaceous gla nds) 의 위 축을 동반한 표피 의 각질화 (h yp erkera t os i s) 가 발생된다. 입의 경우에도 입술이 봇고 붉게 되며 혀의 유두가 비정상적으로 변하게 된다. 안검영 (bleph a riti s), 결막 영 (conju n cti vi t is) , 각 막 불 두 명 (corneal op a cit y) , 혈 관 충 혈 (vasculariz a ti on ) 등 눈의 변 화도 나타난다 (Bha t, 1983 ; Ono 등, 1976). 쥐의 경우 리보플라빈이 결핍되면 백내장이 나타난다고 하는 주

장이 있는데 이에 대해서는 많은 논란이 있다. 눈의 수정체에 대한 리보 플라빈의 기능은 수정체 단백질의 SH 기를 재생하는 글루타티온 환원효 소의 활성을 유지시키는 것이라 생각된다 (Bunce, 1979). (2) 원숭이 Rhesus 원숭이와 비비 (baboon) 의 경우에는 리보풀라빈 결핍증세가 상대 적 으로 느리 게 나타난다고 한다 (Fey, 1977 ; Coop er man 등, 1945) . 원숭이의 체중감소는 리보풀라빈결핍 식이 적용 후 6-8 주가 지나야 나타 나며, 피부, 입, 얼굴, 다리와 팔에 나타나는 피부의 변화는 2-6 달이 지 나야 나타나며 8 달이 지나야 최고에 다다르게 된다. 원숭이의 경우에는 홍미롭게도 리보플라빈 결핍시에 식욕감되가 나타나지 않으며 기아에 의 한 쇠약증세도 나타나지 않는다. 그래도 비타민 보충을 해주지 않으면 갑자기 허탈증에 빠지고 사망하게 된다. 비비의 경우 리보풀라빈 결핍에 의한 상해는 8-12 주가 지나야 발생되 며, 초기에는 괴혈병과 비슷하게 잇몸이 봇고 출혈을 보인다. 문상돌기 (muzzle), 얼굴의 지루성 피부염이 발생하게 되며, 안검염 (bleph a riti s) 은 나타나지만 각막의 혈관충혈은 관찰되지 않는다 (V it am i n Comp en d i- um, 1980). (3) 가금류 칠면조의 경우 리보플라빈이 결핍되면 심한 피부염이 발생한다. 오리 의 경우에는 결핍증상이 나타나지는 않으나 리보풀라빈결핍 식이를 주면 1 주일 후에 사망하게 된다. 보통 가금류에서는 리보풀라빈 결핍시에 부 종과 깃털의 구부러짐도 일어난다(J o rtn er 등, 1987). (4) 개 개의 경우에는 리보풀라빈 결핍시에 성장지연, 약화, 운동실조 (a t ax i a) 가 나타나며 제자리에서 일어설 수가 없게 된다 (Horw itt와 Wi tting , 1972). 계속 악화되면 허탈 (colla p se), 혼수가 일어나고 결과 적으로 죽게 된다. 결핍 동안에 가슴, 복부, 대되부 안쪽, 겨드랑이, 음 낭 등에 피부염이 발생한다.

여우의 경우에는 리보플라빈 결핍증상이 개와 비슷하나 털가죽의 색이 탈색되는 것을 첨가시킬 수 있다. (5) 돼지 리보풀라빈결핍 식이를 먹인 돼지는 털이 빠지면서 피부영이 발생되는 부위가 증가하게 되며 성장이 더디어진다. 돼지의 경우에도 각막이 불두 명해지며, 백내장 증상도 생긴다 (W i n t robe 등, 1944). (6) 반추동물 반추동물의 경우에는 반추 내에서 세균에 의해 비타민이 합성되므로 리보풀라빈을 식이로 섭취할 필요는 없다. 하지만 갓 태어난 송아지의 경 우에는 세 균상 (bacte r ia flor a) 이 형 성 되 지 않았기 때문에 리 보풀라빈 울 식이로 섭취해야만 한다. 이는 주로 어미로부터 우유를 통해 보충이 된다. 리보풀라빈이 결핍되면 볼 안쪽 점막이 붉어지며 입술의 양 끝부 분에 염증이 생기며, 털이 빠지고, 설사, 타액과 눈물의 분비가 많아지 며 식욕을 잃게 된다 (Ho rwitt와 Wi tting , 1972). 2-2 효소활성 변화 2-2-1 글루타티온 환원효소 쥐의 경우 리보플라빈 결핍 상태가 되면 체내 여러 가지 효소계의 변 화가 생기게 된다. 그 중 가장 현저한 변화를 보이는 것이 EGR (ery throc y te glu ta t h ion e reduc t ase) 이다. EGR 의 활성은 리보풀라빈 결 핍이 진행될수록 저하하게 되어 리보풀라빈의 상태 판별에 이용된다 (Pren tic e 와 Bate s , 1981). 글루타티온 환원효소는 면역학적으로 보아 미토콘드리아 GR 과 세포기질 GR이 뚜렷이 구분되지 않는다. 그러나 리 보풀라빈결핍 식이를 섭취한 쥐에서는 세포기질보다는 미토콘드리아 GR 의 활성이 뚜렷하게 떨어지는 것을 볼 수 있었다 (Ta nigu c hi 등, 1986). D'Aq uino 등은 리보풀라빈과 토코페롤 결핍 쥐에서 취한 적혈구 에 서 잠투 중 독증 (favisr n : Vicia Ja va 에 의 한 알레르기 이 면서 중독성 이고

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그림 4-1 리보풀라빈 상태가 정상일 때와 결핍일 때 환원된 글루타티온 (GSH) 이 재생되는 메커니즘과 적혈구에서 GSH 가 형성되는 두 가지 주요 경로(첫째, 글루타티온 환원효소 경로에 의해 산화된 GSH 가 환원됨. 둘째, r - 글루타밀 시스데인 합성효소와 글루타티온 합성효소를 통해 생합성함)． 굵은 화살표 는 리보풀라빈이 정상일 때와 결핍일 때 GSH 를 재생산하는 주요 경로를 표 시하고 점선 화살표는 리보풀라빈 결핍시 감소되는 효소 활성을 표시.

또한 용혈현상도 보이는 증후군) 인자로 인한 산화적 용혈현상의 메커니 즘을 밝히고자 하였는데 이러한 현상은 리보풀라빈과 토코페를 결핍 쥐 의 적혈구에서 GSH 의 재생산과 세포막에서 라디칼을 제거하는 것이 저 해되어 나타나는 것으로 보인다 (D'A qui no 등, 1983). 셀렌 (Selen i um) 결핍 식이, 리보풀라빈결핍 식이를 공급받은 이유한 쥐의 간에서 글루타티온 함량과 그 관련된 효소 활성을 측정하였다. 리 보풀라빈결핍 식이를 섭취한 군에서는 글루타티온 함량과 글루타티온 환 원효소 활성이 감소한 대 반하여 셀렌 결핍군에서는 변화가 없었다. 셀

렌을 식이에 첨가하면 글루타티온 과산화효소 활성이 증가하나 첨가하지 않으면 리보플라빈결핍 쥐에서 활성이 증가하지 않는다. 포도당 -6 - 인산 탈수소효소 활성은 리보풀라반 결핍에 의해 유의적으로 감소하지는 않는 다 (Tan igu ch i와 Hara, 1983) . 2-2-2 시토크롬 효소 간 마이크로솜의 NADPH- 시토크롬 C 와 NADPH- 철시 안화물 환원효 소 활성이 리보풀라빈 결핍군에서 대조군의 27%, 40% 로 각각 감소하였 다. NADPH- 시토크롬 C 환원효소는 대조군에 비하여 단백질이 67% 정도 감소하였으며 이에 반하여 FAD 와 FMN 의 양은 대조군에 비하여 각각 110% 와 59% 정도였다. 따라서 결핍쥐에서 FMN 이 FAD 로 전환 되었다는 것을 알려주고 있다 (Hara 와 Tanig uch i, 1 982). 리보풀라빈결 핍 식이에서 시토크롬 P-450 과 b s 의 활성은 증가하고 NADPH- 시토 크롬 C(P-450) 환원효소의 활성은 감소한다 (Tan igu ch i와 Nakamura, 1976 ; Tanig uch i, 1980) . 2-2-3 아실 -CoA 탈수소효소 아실 -CoA 탈수소효소 (acyl - CoA dehy dr og en ase) 는 지 방산 산화와 측 쇄 아미노산 분해에 필요한 미토콘드리아 플라빈 효소의 일종으로 특히 짧은 사슬 아실 - CoA 탈수소효소는 리보풀라빈이 결핍되면 뚜렷하게 감 소하는 결과를 보인다. 리보풀라빈 결핍에 의한 간에서의 짧은 사슬 아 실 -CoA 탈수소효소의 활성 저하는 이미 알려져 있으며, 생체내 실험에 서 이 군의 /3 - 산화에 미치는 리보플라빈의 영향이 리보풀라빈을 결핍시 킨 배지에서 배양된 쥐의 FAO 간암세포에서도 유사한 결과로 나타났 다. 그러나 그 메 커 니즘은 아직 밝혀 지 지 않았다. Ross 와 Kle i n 은 1990 년에 새로운 세포배양계를 이용하여 메커니즘을 설명하고자 하였는데 짧 은 사슬 아실 -CoA 탈수소효소 활성은 그 항원의 변화에 따라 변화하며 이것은 리보풀라빈 고갈이 개개의 효소 분자의 활성에 영향을 미치지는 않는다는 것을 암시하며, 리보풀라빈의 결핍에서 짧은 사슬 아실 -CoA

탈수소효소 활성은 이 효소의 증가된 합성이나 감소된 분해에 기인하여 지방산 산화를 유지시키는 것으로 제안하였다 (Ross 와 Klein , 1990). 리 보풀라빈 결핍 에 기 아 (sta r vati on ) 가 미 치 는 영 향을 알아보기 위 하여 기 아상태인 쥐의 간에서 미토콘드리아를 분리하여 분석한 결과, 리보풀라 빈 결핍으로 감소된 지방산 산화가 기아에 의해 부분적으로 회복되었다. 이러한 결과는 짧은 사슬 아실 一 CoA 탈수소효소 활성은 임계점 이하로 떨어지면 기능이 지방산 산화에만 국한되므로 지방산 산화가 증가되는 것으로 생각할 수 있다 (Ross 와 Hop pe l, 1987). 2-2-4 디메틸니트로사민 탈메틸화 효소 디메틸니트로사민 (DMN) 의 대사경로는 산화성 N- 탈메틸화와 관련되 며 이러한 반응은 포름알데히드와 모노메틸니트로사민을 생성하는 마이 크로솜에 있는 DMN 탈메틸화 효소계에 의해 일어난다. 여기에서 형성 된 포름알데히드와 모노메틸니트로사민은 결국 발암물질인 메틸카르보늄 이온으로 전환된다. 즉 DMN 은 기능을 수행하기 위해 대사상 활성과정 이 있어야 하는 발암물질로서 리보풀라빈이 풍부한 경우에는 활성화되지 못하며 리보풀라빈 결핍시에는 DMN 탈메틸화 효소가 활성화되어 발암 효과를 보인다 (Ruch i rawa t와 Saengc h an, 1984). 리보풀라빈 결핍의 경 우에는 DMN 뿐 아니라 N- 니트로스메틸 벤질아민 등 여러 종류의 니트 로사민 대사에도 영향을 미친다. 그러나 결핍의 심각성에 따라서 DMN 과 다른 발암물질에 미치는 영향이 서로 다르다고 제안하고 있다 (Wan g 등, 1985) . 2-2-5 기타 효소 리보플라빈이 결핍되었을 때 간에서 비타민 K - 의존성 카르복시화 효 소의 활성이 크게 떨어전 결과를 보였다. 이것은 [Vi t K+NADH] －의존 성 카르복시화 반응에 필요한 마이크로솜관련 NADH 탈수소효소가 풀 라빈 단백질이기 때문에 나타난 결과로 보인다 (Preusch 와 Sutt ie, 1981). 또한 간과 신장의 풀라빈키나제의 활성도 저하되는데 결핍식이 적용 5 주

후가 되면 이 효소의 활성이 약 40% 정도까지 저하되어 플라빈 조효소 의 생합성 속도도 저하하게 된다. 반면 FMN 인산효소의 활성은 리보플 라반의 상태에 의해 별로 영향을 받지는 않는다 (Lee 와 McComi ck , 1983) . 간, 장, 뇌에 존재하는 FAD 풀라빈 단백질인 숙신산 탈수소효소의 활성도 리보풀라빈 결핍시에는 저하되며, 이러한 활성의 변화는 원형질 과 미토콘드리아에서 일어나는 단백질 합성에 따라 결정된다. 이러한 결 과를 보인 풀라빈 단백질은 모노아민 산화효소, 사르코신 탈수소효소 등 이 있다 (Add i son 과 McCormi ck , 1978). 간풀라빈 단백질인 메틸렌테트라하이드로영산 환원효소 (NADPH 의존 성)의 활성 정도는 리보풀라빈의 결핍으로 인하여 영향을 받으며 결핍의 심 각성과 양적 상관성을 보인다. 이러한 활성의 저하는 리보풀라빈 공급 감소에 의한 직접적인 영향으로 식이섭취량을 리보풀라빈 결핍군과 같게 먹인 대조군에서는 활성 저하가 뚜렷이 나타나지 않았다 (Ba t es 와 Fuller, 1986) . 리보풀라빈이 결핍되었을 때 간의 마이크로솜에서 L- 굴로노락돈 산화 효소의 활성이 대조군의 1/3 로 감소한 결과를 보였으며, FMN 과 유리 리보풀라빈보다는 FAD 가 활성 정도를 향상시키는 데 효과적이었다 (Ki uc hi 등, 1980) . 리보풀라빈이 결핍된 쥐의 간에서 추출한 퍼옥시솜(p erox i some) 에서 여러 종류의 효소 활성을 측정한 결과 풀라빈 의존성 산화효소인 D- 아 미노산 산화효소와 글리콜레이트 산화효소의 활성이 심하게 저하되었고 풀라빈 단백 질이 아닌 카탈라아제 (cata l ase) 활성도 상당히 감소되는 것 을 관찰하였다. 그러나 Cu- 의존성 요산염 (ura t e) 산화효소 활성은 변화 되지 않는 것을 보아 퍼옥시솜의 효소 활성이 일괄적으로 모두 저하된 것은 아님을 알 수 있었다. 리보풀라빈을 보충해 주었을 때 풀라빈 의존 성 산화효소와 카탈라아제의 활성이 정상으로 회복되었는데 이는 풀라빈 의존성 산화효소에 의해 생성되는 과산화수소가 카탈라아제 활성을 유도 (i nduce) 하는 것으로 제시되었다 (Lee 등, 1983).

2- 3 혈액학적 변화 인간과 동물에 있어서 리보풀라빈 결핍은 철분의 대사와 골수에서 적 혈구의 형 성 을 저 해 한다고 한다 (Powers 과 Thurnham, 1981 ; Thurn-ham, 1981). 또 다른 연구에서는 풀라빈 의존성 효소인 EGR 의 활성이 저하되면서 적혈구의 노화가 촉진되며, 리보풀라빈의 결핍이 생체 내의 적혈구의 수명을 감소시키는 데 관련된다고 했다 (Powers 와 Thurnham, 1981 ; Powers 와 Thurnham, 1976 ; Sauberlic h , 1974) . 즉 리보풀라빈이 결핍되면 항산화계 (anti ox id a nt s y s t em) 에 손상이 생겨 적혈구의 수명을 감소시 키 게 된다 (Powers 와 Thurnham, 1981) . 이 EGR 의 활성 저 하는 적혈구 세포막의 과산화 생성물의 수준을 증가시켜 적혈구 세포막의 유 동성 (flui d i t y) 을 저 하시 키 기 도 한다 (Levi n 등, 1990) . EGR 활성 저 하 는 또한 메트헤모글로빈의 농도를 높이기도 한다 (Powers 와 Thurnham, 1981) . 임신기간중에 철분은 태아가 필요로 하는 양을 충족시킬 만큼 이동되 지만 이러한 모체로부터 태아로의 이동을 조절하는 인자는 밝혀져 있지 않았다. 그러나 리보풀라빈은 조직의 페리틴으로부터 Fe 의 이동 (mob il i za ti on) 과 관련성이 있으므로 이러한 과정에서 중요한 역할을 하 는 것으로 보인다. Powers 가 1987 년에 수행한 연구는 이러한 가능성을 검증하기 위한 것이었다. 실험방법은 리보플라빈 결핍군과 체중을 이용 한 짝짓기 방법으로 대조군을 설정하여 임신 후 17-20 일에 sg Fe 을 투여 하고 24 시간이 지난 후 모체와 태아조직에서의 분포를 측정하였다. 결과 적으로 리보풀라빈결핍 쥐에서 태반 미토콘드리아의 철분 이동 능력 (iro n-mobil izin g act ivity) 이 감소하였으며 따라서 태 아에 도달하는 방 사성 철의 양이 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 sgF e 투여 후 24 시간 후에 결핍된 모체의 간에 저장된 양과 혈중 수준은 대조군에 비하여 오 히려 높게 나타났으며 다음 3 일이 경과한 후에 고갈속도의 감소를 보였 다. 태아조직에서는 바헴 철과 페리틴 철, 방사성 철의 농도가 Fe 상태

에 영향을 받지 않았는데 이러한 결과는 리보풀라빈이 결핍되었을 때, 우선적인 영향은 태아의 무게를 감소시키는 것으로 나타나며, 모체 내 저장량은 유지하려는 경향을 보였다 (Powers, 1987). 세포막의 구성성분인 인지질은 많은 양의 불포화지방산을 함유하고 있 으며 산소를 함유한 환경에 놓여진다. 따라서 세포막은 지질의 과산화 반응에 민감하다. 이 러 한 과정은 초과산화물 (sup er oxid e ) , 히 드록시물질 에 의해 초기화된 자유 라디칼 연쇄반응으로 PUFA 와 단백질을 심각하 게 손상시킨다. 이러한 이유로 과산화 반응이 막지질의 유동성을 변화시 킨다고 알려 져 있으며 대 부분 내 재 성 단백 질 (int e g r a l pro te i n ) 과 세 포막 의 기능에 영향을 미친다. 살아 있는 세포에서는 여러 가지 효소들이 이 러한 손상을 최소화하는 데 작용하며 여기에는 카탈라아제, 초과산화물 불균등화 효소 (sup er oxid e dis m uta s e) , 글루타티 온 과산화 효소 등이 있 다. 후자의 효소는 과산화수소를 알코올로 환원하는 역할을 하며 이 과 정에서 GSH 가 산화된다. Levin 등의 연구에 따르면 리보플라빈결핍 식 이를 공급한 후 적혈구를 관찰한 결과 과산화 수준이 크게 상승하고 메 트헤모글로빈을 헤모글로빈으로 전환하는 대 필수적인 GR 활성이 감소 한 결과를 보였다. 또한 글루타티온 과산화 효소 활성이 상승하여 세포 막의 유동성이 낮아지고 기능에 장해를 보였다. 반면에 카탈라아제와 초 과산화물 불균등화 효소의 활성에는 영향을 미치지 않았다고 하였다 (Hassan 과 Thurnham, 1977 ; Levin 등, 1990) . 실험적으로 리보풀라빈 결핍울 유도시킨 경우 골수 형성 부전증 (bone marrow h yp o p las i a) 을 발생시킬 수 있고, 헤모글로빈 합성을 위한 철분 이용률이 저하된다고 하였다 (Al fr e y와 Lane, 1970 ; Jam dar 등, 1968 ; Mooker j ea 와 Hawkin s , 1960). 이에 따라 리보플라빈 결핍이 다수 종 의 동물과 인간에 있어서 빈혈을 일으킬 수 있다는 보고(J amdar 등, 1968 : Mookerj ea 와 Hawkin s , 1960 ; Wi nt r ob e 등, 1944 ; Lane 등, 1964) 가 있는 반면 리보풀라빈 결핍과 빈혈과는 관련이 없다는 보고도 있었다 (Gersho ff 등, 1959 ; Hara, 1960). Thurnham 등은 이런 의견의 불일치를 리보풀라빈 결핍이 다론 조혈 영양소의 요구량을 증가시키며,

다른 조혈 영양소의 필요량과 철분의 필요량을 보충시켜 주지 못할 때에 만 빈혈이 발생한다는 것으로 설명했다 (Thurnham 등, 1978). 인간의 경우에는 리보플라빈과 철분 보충제를 한꺼번에 사용했을 경우 반혈치료에 훨씬 효과적이라는 보고가 있었다 (Decker 등, 1977 ; Buzin a 등, 1979). 철분과 리보풀라빈을 동시에 보충했을 때에는 혈액학적 호전 뿐만이 아니라 성장 증가에도 효과를 보였지만, 철분만 보충시켰을 경우 에는 혈액학적인 호전만 보였다고 한다. 동물의 경우에도 리보풀라빈 결핍에 따른 혈액학적 변화가 생긴다. 개 의 경우에는 리보풀라빈의 결핍으로 골수의 지방성 침윤(fatty infiltr a - ti on) 과 함께 형성부전성 빈혈 (h yp o p las tic anem i a) 이 발생하며 서맥 (brady ca rdia ) 과 동성 부정 맥 (sin u s arryt hm i a) 등의 순환기 계 이 상이 동 반된다. 리보플라빈이 결핍된 닭에서도 적혈구 증가가 느려지는 등의 이 유로 기생충의 성장이 저해되는 것으로 나타났다 (Seeler 와 Ott , 1940). 원숭이의 실험에서도 리보플라빈이 결핍되면 정적혈구성빈혈 (nor­ mocy tic hyp o chromi c anemi a) 이 발생된다고 하였다. 비비의 경우에도 리보풀라빈결핍 식이 적용 후 8-30 개월이 지나면 적혈구의 형성부진이 일어나 빈혈을 일으키게 된다 (v it am i n cop en diu m , 1980). 인간에서는 리보풀라빈이 결핍되면 백혈구 감소중(l euko pen i a) 과 혈소 판 감소증 (thr ombocyt op e n ia ) 이 발생 하기 도 한다. 또한 골수의 형 태 변 화로 전정 적 아구 (pro normoblasts ) 가 발생 되 기도 한다. 하지 만 비 타민 B12 와 영산의 대사에 관련된 거대적아구증 (me g aloblas t os i s) 은 나타나지 않으므로 비타민 B,2 와 영산의 대사에는 이상이 없음을 보여준다. 골수계 (my el oid ser i es) 와 거핵구계는 리보풀라빈이 결핍되어도 정상 적으로 나타난다. 2_4 재생산계 변화 리보풀라빈이 재생산 기능을 위해 필수적이라는 것은 오래전부터 알려 져 왔다. 리보풀라빈이 결핍되면 발정주기 (estr o us c y cle) 가 없어지면서

임신 장애가 일어난다. 임신된 모체의 심한 리보풀라빈 결핍은 태아의 발육손상, 또는 선천적 기형을 가져와 동물의 재생산 효율을 저하시킨 다. 쥐의 경우에는 리보풀라빈이 결핍되면 무발정기 (anes t rus) 가 유발되고 리보풀라빈이 결핍된 어미쥐의 새끼는 골격구조에 이상이 생겨 짧은 하 악 (shorte n in g of the mandib l e) , 구 개 열 (cleft pal ate ) , 늑 골 융 합 (fusi o n of the rib s ) , 손가락, 발가락, 경 골 (tibi a ) , 비 골 (fibu la) , 요골 (radiu s ), 척골 (ulna) 등에 기형이 생기게 된다. 그 의에도 수두증 (hy dr oceph a lus), 심장기형, 수신증 (h y drone p hros i s) 등의 선천성 기형 도 발생하게 된다 (Warkan y, 1975). 또한 어미쥐의 경우에는 잦은 질의 출혈 (va gi nal bleedin g ) , 임신기간중의 체중감소도 나타난다 (Duerden 과 Bate s , 1985a) . 가금류의 경우 리보풀라빈이 결핍되면 산란수가 줄어들며, 알이 부화 되는 비율 (ha t chab i l ity)도 감소된다. 돼 지 의 경 우에 는 발정주기 (estr o us cyc l ic it y ) 가 소실 되 며 성 스테 로이 드 (sex s t ero i d) 의 혈장농도와 소변 배설량이 비정상적인 수준이 되며 따라서 임신이 억제되는 현상이 나타난다 (Esch 등, 1981). Esch 등은 암돼지를 이용하여 리보풀라빈 결핍이 성 스데로이드 호르몬에 변화를 일으켜 재생산 기능에 영향을 미치는지 조사하였다. 리보풀라빈이 결핍 된 (0.77 pp m 수준 급여) 암돼지에서 혈청 에스트라다이올 -17(E2) 수준과 프로게스데론 수준이 높고 소변으로 배설되는 에스트론 황산염 (estr o ne sulfa te) 수준이 낮게 나타났다. 혈청 E2 수준과 프로게스테론 수준이 리보풀라빈이 결핍된 암돼지에서 계속해서 높게 나타나므로 발정주기가 없어지고 배란이 일어나지 않는 것을 알 수 있었다 (Esch 등, 1981). Duerden 과 Ba t es(1985a) 는 암컷 쥐의 재생산 기능을 유지하는 데 필 요한 최소한의 리보풀라빈 요구량을 알아보기 위한 실험을 하였다. 식이 중 리보풀라빈 함유량이 0.4 pp m 일 때 재생산 기능이 심하게 손상되었고 태아가 유산 (reso rpti on) 되는 것을 관찰하였고, 리보풀라빈 함유량이 0.52 pp m 일 때 재생산이 이루어졌으나 어미와 새끼의 체중증가는 식이섭

취량이 같은(p a i r- f ed) 대조군보다 낮은 것을 볼 수 있었다. 식이 중 리 보풀라빈 함유량이 0.52 pp m 과 0.65 pp m일 때 어미와 생후 15 일된 새끼 위 적혈구 글루타티온 환원효소 활성계수가 높았고, 간의 리보풀라빈 농 도가 낮게 나타났다. 유줍의 리보풀라빈 농도는 결핍군 (0.65 pp m) 에서 정상군 (15.4 pp m) 의 1/8 정도인 것을 보아 수유기의 새끼둘이 어미의 조 직을 희생하면서 리보풀라빈 수준을 유지한다고는 말할 수 없었다. 밍크의 경우 임신기간 동안 10-20m g의 갈락토플라빈을 투여하여 리보 풀라빈 결핍울 만들면 태아가 사망하는 것을 관찰하였으나 갈락토플라빈 울 주면서 리보풀라빈을 50- lO Omg 보충해 줄 경우 정 상적 인 분만을 하 였다. 수컷 밍크에게 30m g의 갈락토플라빈을 두여했을 때에는 재생산 기능에 영향이 없었다 (Hel g ebos t ad, 1980). 임신기간중에만 발견되는 임신성 RCP(rib o fl av i n carrier p ro t e i n) 가 태반을 통한 리보풀라빈의 운반에 중요한 역할을 한다는 것이 조류, 포 유류, 사람에서도 발견되었다. 이 RCP 에 의한 리보풀라빈의 운반이 중 단되면서 태아가 사망하는 것을 관찰하였는데 이 실험에서 RCP 의 항체 를 암컷 쥐에게 투여했을 때 발정주기나 임신하는 데에는 아무 지장이 없었지만 태반이 완성되는 임신 8-10 일 사이에 유산되는 것을 관찰하였 으며 어미의 건강이나 리보풀라빈 영양상태는 정상이었다. 이 결과로부 터 RCP 항체를 동물의 번식조절에 이용할 수 있는 가능성을 보여주었 다 (Mu rty와 Adig a, 1982) . 동물의 경우 리보풀라빈이 결핍되면 이처럼 태아의 기형이나 더 심하 면 유산 (resorp tion of the fetus ) 도 되는 반면 인간의 경 우에 는 임 산부가 리보플라빈 결핍의 임상적 증상을 나타내어도 재생산계에 별다른 변화나 태아의 기형이 발견되지는 않았다 (V i r 등, 1981). 하지만 임산부에게 리 보풀라빈의 보충은 권장되고 있다 (R i vl i n , 1978). 2-5 신경계 변화 리보풀라빈의 결핍으로 인한 신경계의 변화는 거의 모든 종류의 동물

에게서 발견된다. 말초신경이나 뇌신경의 수초 (m y e li n) 가 리보플라빈의 결핍으로 인해 퇴화되어 다리를 절거나 운동실조 (a t ax i a) 등의 증상을 나타낸 다 (Frie d ric h , 1988) . 쥐의 경우 고지방식으로 인해 리보플라빈 결핍이 심해지기도 하는데 이러한 조건 하에서는 좌골신경의 수초가 되화되고, 축삭 (ax i s-c y li n­ der) 이 봇는 등의 원인으로 다리가 마비된다. 척수 (s pi nal cord) 에서는 수초의 퇴화와 신경교종(g li os i s) 이 발생된다. 리보풀라빈이 결핍된 닭에 서는 신경근, 추체로(pyr am i dal tra ct) , 두개신경 (crania l nerve) 의 수초 막 (m y el i n shea th)에서 퇴화적 변화가 있거나 마비가 일어난다. 만성적 인 리보풀라빈 결핍시에는 발이 오그라드는 마비증상이 나타난다. 리보 풀라빈이 결핍된 닭은 성장 감소, 걸음걷이의 기형, 움직이기를 싫어하 는 증상이 처음 8 일째 발견되는데 이러한 신경이상은 세포질 내에서의 지방산 산화가 저하되면서 지방비말 (dro p le t s) 이 생성되고 분절성 수초 탈락과 함께 시반세포 (Schwann cell) 가 비대해지는 말초신경병과 관계 가 있다. 이 신경병은 조직 내의 FAD 와 FMN 의 농도가 저하되는 것과 관계되며 세포 내 에너지 수준을 감소시키며 성장시 시반세포에 깊은 영 향을 준다 (Jo rt ne r 등, 1987) . 돼지에서도 역시 신경 되화증상이 나타난다. 인간에게 있어서 나타나는 리보풀라빈 결핍성 신경계 변화로는 손과 발에 말초신 경 병 (pe rip h eral neurop a th y ) 을 들 수 있는데 , 그 증상으로 는 감각과민 (h yp eresth es i a), 냉증 (coldness), 통증 등이 나타난다. 또 한 촉감, 통증, 온도, 진동, 체위에 대한 인지가 저하되기도 하며 리보 풀라빈 복용에 의한 회복이 느리다 (Coo pe rman 과 Lop ez , 1991). 열대성 운동실조 신경병을 가진 나이지리아 환자들의 연구에서 리보풀 라빈과 티아민 결핍이 나타났는데 나이지리아인들은 카사바 (cassava) 를 주식으로 먹고 있었다. 그러나 이들 비타민 결핍은 나이지리아인에서 나 타나는 열대성 운동실조 신경병의 주원인으로 생각되지는 않는다 (Osunto k un 등, 1985). 또 다른 말초신경병을 갖은 나이지리아인 연구 결과 남성에서 발병률이 높고 40 대에서 가장 발병률이 높았다. 특히 감

각 및 운동성 신 경 병 중에 서 도 기 양-바레 증후군 (Guil la in - Barre s yn drome) 이 가장 혼한데 티아민과 리보풀라빈 결핍에 의한 말초신경병 이 감각기에서 주로 나타나는 것으로 밝혀졌다 (Bademos i, 1981). 2-6 상피세포의 변화 비타민 B 2 와 B 6 가 결핍될 때 인간과 동물에서 피부장애, 특히 점막 피부장애가 일어나는 것이 관찰된다. 이와 같은 피부의 변화는 콜라겐의 교차결합 (cross-l i nk i n g)과 성숙과정에 B2 와 B6 가 필요하기 때문아라고 생각된다. 콜라겐의 교차결합을 형성하는 과정에서 리실(ly s y l) 산화효 소가 작용하는데 이 효소는 피리독살 5' －인산 (PLP) 을 구휴수쿠 사용한 다 (Coo p erman 과 Lop ez , 1991 ; Baker 와 Frank, 1975). 체내에서 PLP 는 피리독신으로부터 합성되는데 이 과정은 피리독사민 인산 산화효소에 의 해 이루어지고 이 효소는 FMN 을 주휴수己 사용한다 (Sauberl i ch, 1984 ; T i llo t son 과 Baker, 1972). 그러므로 B2 결핍은 간접적으로 PLP 의 부 족을 초래하고 콜라겐 성숙에 장애를 일으키게 된다. 쥐 를 대상으로 피부장애에 대한 실험 결과 비타민 B2 와 B6 결핍시 가 용성 콜라겐은 증가하고 불용성 콜라겐의 비율은 감소하였다. 피부의 콜 라겐 함량과 염-가용성 콜라겐의 알데히드 농도가 결핍군에서 현저히 낮 았고 가용성 콜라겐의 a : g 소단위 비가 증가하였다. 이는 콜라겐 성숙 이 B 라 B6 결핍에 의해 손상되었음을 나타내 준다 (Prasad 등, 1983). 이와 비슷한 결과가 쥐에게 절개상처 (inc is io n wounds) 를 낸 후 치료 평 가한 실험에서도 보고되었는데, 리보풀라빈 결핍시 상처의 총 콜라겐 함 량이 25% 감소하였으며 염-가용성 콜라겐의 a : /3 소단위 비가 4 배 정 도 증가하여 콜라겐의 합성과 성숙이 모두 손상되었음을 보여주었다. 따 라서 절개상처의 치유가 B2 결핍시 지연되었다 (Lakshm i 등, 1989). 리보풀라빈 결핍시 피부의 콜라겐 함량이 낮아지는 이유를 좀더 자세 히 알아보기 위해 떤-프롤린을 이용하여 연구한 결과를 보면 3H- 프롤린 이 피부 콜라겐으로 유입된 양이 리보플라빈 결핍된 쥐에서 현저히 낮게

나타나 콜라겐 합성이 손상되었음을 알 수 있었다. 소변으로 배설되는 히드록시프롤린 양은 mg 크레아티닌당으로 표시했을 때 리보플라빈 결 핍시 별 차이가 없었다. 영-가용성 콜라겐은 교차결합이 이루어지지 않 은 미숙한 콜라겐을 의미하는데 리보풀라빈 결핍시 염-가용성 콜라겐이 산-가용성 콜라겐으로 전환되는 비율이 감소되었다. 그러므로 리보풀라 빈 결핍으로 인한 피부 콜라겐 대사에 미치는 영향은 합성과 성숙이 저 하되는 것이며 가용성 콜라겐의 반감기에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다 (Prasad 등, 1986) . 2-7 다른 영 양소의 대사적 변화 2-7-1 지방 비타민은 지방대사 반응에 필수적이며 주-휴수己서 지방산의 합성과 산 화작용에 관련되며 비타민 B2, 비타민 C, 엽산 등 종류에 따라서 다른 메커니즘에 의해 지방대사에 영향을 준다. 실험 동물에서 리보풀라빈이 결핍되었을 때에는 체중에 대한 간의 무게비가 증가하게 된다. 이러한 간 무게의 증가 원인은 주로 간에 축적되는 지방량의 증가로 보인다. 원 숭이의 경우 사후 부검을 해보면 리보풀라빈 결핍중일 경우에는 지방간 의 증세가 나타나 있었다 (Coo p erman 과 Lop ez , 1991). 전자현미경 관찰 결과 리보플라빈이 결핍되면 간의 미토콘드리아의 수와 크기가 증가하며 모양도 변화되고 미토콘드리아의 크리스타 (cr i s t ae) 의 길이와 수도 증가 하였지만, 이런 거대 미토콘드리아의 형성은 세포 내에서의 산화적 대사 의 수행능력과는 관계가 없었다 (Tandler 와 Hopp e l, 1980). 리보플라빈 결핍이 심하지 않은 쥐의 간에서 중성지방의 함량이 증가하고 인지질의 지방산 조성이 변화한 것을 볼 수 있었다 (Ol pi n 과 Bate s , 1982a). 또한 리보풀라빈 결핍시 간에서는 팔미토일 L- 카르니틴을 기질로 이용한 미 토콘드리아의 산소 소비에 변화가 없는 대 반하여 견갑골 갈색지방조직 (brown adi po se ti ssue) 의 미토콘드리아는 지방산 산화능력이 크게 떨어 전다 (Duerden 과 Bate s , 1985b). 이는 리보풀라빈 결핍시 지방산의 /3국}

화 저하로 인해 발생되는 것으로 본다 (Ol pi n 과 Bate s , 1982a, 1982b). 급 성적인 리보풀라빈 결핍은 지방산의 /3 - 산화를 방해하여 지방대사에 영 향을 주지만 식이 중의 지방함량을 증가시킨다고 하여 체내 풀라빈 고갈 정도를 증가시키지는 않는 것으로 나타났다 (Ol pi n 과 Bate s , 1982a). 리보풀라빈 결핍은 미토콘드리아와 퍼옥시솜의 지방산 산화와 관련되 어 미토콘드리아의 지방산 산화는 감소시키지만 카르니틴 팔미토일 전달 효소 (CPT) 의 활성은 증가시킨다. 이것은 리보풀라빈의 결핍이 부분적 으로라도 지방산의 합성을 증가시킴으로써 CPT 활성을 증가시키는 것 으로 생각할 수 있다 (Brad y 등, 1986 ; Brady 등, 1988). Veit ch 등은 미토콘드리아의 f3 - 산화는 지방성 아실 -CoA 탈수소효소의 활성이 저하 되어 감소되지만 퍼옥시솜의 f3-산 .화 는 FAD- 의존성 지방성 아실 -CoA 산화효소의 활성이 증가하여 상승되었다고 보고하고 있다 (Ve it ch 등, 1989). 또한 리보풀라빈 결핍시 간의 미토콘드리아의 지방산 산화는 저 하되나 아실 -CoA 탈수소효소의 결손형 (a p o fo rm) 이 축적되며 전자전달 계와 관련된 풀라빈 단백질과 f3-산화와 관련된 효소의 수준은 변화하지 않는다. 단순한 리보풀라빈의 결핍에서는 아실 -CoA 산화효소 결손형은 축적되지 않으며 과량의 축적은 리보플라빈 결핍 이의에 퍼옥시솜 증식 제의 두여에서 볼 수 있다 (Sakura i 등, 1982). 미토콘드리아의 FAD 의존성인 곧은 사슬 아실 -CoA 탈수소효소 (buty ry!- CoA, octa n oy l- CoA, p alm it o y l-CoA) 와 결사슬 아실 - CoA 탈 수소효소(i sovale ry l-CoA , i sobu tyry l-CoA) 를 간조직의 미토콘드리아 주 출물을 이용하여 FAD 가 있는 상태와 없는 상태에서 활성을 측정한 결 과 대조군에 비하여 리보풀라빈이 결핍된 경우 활성이 낮게 나타났다. 리보풀라빈의 결핍은 팔미토일 카르니틴을 산화함으로써 지방산의 이동 을 억제하여 나타나는 것으로 볼 수 있다고 하였다 (Ve it ch 등, 1988). 리보플라빈 결핍은 또한 지방산의 탈수소화 작용에 영향을 미쳐 간과 혈장 내의 리노레산, 리노렌산, 아라키돈산 등의 불포화지방산의 수준을 저하시킨다. 이러한 지방산의 산화 정도를 알아보기 위해서는 uc- 아디 핀산을 공급하여 발생하는 1 ◄ co2 를 측정하여 알 수 있다고 한다 (Ba t es,

1989) . 리보풀라빈은 결핍시 뇌의 무게가 감소하고 포스파티딜 에탄올아민뿐 아니 라 마이 엘 린 지 질 (my el in lipi ds ) , 뇌 지 질 (cerebrosid e s) , 스핑 고마 이 엘 린 (sp h in g o my el in ) 이 상당 수준 감소하는 등 필수 지 방산 결핍 과 유사한 결과를 나타낸다. 따라서 리보풀라빈은 뇌지방 중 필수 지방산 대사에 어떠한 역할을 담당하고 있는 것으로 생각할 수 있다 (O gu nle y e 와 Odutu g a , 1989) . 2-7-2 아미노산 트립토판의 대사도 리보풀라빈 결핍시에 영향을 받아 트립토판 대사산 물인 안트라닐산과 잔두렌산의 소변 중 배설량이 증가하게 된다. 이는 트립토판을 니아신으로 전환시키는 여러 단계에서 요구되는 조효소인 PLP 를 피리독신에서 생성할 때 리보풀라빈 조효소가 필요하기 때문이다 (Baker 와 Frank, 1975) . 2-7-3 철분 리보풀라빈은 철분 이용을 조절하는 주요한 인자로서 흡수, 대사와 관 련되어 혈청 Fe 농도의 증가, 간의 철분이동 저하, 간의 페리틴 함 량 중가에 관여 한다 (Powers 등, 1983a, 19836 ; Powers, 1985, 1986, 1987). 리보풀라빈이 결핍되면 헤모글로빈의 농도가 감소되고 골수의 형 성부전 (hyp o pl a sia ) 이 생 겨 빈혈을 일으킨다 (Al fr e y와 Lane, 1970 ; Lane 등, 1964 ; Mookerj ea 와 Hawkin s , 1960). 따라서 리보플라빈이 결핍된 쥐에 리보플라빈을 보충하면 헤마토크리트 값, 적혈구수, Hb 농 도가 상승한다. 철분은 주로 간에 저장되며 정상 쥐의 경우에는 전체 비 헴-철의 60% 정도가 페리틴으로 존재하며 (Van Wy k e 등, 1971), 나머 지 는 헤 모시 데 린 (hernosid e rin ) 의 형 태 로 존재 한다고 한다 (Lin d er 등, 1973). 여러 연구에 의하면 간의 바헴-철의 농도는 리보풀라빈 결핍시 에 저하된다고 한다. 리보플라빈결핍 쥐의 간에서의 페리틴 -Fe 의 농도 저하는 십이지장, 신장, 간에서 조직의 페리틴으로부터 F 여t 이동시키

는 플라빈 의존형 효소인 NADH-FMN 산화환원효소의 활성 이 감소되 기 때문에 일어난다고 했다 (S i r i vech 등, 1977). 하지만 다른 연구에서 는 철분을 정맥주사를 이용하여 투여한 결과 리보플라빈결핍 쥐나 정상 인 쥐에서 철분이 간의 페리틴으로 융합되는 결과에 별다론 차이는 보이 지 않는 것으로 나타났다 (Zaman 과 Verwi lg h e n, 1977). Adelekan 과 Thurnham 의 연구에서 철결핍 식이, 리보풀라빈결핍 식이, 두 가지 모 두 결핍된 식이룰 7 주간 두여한 결과 세 군 모두에서 성장저해가 야기되 었으며 두 가지 모두 결핍된 군에서 가장 크게 영향을 받은 것으로 나타 났다. 또한 여러 종류의 혈액학적 지수에는 철결핍군이 가장 큰 영향을 미쳤다. 두 가지가 모두 결핍된 경우에는 중간 정도로 영향을 미천 것으 로 보이며 이는 리보풀라빈 결핍이 철 결핍에 대하여 절약효과 (s p ar i n g eff ec t) 를 갖기 때문으로 보인다. 즉 리보풀라빈으로 인한 성장속도 저 하가 철요구량을 감소시켰기 때문으로 보인다 (Adelekan 과 Thurnham, 1986a, 1986b) . 2-7-4 칼슘 리보풀라빈이 결핍되면 Ca 의 능동적 수송이 감소하고 혈청 25- 0H 비 타민 D 농도도 감소할 뿐 아니라 중간 정도의 저칼슘혈증을 야기하고 신 장에서도 24, 25-(OH)2 비타민 D3 형성이 저하된다. 소장에서는 1, 25-(0H) 2 비 타민 D 에 대 한 핵 수용체 함량이 감소한다. 따라서 비 타민 B 루 인 한 구루병 (ric k ets ) 은 비 타민 D 의 수용 (recep tion ) 과 대 사에 비 타민 B2 가 영향을 미치기 때문인 것으로 보인다 (Ser g eev 등, 1987). 그 러나 Tazh i baev 와 Mam yr baev 는 비타민 B 군의 결핍이 Ca- 결합단백질 과 Ca- 결합활성 (Ca-bin d in g a ctivity)에 크게 영향을 미치지 못한다고 하였다 (Taz hi baev 와 Mamy rba ev, 1983). 2-8 기타 증세 앞에서 언급한 리보풀라빈 결핍 증상 이의에도 여러 가지 증상이 나타

난다. 돼지의 경우에는 리보플라빈이 결핍되면 부신조직 출혈이 발생되 며 신 장의 근위 곡뇨세 뇨관 (pro xim al convolute d tub ule) 에 서 지 방성 퇴 화가 나타난다. 비비의 경우에는 리보풀라빈이 결핍되면 부신피질자국호르몬 (ACTH : adrenocort ico tr o p ic hormone) 의 분바 저 하로 부신피 질의 경 변증이 일 어난다. 특히 돼지나 닭의 경우에는 위와 장의 점막에 염증이 발생하여 영양소 흡수의 저해, 설사, 구토 등의 원인이 되기도 한다. 쥐에서는 리보풀라빈이 결핍되면 2- 디옥시 -D- 글루코스나 인슐린 주사 에 의해 당결핍 (g luco p r i va ti on) 을 유도시킬 때 대부분의 동물에서 관찰 되는 식사량의 증가가 보이지 않는다. 이는 리보풀라빈 결핍으로 인해 당결핍 조절(g luco p r ivi c con t rol) 이 상해를 받기 때문인 것으로 알려진 다 (Ma t suo 와 Suzuoki, 1982) . 또한 셀룰로 인人루 식이 열량을 희석시켰을 때에 정상 쥐에서 보이는 식이 섭취량의 증가도 나타나지 않는데 이는 리보풀라빈의 결핍으로 인 해 식 이 섭 취 열 량에 대 한 감시 계 (monit or in g sys t e m ) 에 결 함이 발생 된 것으로 생각된다. 하지만 정상 쥐에서와 같이 리보플라빈결핍 쥐에서도 추위에 노출되었 울 때의 식품 섭취량 증가가 나타나 식이섭취에 대한 자동 온도 조절 (the rmosta t ic ) 기능은 리보풀라빈 결핍에 영향을 받지 않는 것으로 나 타났다 (Ma t suo 와 Suzuoki, 1982 ; Vau g han 과 Vaug ha n, 1959) . 참고문헌 Aboobaker VS, Bhatt ac hary a RK(1989) . Modulati on of f lav ocoeng yme levels in rat tiss ues by N-ni tros odie th yla m ine . Cancer Lett 44 : 167-171. Add iso n R, McCorm ick DB (1978) . Bio g e n esis o f f lav op ro te i n and cyt oc hrome

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제 5 장 리보플라빈과 리보플라빈 유사체 이용 1 리보플라빈의 합성 유사체와 길항체 합성 유사체와 길항체의 사전적 정의를 살펴보면, 유사체 (analog ue s) 는 성분은 다르지만 구조적으로 유사한 합성물로서 대사적으로 유사한 기능을 가질 수도 있으나 상반된 기능을 할 수도 있는 물질이다. 길항체 (an t a g on i s t s) 는 생물학적 반응없이 세포의 수용체 (rece pt or) 에 결합하 여 그 물질의 기능을 전혀 갖지 못하게 하는 물질을 의미한다. 식이 또 는 장 내에는 필수성분의 흡수를 저해하거나 막는 여러 종류의 효소나 복합체들이 있다. 이들은 항비타민제, 유사체, 저해제 (inhibi t or s), 항대 사물질, 길항체 등 여러 가지 용어로 불리고 있다. 리보풀라빈의 경우에도 리보플라빈과 구조적으로 유사하여 리보플라빈 의 활성을 방해하는 기능을 갖는 리보풀라빈 유사체가 있으며 이들은 리 보플라빈 구조를 밝혀내기 이전에도 다양한 형태로 합성되었다. 이들 중 몇 가지는 리보플라빈 자체가 갖는 활성을 부분적으로만 나타내는 것도 있으며 전혀 활성을 갖지 못한 것도 있다. 합성된 리보플라빈 유사체는 리보풀라빈의 구조와 기능을 밝히는 데 이용되기도 하였는데 리보풀라빈 의 9 번 위치에 히드록시-메틸기 결사슬이 있어서 2 차적으로 인산화 반응 울 가능하게 하는 것으로 밝혀지기도 하였다 (Tu 와 Frie d , 1984). 여러 종류의 변형된 리보풀라빈이 합성 가능하여 이들 중 어떤 것은

홍미 있는 물리-화학적, 생물학적 특성을 가지고 있으므로 리보플라빈 의존성 효소 대사에 관한 많은 정보를 제공하기도 하였다 (Bray 등, 1984). 이소알록사진을 변형시킨 많은 FAD 유사체는 아포-글루타티온 환원효소에 쉽게 결합하므로 효소적 활성을 가지며 그 활성 범위는 FAD 결합 효소 활성의 17-40% 정도이다. 보조인자들의 조효소 활성 순 서는 다음과 같다. 8-m ercap to- FAD > 8-azid o -FAD = 8-F-FAD =8-Cl-FAD > 4-th io- FAD = 1-deaza-FAD > 2-th io- FAD 5- 디 아자 -FAD 와 6-0H-FAD 를 가지 는 완전효소 (holoeng ym e) 는 글루 타티온 환원효소로서의 활성을 가지지 않는다 (Krau th - S i e g el 등, 1985). 리 보플라빈 유사체 는 C7, CS, ClO 위 치 에 대 용물질 (substi tue nt) 이 결합하여 변형된 것, 이소알록사진 고리 구조가 변한 것, D - 리비틸 곁 사슬이 변한 것 등이 있다. 여러 종류의 리보풀라빈 유사체의 생리적 활 성을 리보풀라빈 의존성 효모(y eas t)의 돌연변이룰 이용하여 조사한 결 과, 미생물은 리보풀라빈이 없을 때 2- 티오-리보플라빈과 결사슬에 에스 데르화된 히드록시기를 갖는 유사체, 죽 리보풀라빈-테트라아세테이트와 대트라부티레이트를 함유한 배지에서 성장하는 것을 관찰하였다. 그러나 리보플라빈의 하나 또는 두 개의 메틸기에 CF3, Cl, H, NH2, N(CH3)2 가 대치된 경우에 뚜렷한 길항 효과를 보였다 (Kashchenko 등, 1982). 항비타민 활성을 가전 유사체의 구조에서 ® N- 피페리딜이나 히드록 시에틸아민과 같은 대체물이 8- 위치에 결합되거나, ® D- 리비틸 결사슬 이 D- 갈락탈 D- 소르비달 L- 람니틸, 2- 히드록시에틸이나 메틸기에 의 해 대치되거나, ® 이소알록사전 고리의 구조가 변형되면 유사체의 항비 타민 활성이 감소하거나 사라지는 것을 관찰하였다. 리보플라빈 키나제 에 의해 인산화된 유사체들이 효과적인 길항체로서 작용하는 것을 볼 때 리보풀라빈 유사체의 길항작용은 FMN 이나 FAD 와 같은 조효소 상태에 서 이루어지는 것으로 생각된다.

CH, O H

1-1 변형된 리비틸 잔기를 가지는 리보풀라빈 유사체 수용성 비타민인 리보플라빈을 체내에 저장할 수 있는 형태로 만들기 위하여 테트라팔미틴산염, 데트라부티릭산염, 테트라카프론산염, 테트라 프로피오닌산염, 테트라아세트산염 등의 에스테르를 합성하였다. 리보플 라빈 테트라부티릭산염 (RT) 은 췌장 리파아제에 의해 가장 빨리 분해되 며, 쥐에게 구강 두여했을 경우 리보풀라빈과 비슷한 성장축전효과를 가

진다. 토끼의 경우에는 리보 플 라빈보다 천천히 배설되며 사 람 의 경우에 는, 반 감 기가 24 시간 이상(리보풀라빈의 반감기 는 13. 4 시 간 )으 로 리보 플 라빈의 50% 정도에 해당하는 RT 만 소변으로 배 설 된다 (Nu t r iti on Rev, 1978). RT 를 장기적으로 두여한 후 신장과 간의 효소 활 성에 미치 는 영 향을 관찰한 결과 지방산의 /3 － 산화 를 증가시킵으로써 혈 장의 중성지방 농도 를 감소시킨다 (Okuno 등, 1983). 리보 풀 라빈 5 ' － 모노 부 티리산염, 모노팔미틴산염을 포함하는 모노에스테르 들 도 합성되 는 데, 이 등 부티리 산염은 리보풀라빈과 같은 활 성을 갖는다. 리보 풀 라빈 부 티 라산 염이 간 의 퍼옥시솜관련 효소에 미치는 영향에 관 한 연구 운 보 면 , 정 상 동물 에서 카르니틴 아세틸기전달효소와 D - 아미노산 산화 효소 의 환 성 을 증 가시키 는 것으로 나타났으나 혈청 지질 을 낮 추는 (h y p ol ipi dem i c) 효과 는 보이 지 않았다 (Wa t anabe 등, 1981). 글리 코겐 포스포릴 라제 (ph osph o r- yla se) b 는 소단위 (subun it)당 하나의 풀 라빈과 결 합 할 수 있는 부위 를 갖는데 리보풀라빈, 비오틴, 피리 독 신, 리 포 산, 티아민, 코발라민과 그 들의 조효소들이 이 효소에 대하여 저해효과 를 갖는다. 그 중 리보 풀 라 빈과 2',3',4',5 ' －데트라아세틸리보풀라빈, 6, 8, Sa 위치에 서로 다 론 대 체물들이 결합된 유사체가 가장 효과적인 저해제로 알려졌다 (Kl i no v 등, 1986a, 1986b, 1988 ; Chebota r ev 등, 1986) . 리보풀라빈 5' －인산, 리보플라빈 4 ' － 인산, 리보 풀 라빈 3' － 인 산, 리보 푼 라빈 4', 5'-2 인산 리보풀라빈 3', 4'-2 인산, 리보풀라빈 3', 5 '-2 인 산 등 여 러 가지 리보풀라빈 인산이 합성되고 이들은 FMN 활성의 1- 3 .36% 정 도의 활성을 갖는다 (N i elson 등, 1983). 리보플라빈 5' 인산티올염은 FAD 와 FMN 이 NADPH- 시토크롬 C 환원효소와 결합하는 것을 경 쟁적 으로 억제하고 리보풀라빈 5' －포스포티올염이 결합하는 경우에는 형광성 이 상실된다 (Calhoun 등, 1987). 15N 과 13C 가 풍부한 리보풀라빈 5' - 인 산울 이용하여 아포단백질과 보결분자단의 결합에 있어서 구조적 상호 관계를 관찰한 결과 산화상태에서 아포단백질과 FMN의 N(5), N(3) 와 0(4a) 원자에 약한 수소결합이 있으며, FMN 의 N(l) 과 0(2a) 원자에 는 강한 수소결합이 형성된다. FMN 의 아소알록사전 고리는 강하게 국

성화된다. 환원상태에서의 수소결합 상태는 위에서 언급한 산화상태에서 와 유사하다. 강한 수소결합은 N(5) - H 기와 아포단백질 사이에서 볼 수 있다. 환원된 보결분자단은 동일평면성 (cop la nar) 구조를 가지며 이온화 된다 (Vervoor t 등, 1985). 알코올은 FAD 의 이소알록사진 고리와 직접 적으로 상호작용을 할 수 있으며 D- 아미노산 산화효소의 촉매 활성을 증가시킨다. 상관관계를 갖는 복합체는 알코올의 수산기와 이소알록사전 고리의 3-N 이미노, 2-C 카르보닐기의 결합에 의해 형성된다. 다론 알 코운보다는 메탄운이 가장 강한 상관성을 보인다. 상관계수는 알코올의 알킬군의 구조적 필요 (ste r ic req u ir e ment) 에 따라 감소하며 탄소수가 증 가함에 따라 상관계수가 감소한다 (Yu 등, 1982). 이유시킨 수컷 쥐들에 게 5 -8 주 동안 리보 플라 빈이 결핍된 식이를 공급하여 간의 마이크로솜에 서 NADPH - 시토크롬 P- 45 0 환원효소 (F p T) 활성 감소와 리보플라빈 유도체의 함량을 비교하였다. 결핍식이군과 대조군 사이에 효소활성은 큰 차이를 보이지 않았으나 보조인자의 형태를 비교해보면 결핍식이군은 리보플라빈과 FAD 가 대조군에 비하여 많았고 FMN 은 적었다. 이는 결 핍식이군에서 F p T 의 FMN 이 FAD 와 리보풀라빈으로 대치되어 나타나 는 결과로 보인다 (Hara 와 Tanig uc hi, 1985). 1-2 리비틸을 제의한 다론 곁사슬을 가지는 리보풀라빈 유사체 이 그룹에 속하는 유사체로는 쥐실험에서 리보플라빈 길항체로 작용하 는 D- 아라보풀라빈, 약한 활성을 갖는 L- 아라보풀라빈, 불활성인 L- 릭 소플라빈, D- 갈락토플라빈 등이 있다 (Wa gn er- J aure gg, 1972). 10-D- 둘 시틸 -7,8- 디메틸-이소알록사진인 D- 갈락토플라빈은 포유동물에서 리보 풀라빈 길항체이며, 인간과 동물에서 리보풀라빈 결핍증을 일으킨다. 또 한 설치류에서 항종양 효과를 가지며 취에서 기형발생물질로 작용할 수 도 있다 (Bausch 등, 1980). 수많은 리보풀라빈 유사체가 고혈압이 있는 쥐에게 무여되었을 때, 항고혈압성 효과가 있다고 밝혀졌다. 여기에는 이소알록사진 유도체인 7,8- 디메틸 -10- 포르밀메틸-， 이소알록사진 7,8- 디

메 틸 -10-(2' －히드로아세 틸)-， 이소알록사전 7, 8- 디 메 틸 - 10 - (3- 클로로벤 질) 이소알록사진이 속한다. 관찰된 이 유사체의 항고혈압 효과는 영류 코티코이드와 N 감대사에 대한 그들의 효과 때문인 것으로 보인다 (Trachewsk y와 Kem, 1982) . 리보풀라빈 유사체인 10-(4' －클로로페닐 ) - 3 - 메틸(또는 3- 에틸, 3 - 프로 필) 풀라빈은 시험관내에서는 항말라리아 활성에 약간의 변이 (var i a­ ti on) 만을 보이지만, 생체내에서는 변이가 상당히 크게 나타나므로 시험 관내 실험에서 항말라리아 활성이 입증되었다 하더라도 생체내에서도 항 말라리아 효과가 있다고 단언하기는 어렵다 (Becker 등, 1990 ; Hal- laday 등, 1990) . 1-3 1- 과 5- 디 아자풀라빈 이소알록사진 고리의 1 번과 5 번 중 한 곳 또는 두 곳 모두에서 C 에 의해서 N이 대체된 리보풀라빈 유사체가 생물계에서 이들 N 원자의 역 할을 연구할 목적으로 합성되었으며, 이 유도체들은 효소작용을 받아 조 효소 형태로 전환되고 아포효소에 결합된다. 1- 과 5- 디아자리보 풀 라빈에 대한 관십은 자연상태에서 5- 디아자플라빈의 존재를 발견하게 되어 더욱 증가되었다. 5- 디아자풀라빈은 세 개의 기본적인 풀라빈 활성 중 두 개, 즉 단일전자전달과 02 의 활성화를 수행하지 못하며, 세번째인 수소전달 반응, 죽 2- 전자전달만이 수행 가능하다. 이것은 5- 디아자풀라빈의 중간 고리(피리딘) 구조에 의해 설명이 가능하며, 이 구조는 〈치환된 니코티 나미드〉나 〈풀라빈 속의 니코티나미드〉로 생각될 수 있다 (Trachewsk y 와 Kem, 1982) . 대장균의 DNA 광분해효소(p ho t ol y ase) 는 두 개의 발색단 보조인자 (chromoph ore co fa c t ors) 인 1,5_ 디히드로플라빈 아데닌 디뉴클레오티드 (FADH2) 와 (5,10- 메테닐데트라히드로포릴) 폴리글루타메이트 (5, 10-MTHF) 를 갖는다. FAD, FMN, 리보풀라빈, 1- 디아자 FAD, 5- 디 아자 FAD ; F.20 을 이용하여 FAD 와의 결합 구조와 DNA 와 광분해효소

(d) Flox /N AD·

그립 5-2 3 단계의 산화환원 상태에서 중성 (디아자)플라빈과 니코틴아미드의 구 조 번화. X= N , 풀라빈 ; X= C H, 디아자풀라빈 ; 니코틴아미드(굵은선)

산화- -I— — ―밍 :1：글둘 l-： 뻔::-三二 :~-;:-S~Fld;_;- -1-1-

그립 5-3 디아자풀라빈의 산화환원계에서 필수적인 분자들의 상호전환 경로

의 결합에 대한 구조 를 Payn e 등이 밝히고자 하였다. FAD 와 5 - 디아자 FAD 가 아포광분해효소와 강한 친화성을 보였으며, 아포효소와 DNA 간 에는 천화성이 없었고 FAD 나 5 - 디아자 FAD 와 결합하기 위해 DNA 가 함유된 티민 이합체와 결합한다고 밝혔다 (Pa yn e 등, 1990). 많은 종류 의 5- 디아자풀라빈 유사체의 환원에 대한 촉매 활성 을 밝히기 위한 실험 에서 속도상수 (k i ne ti c cons t an t s) 를 비교해 본 결과 효소에 대한 기질의 구조와 반응성 간에 상관관계가 있다고 알려졌다 (Yamazak i 등, 1982). Meth a nobacte r i um B ry an ti i 에서 추출된 조효소 F ◄ 20 과 8 - 히 드록 시 - 10 - 메틸 -5- 디아자이소알록사전이 물리화학적, 생 물학적 목 성이 유사하며 7- 히드록시 -10- 메틸 - 5 - 디아자이소알록사진과 는 다 르 다. F ◄ 20 의 제안된 구조는 다음과 같다 (Pol 등, 1980). 7, 8-d i me thy l - 8 - hy drox y - 5 - deazar i bo fl a v i n - 5 - p hos p ha t e 의 N-(N-L-lacty l- r-L - gl u ta m y l) - L- gl u ta m i c aci d pho sph o die s te r 영생박태리아 (Halobac t er i a) 에서 추출된 F .2 0 은 메탄생성 박테리아에

HOU亨 f

서 추출한 것의 5% 정도이며 제안된 F. 20 은 다음과 같다 (L i n 과 Whit e, 1986) . N- (N -(0(5-(hyd r oxy -5 - deazais o alloxasin e -10-yl )-2 , 3, 4-tr ih y d r oxy -4 - pen to x y hy d r oxyp h osph i n y l )-L - l ac ty l)-r - L - gl u ta m y l) -L- g l u ta m i c aci d 1-4 이소알록사전 고리의 6, 7, 8 번 위치가 변형된 풀라빈 리보컬-라빈의 6 번 위치가 변형된 6 - 니트로리보플라빈이 합성된 이후 리보 폴 라빈의 6 번 위치가 치환된 수많은 유사체가 합성될 수 있었으며, 자연계에서도 발생한 다 는 것을 밝혀냄으로써 6- 결합에 대한 관심이 증가 하였다 (Gh i sla 등, 1980). 박테리아의 트리메틸아민 탈수소효소에서 6 번 위치가 치환된 플 라빈이 발견되었다 (S i n g er 와 Edmondson, 1980). 6- 아 지도플라빈 단백질은 L - 젖산영 산화효소를 제의하고 어두운 곳에서 대 단히 안정하며, 6 - 아지도 -FMN 옛 황색효소는 NADPH 와 함께 호기성 전환에 의해 6 - 아미노 -FMN 효소로 전환되고 6- 아지도 -FAD D- 아미노 산 산화효소는 D- 알라닌으로 처리하여 6- 아미노 -FAD 효소로 전환된다 (Massey 등, 1986a) . 풀라빈 단백 질의 활성 자리 를 알아내 기 위 하여 6 - 티오시아나토플라빈과 6 - 머캅토플라반을 사용한 결과 FAD 를 갖는 젖 산염 산화효소와 D- 아미노산 산화효소는 디티오트레티올 (d ithi o thr e ti ol) 에 의해 서서히 6- 머캅토 형으로 전환되며 FMN 을 보결분자단으로 하는 아포플라보독신과 아포 옛 황색효소는 쉽게 디티오트레티올과 반응하여 풀라빈의 6 번 위치가 용매에 쉽게 노출된다는 것을 알 수 있다 (Masse y 등, 1986b). Lamboo y는 7- 에틸 -8- 메틸 -10- 리비틸이소알록사진( I )과 7- 메틸 -8- 에 틸 -10- 리비틸이소알록사전 (Il) 의 생물학적 활성을 리보풀라빈이 없는 계 란, 닭, 쥐에서 관찰하였다. 물질 1 은 리보풀라빈 생체활성 (b i oa cti v ity)을 가지나 물질 Il 는 계란에서 리보풀라빈 길항체였으며, 닭에서 물질 1 은 비타민이고, 물질 Il 는 초기에는 성장인자였으나 I 를 먹은 동물은 3 주 후에 사망하였다. 쥐에서는 물질 I 과 Il 가 모두 리보

f10

풀라빈과 동일한 생체활성을 갖는 것으로 나타났다 (Lamboo y 1981 , 1982). 쥐의 뇌조직 미토콘드리아에서 물질 I 과 물질 Il 의 활 성을 조사 하기 위하여 기질로서 티라민을 사용한 결과 물질 1은 MAO 의 조효소 로서의 역할이 가능하나 물질 Il 는 이 효소에 대한 조효소로서의 역할을 할 수 없었다(Di x 와 Lambooy , 1981). FMN 유사체 7a, 7a, 7a, 8a, 8a, 8a- 핵사플루오로리보풀라빈 5'- 인 산이 합성되었으며, 아포풀라보독신과 강한 복합체 를 형성하나 그 복합 체는 효소 활성이 없다. 핵사플루오로 -FMN 은 박테리아 루시페라제의 구휴수쿠 이용되지 못했다 (N i elson 등, 1983). 8 - 풀루 오로 - 8- 디메틸리보 풀라빈이 “F 로 합성되었으며 이 유사체가 난백에서 추출한 RBP (ribo fl av i n bin d i ng p ro t e i n) 와 결합하는 형태를 NMR 로 연구하여 단백 질에 대한 플라빈의 결합특성에 관한 많은 정보를 얻었다 (M i ura 등, 1983 ; Kasai 등, 1983) . 이소알록사진 고리 의 8 번 위 치가 수산화된 많 은 풀라빈이 8- 아미노리보풀라빈을 시초로 하여 합성되었으며, 동일한 방식으로 브롬, 염소, 황 등도 8 번에 결합될 수 있다 (Gh i sla 와 Mayh e w, 1980) . 8- 머 캅토 -FMN 과 8- 머 캅토 -FAD 는 합성 되 어 많은 아 포단백질과 결합한다 (Masse y 등, 1979). 8- 머캅토리보풀라빈, 8- （디메 틸아미노)리보풀라빈, 8- 히드록시리보풀라빈, 8- 아미노리보풀라빈, 7, 8- 디클로로리보플라빈, 8- 클로로리보풀라빈, 8 - 브로모리보풀라빈, 7- 클

로로루미풀라빈, 8- 노르루미풀라빈과 리보풀라빈의 라만 스펙트럼을 비 교한 결과 8 번 위치가 치환된 화합물들은 서로 유사한 스펙트럼을 보였 지만 리보풀라반과는 차이가 있었다 (Scho pfer 와 Morris , 1980 : Schop fer 등, 1981a). 그러나 이들은 옛 황색효소, 글루코스 산화효소, L- 젖산염 산화효소 울 결합시킨 결과 서로 유사하던 스펙트럼의 특성이 달라졌다. 이는 단백질과 결합된 풀라빈에 대한 퀴노이드 전자 구조의 배열이 서로 다 르 기 때문인 것으로 보인다 (Scho pf er 등, 1981a). 7- 클로로리보풀라 빈과 8 - （메 틸 머캅토) 리보 풀 라빈은 멜리로트산염 수산화효소, D~ 아미노 산 산화효소, 옛 황색효소, P - OH - 벤조산염 수산화효소 풀라보독신과 결 합하며 L - 젖 산염 산화효소, 글루코스 산화효소의 8 번 위 치 에는 접근이 불가능하다. 8 번 위치의 접근성에 미치는 배위 결합의 효과를 연구한 결 과 8- 머캅토 옛 황색효소와 NADPH 의 결합, 8-C i -D - 아미노산 산화효 소와 벤조산염의 결합은 완전히 8 번 위치를 막지만, p - OH 一벤조산염 수 산화효소와 멜리로트산염 수산화효소는 반응성에 변화없이 8 번 위치에 결합이 일어난다 (Scho pf er 등, 1981b). 리보풀라빈 유사체 중 8- 메틸아 마노 - 8 - 디메틸 리보플라빈이 기생충의 성장을 저해하는 가장 효과적인 리 보플라빈 유사체 이 다 (Geary 등, 1985) . 사람의 소변 중에서 7a, 8a- 히드록시 리보풀라빈이 발견됨에 따라서 리보폴라빈의 메틸기의 수산화 과정을 관찰하고자 하였다. 쥐를 대상으 로 한 실험에서 HPLC 를 이용하여 소변 중의 풀라빈을 관찰한 결과 7- 카르복시루미크롬과 8- 카르복시루미크롬울 발견할 수 있었다. 이들 결 과로부터 고등동물의 경우 리보풀라빈의 이소알록사진 고리의 첫번째 대 사 단계가 리보풀라빈의 메틸기를 수산화시키는 것이며 결국 쥐 간세포 의 마이크로솜 내의 효소와 반응하여 7a,8a- 히드록시 리보풀라빈을 형 성하는 것으로 생각해 볼 수 있다. 사람의 소변에서 발견되는 7a, 8a- 히 드록시 리보풀라빈은 주로 마이크로솜관련 효소에 의해 리보풀라빈으로 부터 형성되는데 쥐의 경우에는 반응이 진행되어 7-, 8- 카르복시루미크롬 으로 대 사되 는 것 이다 (Ohkawa 등, 1983) . 리보풀라빈 유도체 중 몇 가지는 항고혈압 효과를 갖는다고 알려져 있

다. 7,8- 디메틸 -10-(3- 클로로벤질) 이소알록사진 (CBI) 은 영류코티코이 드 억제효과를 갖고 있어 항고혈압 효과를 갖는다 (Trachewsk y와 Kem, 1985). 이 의에도 7,8 - 디메틸 - 10- 포르밀메틸 이소알록사진 (FMI) 과 7, 8- 디메틸 -10-(2' －히드록시 에틸) 이소알록사진 (HE!) 또한 영류코르티코 이드에 의해 고혈압이 발생한 쥐와 디옥시코르티코스테론 아세데이트 (DOCA) －영에 민감한 고혈압 쥐에게 공급하였을 때 효과적인 항고혈압 제로서의 기능을 한다고 밝혀졌다 (Trachewsk y, 1981). 2 치료적 이용 2-1 유전적 질병 2-1-1 글루타르산뇨증 (GA) GA 는 결사슬아미노산 (BCAA) 이화작용에 관련된 효소인 아실 -CoA 탈수소효소가 결핍되었을 때 발생하는 유전적 아미노산증 (a mi noac i dop a t h y)이며 이 질병의 발생빈도는 낮은 편이다. GA 의 종류 는 크게 I, Il 로 분류되며 Il 는 다시 A 와 B 로 분류된다. 글루타르산혈 증 (glu ta r i c aci de mi a) I 로 불리 기 도 하는 GA I 은 유아기 에 발생 하며 글루타르산뇨증, 산혈증, 진행 성 무도병 아데도제 증(p ro gr ess i ve choreoath et o s is ) 을 유발한다. GA Il 는 글루타르산, 락트산, 에 틸말로 닌산, 낙산(b u tyric), 이소낙산, 2- 메틸낙산, 이소길초산뇨증(i sovale ri c a ci dur i a) 을 일으키는데, 이것은 X 염색체를 통해 유전되며 어린 나이에 사망을 초래하는 신생아형인 GA IlA 와 글루타르산, 에탈말로닌산뇨증 과 키론중은 나타나지 않으나 그의의 다른 증상은 동일하고 저혈당증 (h yp o g l y ce mi a) 을 유발하는 GA Il B 로 분류된다. 에틸말로닌-아디핀산 산뇨증으로 불리기도 하는 GA Il B 환자는 보통 10 대 후반기까지 생존 할 수 있다고 한다. GA 유형에 따른 리보풀라빈의 치료적 이용효과를 살펴보고자 한다.

(1) 글루타르산뇨증 I 형 3.5 세 때 저혈당증을 나타내어 글루타르 CoA - 탈수소 효소 결핍증으로 진단받고, 일시적인 부신피질 부전증 (adrenoco rtic al i nsu ffi c i enc y)을 나 타내는 어린이에게 리보풀라빈과 〈 리오레살(li oresal) 〉 （복합경화증과 척 수질병 치료제로 사용되는 감마-아미노낙산의 유사체인 바클로펜의 상표 명 ) 로 치 료했 을 때 신 경 계 손상 (neurolog ical dete r io r ati on ) 이 더 이 상 진행되지 않음운 봉 수 있었다(D ung er 와 Snodg ras s, 1984). 또 다 른 보고에서는, GA I 이라 진단된 6.5 개월된 여아의 경우에 글루 타르산이 리신과 트립토판의 중간대사산물임을 감안하여 식이 중 리신과 트립토판 양을 감소시켰을 때 좋은 생화학적인 반응을 보인 반면, 리보 풀라빈 치료에 대해서 는 임상적인 반응을 나타내지 않았으며 10.5 개월에 사망할 때까지 신경학적 상태 (neurolog ica l cond iti on) 는 점차적으로 나 빠지는 결과를 보였다. 이 어린이의 경우는 이전 보고들과 대조적으로 부겁 결과, 신경병리학적인 장애 (neurop at h o log ica l abnorma lity)가 중 간 정도였으며 간, 골격근, 심장근, 방수 (a q ueous humor) 에서 많은 양 의 궁루타르염이 발견되었다 (Benne tt 등, 1986). (2) 글루타르산뇨증 II 형 GA Il 의 원인이 되는 결함을 동정해 내는 것은 아직까지 확실하지 않 으나, 아실 - CoA 의 탈수소화 작용에 결함이 있는 것으로 보여지며 Rhead 등 (1980) 의 가설에 의하면, ETF(electr o n tran sfe r flav op ro te i n ) 로부터 조효소 Q로 전자가 전달되는 기전에 장애가 일어났기 때문으로 여겨지며, 이 질병은 태아기에 진단될 수 있다 (M it chell 등, 1983). 대부분의 환자들은 생후 단시간 내에 심한 저혈당증, 호흡곤란, 심한 대사적 산독증을 일으키며, 어떤 경우에는 선천성 형성장애 (con g e nit al morp h olog ic abnormal ity)로 인해 사망하기도 하며, 치료강도를 강하게 함으로써 몇 개월간 생존하는 경우도 있다 (Coude 등 , 1981). 저혈당 증세를 나타내는 22 개월된 남아의 경우에 다중 아실 -CoA 탈수 소효소 결핍증으로 의심되는 증세인 글루타르산, 에틸말로닉산, 젖산,

디카르복시산 등의 유기산 배설량이 증가하고 3-0H- 낙산의 배설량이 상대적으로 감소하므로 GA Il 로 전단받았다 (Goodman 등, 1980). 카르 니틴은 아실기의 운반체로 작용하여 많아진 유기산의 아실 - CoA 에서 아 실기를 제거해 주므로, 처음에 카르니틴으로 단기간 치료를 행했는데 이 때에는 명확한 효과가 나타나지 않았지만, 질병 후반기에는 근육강도 (muscle s t ren gt h) 가 증가함을 볼 수 있었다. 카르니틴으로 치료한 결 과, 단백 질 내 성 이 증가하고 근육상태 (muscle ton e) 가 향상되 었으나 근 육강도는 향상되지 않았다. 저혈당증 다음으로 이 환자에게 중요한 문재 는 근육약화를 나타내는 근육이완 (h yp o t on i a) 이었는데, 포도당의 이용 률을 향상시키기 위해 인슐린 치료를 행했더니 근육강도가 향상되고 이 화상태 (cata b olic s t a t e) 가 회복되었다 (Moo y 등, 1984). 리보플라빈으로 치료했을 때에는, Grege r sen 등(1 982) 이 말한 바와 같이 대사적 프로필 이 빠르게 개선되었다. 이와 같이 리보풀라빈 치료가 유기산의 소변 배 설 상태를 개선하는 것으로 보아 리보플라빈은 부족한 효소의 잔기 활성 (resid u al ac tivity)을 자극하는 것으로 예상된다. 카르니틴 결핍증의 메커니즘은 불명확하나, 아마도 미토콘드리아에서 분해반응을 거치는 유기산들이 대사결함 지점(p o i n t)에 축적되어 미토콘 드리 아 아실 -CoA 의 〈과부하 〉 를 만들고 이 에 반응하여 카르니 틴은 CoA 로부터 아실 성분들을 수용함으로써 이 압력을 완화시키는 작용을 하게 되며 이때 생성되는 많은 양의 아실-카르니틴 에스테르는 미토콘드리아 와 세포 밖으로 운반되며 우선적으로 배설되므로 카르니틴의 상대적 결 핍이 발생되는 것으로 여겨진다 (Rebouche 와 Eng le , 1984). 일차적 상염색체 열성형 (pr im ary auto s omal recessiv e ) 카르니틴 결핍 증세에는 근장애형 (my op a tic cami tine defi cien cy, MCD) 과 전신형 (Sy s- tem i c carnit ine defi cien cy, SCD) 이 있다. MCD 는 카르니틴이 골격근육 속으로 들어가는 메커니즘의 손상 때문에 발생하며, 수족이 약해지고 골 격근섬유에 지방이 축적되며, 근육 카르니틴치가 감소하는 등의 특징들 이 있다 (En g el 과 Ang el in i , 1973). SCD 는 카르니틴 재흡수가 비정상적 일 때 발생하며 일반적으로 어린 시철에 진단된다 (Karp a ti 등, 1975).

카르니틴 결핍은 또한 다른 중간대사의 유전적 결함 때문에 나타나는 이차적인 경우도 있는데, 그 결함들 중 하나가 다중 아실 -CoA 탈수소효 소 결 핍 증 (GA Il ) 이 다 (V i sser 등, 1986) . GA type Il 를 앓고 있는 17 세 소녀 가 2 년 동안 근육에 지 질축적 현상 이 진행되고 근육카르니틴 수준이 낮아서 프레드니손과 DL- 카르니틴 HCI 로 치료했으나 호전되지 않았다. 근육약화, 근육 지방축적, 근육 카 르 니틴 부 족 등의 증세 를 나타내는 경우에는 대개 일차적 카르니틴 결핍 증으 로 진단 을- 내리게 되나, 이 소녀의 경우에는 GA Il 라고 전단되었다 (Przyr e mbel 등, 1976). 이 진단의 근거는 일차적 SCD 의 경우에는 주 로 C6- C 8 디카르복시산이 축적되나 (Kar p a ti 등, 1975), GA Il 에서는 글루타르산, 아디핀산이 주요 대사산물이라는 사실이었다(Di Donato 등, 1984). 이 환자 를 카르니틴과 프레드니손으로 치료했을 때 근육강도 가 약간 개선되었으나, 리보풀라빈을 제공했을 때 놀라울 정도의 개선을 가져왔다. Carroll 등 0980, 1981) 에 의하면 카르니틴 공급에 반응하지 않는 지질축적근질환(lipi d m y opa thy)과 카르니틴 결핍증 환자는 리보풀 라빈 치료에 반응한다고 한다. GA Il 환자의 무상 섬유아세포(i n t ac t fi broblas t)를 (2~“C) 리보풀라 빈으로 배양한 결과 FMN, FAD 합성은 정상적이었다. 아것은 리보풀 라빈이 정상적으로 세포내로 운반되고 리보풀라빈 키나제와 FMN 아데 닐릴전달효소의 활성이 정상임을 증명해 주는 것이다. 유기산의 소변배 설 상태를 볼 때 지방산 아실 -CoA 와 글루타르 -CoA 의 탈수소화 작용에 손상이 있다고 전단된 환자의 경우에 l-14C- 지방산과 (6-14C) 리신을 산 화하는 무상 섬유아세포 능력이 손상되었음을 볼 수 있었다. 그러나 인 위적 인 전자받개 (art ificial electr on acce pt or) 로 균질화된 섬유아세포에 서 탈수소효소의 활성을 측정한 경우에는 (Cs-C10) 지방산 아실 -CoA 유 도체와 글루타르 -CoA 의 탈수소화 작용이 정상이었다. 생체내 연구에 의 하면, 이들 탈수소효소가 전자전달계에서 ETF(electr o n tran sfe r flav o- p ro t e i n) 와 ETF 탈수소효소를 경유해 전자를 운반함을 알 수 있었다. 인위적인 전자받개 없이 무상 내인성 전자전달계 (int a c t endog en ous

electr o n tra nspo rt sys t e m ) 로 글루타르 -CoA 탈수소효소 활성 을 측정 할 때 GA Il 섬유아세포는 매우 감소된 활성을 보인다. GA Il 환자들에 있어서 NADH 와 숙신산 산화가 정상일 때에는 ETF 나 ETF 탈수소효소 중 하나에 결손이 있는 것으로 추정할 수 있다 (Chr i s t ensen 등, 1984). 2-1-2 근장애와 뇌장애 NADH-CoQ 환원효소 결핍으로 인한 미토콘드리아 기능장애 를 가진 환자의 경우에 나타나는 임상적인 증세로는, 쉽게 피로 를 느끼고 운동 불내 성 을 가지 며 서 서 히 나타나는 지 대 근병 (lim b-g i rd le my o pa t h y ) 과 알퍼병 (Alpe r 's d i sease) 과 유사하며 급속하게 나타나 는 유아성 뇌질환 (inf a n ti le enceph a lomy op a t h y ) 등 다 양 하 다 (Mor g an - Hu g hes 등, 1979 : Busch 등, 1981 ; Land 등, 1981 : Pric k 등, 1981) . 1980 년대 초 기에는 이 질병의 치료에 성공하지 못했으나, 현재는 비타민-반응성 효 소결핍들이 매우 잘 알려져 있으며 많은 양의 리보풀라빈으로 NADH -CoQ 환원효소에 장애를 가진 환자를 성공적으로 치료하고 있다 (Grege r sen 등, 1982) . 지방 근장애와 함께 운동능력이 감소되고 단식에 대한 내성이 없으며 근육 • 혈청내 카르니틴 농도가 감소되는 등의 증세를 나타내는 환자에게 리보풀라빈으로 치료를 한 결과, 카르니틴 농도는 변하지 않았으나 운동 능력은 두 배로 향상되었고 단식에 대한 반응도 향상되었다 (Carroll 등, 1981). 고통스러운 근위 근장애를 가진 한 남성의 경우 골격근에 지방이 과다 하게 축적되고 소변으로 디카르복시산이 배설되고 골격근 미토콘드리아 에 있는 아실 -CoA 탈수소효소 활성이 낮았으며, 정상인관 비교했을 때 면역 반응성 아실 -CoA 탈수소효소가 거의 없었다. 이 환자를 리보풀라 빈으로 치료했을 때 그의 임상적 상태가 상당히 개선되었다 (Turnbull 등, 1988a, 1988b) . 가벼운 운동부하 (workload) 시 젖산 생산이 증가하여 심한 대사적 산 독증을 일으키는 진행성 운동 불내증을 가전 13 세 소녀의 경우가 보고되

었다 (Ar t s 등, 1983). 휴식시에는 정상이었으나 운동하는 동안에 그녀의 팔과 다리는 약해졌다. 가족이나 친척중에 그러한 경우는 없었다. 크레 아틴 키나제 (ATP 가 크레아틴과 반응하여 ADP 와 안산 크레아틴을 생성 하는 반응을 촉매하는 효소) 활성은 정상이었고 근육 카르니틴 함량도 정상이었으며 유기산과 아미노산의 소변배설 상태도 정상이었다. 미오글 로빈이 소변증에 배설되지 않았고, 근전도 (elec t rorn y ogr arn) 와 머리와 근육계 의 CT 촬영 (comp u te r iz e d tom og rap h ic scan) 결과도 모두 정 상이 었 다. 그러 나 대 되 사두근 (qu adric e ps fer noris) 생 검 을 통해 섬 유의 아근 섬유막 (subsarcolemmal re gi on) 에서 NADH- 테트라졸리움 환원효소 숙 신산 탈수소효소의 활성이 한계에 이를 정도로 증가했음을 알 수 있었 다. 분리한 근육 미토콘드리아에서 산화적 인산화 과정을 조사하였는데 피루브산, 글루타민산, 팔미토일-카르니틴 그리고 숙신산과 로테논의 산 화율은 정상값의 40%, 14%, 20%, 34% 밖에 미치지 못했다. 그리고 아 스코르브산과 데트라메틸-p-페닐에네디아민의 산화율과 항마이신-민감 성 숙신산-시토크롬 C 환원효소의 활성은 정상이었으며 이것은 Co Q로 부터 산소로 전환되는 호흡사슬의 기능이 정상임을 나타낸다. M 압+ - ATPase 의 기 본활성 도와 차단제 (uncoup le r) 로 자국된 활성도는 정 상이 었다. 그러므로 NADH-CoQ 환원효소 활성수준에 이상이 있다는 결론 울 내리고 매일 100m g의 리보풀라빈을 구강으로 공급한 결과 증세가 눌 라울 정도로 개선되었다. 그 후 환자는 자전거타기와 장시간의 힘든 운 동을 수행할 수 있었으며 이 임상적인 개선은 운동실험의 결과에 의해 설명될 수 있었다. 자전거 작업계 (bicycl e er g orne try) ． 로 운동부하를 서 서 히 증가시 키 면서 호흡적 (venti la to r y ) , 순환적 (circ ulato r y ) , 대 사적 (meta b olic) 변수들을 측정한 결과 호흡적 노력은 감소되면서 최대 산소 소모량은 증가하였다. 최대 부하에서 호흡계수 (res pi ra t o ry quo ti en t, R Q)의 감소는 미토콘드리아의 호흡능력이 증가되었음을 나타내 주며 많 은 양의 리보풀라빈이 FMN- 함유 NADH-CoQ 환원효소의 활성을 증가 시켜 이 환자의 상태를 개선시켰다고 본다. 다른 리보풀라빈 함유 효소 (숙신산 탈수소효소, 아실 -CoA 탈수소효소 복합체)가 치료 전에 정상이

표 5-1 리보 풀 라빈 치료 전 (B) 과 3 개월 후 (A3) , 6 개월 후 (A6) 의 운동능력

었음울 감안할 때, 이 환자는 리보풀라빈 결핍이 아니었음을 알 수 있다. 또 다른 경우를 살펴보면, 다중 아실 -CoA 탈수소효소 결핍과 함께 카 르니틴-결핍성 지질축적 근질환과 유기산뇨증을 보이는 12 세 소녀가 보 고되었다. 근육 미토콘드리아에서 짧은 사슬 아실 -CoA 탈수소효소 (SCAD) 와 중간사슬 아실 -CoA 탈수소효소 (MCAD) 의 활성은 정상치의 35% 정도였다. 환자의 마토콘드리아에서 교차반응물질 (CRM) 을 발견해 내 기 위 해 정 제 된 SCAD, MCAD, ETF (elect ro n-tr a nsfe r flav op ro te i n ) 에 대한 항체를 사용하였다. Weste r n blot 분석 결과 SCAD - CRM 이 없 고 MCAD-CRM 의 양이 감소하였고 ETF-CRM 의 양은 정 상이 었다. 환 자에게 카르니틴을 경구두여하였을 때 효과가 없었으며 매 일 100m g의 리보풀라빈을 구강으로 공급했을 때 놀라울 정도로 개선되었다. 근육량 과 강도의 증가 그리고 유기산뇨증의 치료는 SCAD 활성의 정상화와 SCAD-CRM 의 재 현 (reapp ea rance) 과 관련 되 어 있 다` 대 조적 으로 MCAD 활성과 MCAD-CRM 은 여전히 정상보다 낮았다. 이 결과들은 다중 아실 -CoA 탈수소효소 결핍 환자들에 있어서 리보풀라빈 보충은 SCAD 의 활성회복에 효과적이며 아마도 다른 미토콘드리아의 풀라빈 의 존성 효소들의 활성회복에도 도움을 준다고 생각된다 (D iD ona t o 등, 1989).

2-2 후천적 질병 2-2- 1 암 발암물 질 전구체 (p rocarc i nog en) 들의 대사경로는 비타민이나 다른 영 양소 들 과 갇 은 식이성분에 의해 조정될 수 있으며, 그 결과로 발암현상 (car ci no g en e s i s) 에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면, Kensler 등 (1941) 은 디메 틸 아미노아조벤젠으로 인해 간암이 유발된 쥐에게 리보풀라빈을 공급했 을 때 그 리보 풀 라빈이 풀라빈 의존성 효소체계에 의해 발암물질 을 해 독 시킴으로써 간암으로부터 보호하는 역할을 한다고 주장하였다. 만약 어떤 발 암물질 전구체가 효과적인 발암물질로 활성화되는 데 리보 풀라빈이 필 요하다면 리보 풀 라빈 공급은 반대적인 효과 , 즉 발암성의 향 상을 초래하게 될 것이다 (M i ller 와 Mi ller, 1953). 따라서 리보풀라빈이 발암현상에 미치는 영향에 관해 일반화하는 것은 어려운 실정이다. 특히 식도암과 리보풀라빈과의 관계에 대한 연구가 많이 이루어지고 있는데 최 근 연구를 몇 가지 살펴보면, 식도암의 발생위험이 낮은 중국 의 쟈오샨(Ji aox i an) 에서 식도의 전암성 병변{p recancerous lesio n ) 발 생 빈도 (pre valence) 를 알아보기 위 해 서 칙 달경 (直達鏡) 조사법 (endos- co py) 을 이용한 조사 연구가 행해졌으며, 이 조사 결과를 높은 위험집 단인 이란과 중국 린샨(Li nx i an) 에서 이전에 관찰된 발생빈도와 비교하 였다. 설문지, 신체검사, 식도직달경 검사 (oeso p ha g osco py)에 의해서 의심되는 위험요인들에 노출된 것으로 보여지는 252 명이 이 연구에 참여 하였다. 직달경 검사와 조직학적 검사 결과, 이란, 린샨에서 관찰된 경 우와 비슷한 만성 식도영 (chron ic oeso p h agiti s) 은 28% （이란 -80%, 린샨 -65%), 상피 위축 (a t ro p h y)에 의해 동반된 식도영은 0.4% （이란 - 10.5%, 린샨 -10.8%) 임이 발견되었고, 형성장애 (d y s p las i a) 로 전단된 경우는 없 었다(이란 -4%, 린샨 -8%). 비타민 분석을 한 결과 리보풀라빈 결핍은 이란과 린샨과 마찬가지로 쟈오샨에서도 만연되어 있었으나 쟈오샨보다 린샨에서 더 심한 결핍올 보이고 있었다 (Cres pi 등, 1984).

중국의 후이샨 (Hu i x i an) 에서 레티늘, 리보풀라빈, 아연을 보충하는 치료가 식도의 전암성 병변 발생빈도를 감소시키는지 아닌지를 알아보기 위해 임의추출 이중맹검법 실험 (randomi ze d double~b l in d int e r venti on t r i al) 을 행했다. 1 주일에 한 번 실제적인 치료(레티놀 15mg 또는 50,000IU, 리보풀라빈 200mg , 아연 50m g)를 행하거나 위약을 공급하기 위해 35-64 세 사이의 610 명이 무작위 추출되어, 치료 전과 치료 13 . 5 개 월 후에 비타민 A 와 리보풀라빈 결핍 증상에 촛점을 두고 리보 플 라빈, 레티놀 베타-카로틴, 아연 수준을 측정하였다. 567 명 (93 % ）의 대상자에 게 최종적으로 직달경 검사와 적어도 두 번의 생검 (b i o p sy) 을 행했는데, 이 실험 결과 레티놀 15mg (5 0,OOOIU), 리보 풀 라빈 200mg , 아연 50mg 의 치료가 전암성 병변의 발생빈도에 영향을 미치지 않는다고 보고되었 다 (Munoz 등, 1985, 1987). 또 다른 연구에서는 식도의 전암성 병변을 리보풀라빈 보충으로 예방 할 수 있는지를 조사하기 위해서 식도암의 다발지역인 린샨에서 40-65 세 사이의 6,758 명을 식도 탈락세포 검사법 (esop ha ge a l exfo liat i ve cyt ol- o gy)으로 검사하여 식도 상피의 형성장애 1,729 명, 가벼운 형성장애 2,411 명을 선별하였다. 가벼운 형성장애를 가진 사람들을 두 집단으로 임의로 구분하여 리보풀라빈과 위약을 공급하였다. 그 결과 리보풀라빈 군에서의 식도암 발생률은 대조군과 비교하여 19% 감소를 보였다. 이상 의 결과들은 식도암으로 발전되기 전 단계에서 식이에 의해 예방이 가능 함을 시사해 주고 있다 (L i n 등, 1988). 이전의 역학적 연구들에 의하면, 주식의 성질에 의해 식도암의 위험에 커다란 차이가 나타났었는데, 다양한 주식을 BD IX 쥐에게 7 개월 이상 공급하고, 실험 시작 후 45-58 일 사이에 피하로 N- 니트로소메틸벤질아 민 (MBN) 을 5 번 주사하는 연구를 수행한 결과, 종양을 가진 쥐의 비율 과 평균 종양수의 비율은 옥수수, 밀, 수수, 바나나, 백미를 먹인 경우 에는 동일했으나, 기장, 붉은 수수, 현미, 감자를 기본으로 한 식이의 경우에서 놀리울 정도로 낮았다. 식도 종양의 수는 식이 중에 있는 몇몇 무기질과 비타민의 농도와 유의적으로 관련이 있는 것으로 보이는데 옥

수수, 밀 식이에 니코틴산, 리보풀라빈, 아연, 마그네슘, 몰리브덴, 셀 렌을 다양하게 혼합하였을 경우 식도 종양수는 유의적으로 감소하였고, MBN 주사 후 150 일 후에 보호효과가 있었던 곡식이나 영양소를 먹였 을 경우에도 종양 진행에 뚜렷한 저해효과가 관찰되었다 (van Rensburg 등, 1985). 비타민과 무기질 각각이 식도암에 미치는 영향을 알아보기 위해 이유 한 BD IX 쥐에게 많은 미량원소들이 부족한 옥수수: 기본으로 한 식사 을 45 일간 제공한 후 2 . 5 주 간격으로 N- 니트로소메틸벤질아민을 피하로 3m g /k g씩 5 번 주사하였고, 이 식이는 150 일 후 종결되었으며 이 실험 이 종결된 시기에 쥐는 임상적으로 정상이었다. 실험 결과를 살펴볼 때 리보풀라빈, 니코틴산, 아연, 마그네슘, 셀렌, 몰리브덴의 보충이 행해 전 군에서 종양의 수와 종양을 가진 쥐의 수가 뚜렷이 감소하였다 (van Rensburg 등, 1986) . 이 유한 Charles Riv e r S p ra gu e-Dawle y종 수컷 쥐 에 게 75ml/lite r 농 도로 3 개월간 N- 메틸 -N' －니트로 -N- 니트로소구아니딘 (MNNG) 을 공급 하였고, 다른 위험요소들도 단독으로 또는 MNNG 와 함께 제공하였다. MNNG 를 NaCl, 담즙산, 아스피 린 이 나 BHA (buty l- hyd r oxy an i so le, 식 품 방지제로 사용되는 산화저지제)와 함께 제공했을 때 상부 위장 종양 이 늘어났으며, MNNG 에 의해 유도된 종양은 셀렌이나 오르니틴 탈 카르복시화효소 저해제인 디플루오로메틸오르니틴에 의해 저해되었다. BHA 를 식이형태가 아니라 음료형태로 공급했을 때 종양형성 발생이 더 증가했는데 이것은 상부위장 상피의 (3H) 티미딘 중가, 증생(增生, h yp er p las i a) 의 증가와 관련되었다. 그리고 리보풀라빈 결핍은 구강과 식 도 상피 를 손상시 키 며 MBN (N-ni tros omety lb enzyl a m ine ) 에 의 해 유 도되는 식도 종양에 대한 민감도를 증가시켰다 (Newbeme 등, 1986). 쥐에게 N 니트로소사르코신 에틸 에스테르 (NSEE) 로 식도나 상부위 장에 종양을 유발시킨 후 리보풀라빈, 몰리브덴, 셀렌, 아연의 영향을 조사했을 때, 리보풀라빈과 몰리브덴은 유두종 (or g an p a pill oma) 의 발 생빈도를 감소시켰으나, 셀렌과 아연은 영향을 미치지 않았다 (Bes p alov

등` 1990). 리보풀라빈과 식도암과의 관계 의에 다른 암과의 관계에 관한 연구들 도 많이 행해졌는데 그 중 몇 개의 연구를 살펴보면, 3- 메틸콜란트렌에 의해서 유도된 피부종양을 가진 생쥐에게 리보풀라빈 2', 3', 4', 5' －테트라 낙산염 (B2-Bu t4)을 부분적으로 두여하였을 경우에 피부종양이 억제됨을 보였다. 종양 발현의 참복기는 B2-Bu t4를 투여한 군에서 매우 지연되었 는데 이 결과를 볼 때 리보풀라빈이 피부종양 발생을 지연시킨다는 것 울 알 수 있었다 (Ohkosh i 등, 1982). 전립선암 환자와 정상인들을 대상으로 환자 一 대조군 연구 를 실시해 본 결과 리보플라빈이 전립선암 발병률을 낮추는 인자로 작용할 수 있음이 밝혀 졌다 (Kaul 등, 1987) . 2-2-2 신장 질병 만성 신부전 (chronic renal ins uff icien cy, CRI) 환자는 제 한된 식 이 를 하기 때문에 몇몇 비타민의 섭취 부족을 일으킬 수 있다. 제한된 식이를 하지 않는 만성신부전 환자와 저단백식이룰 하는 만성신부전 환자의 티 아민, 리보풀라빈, 피리독신 영양상태를 조사한 연구에서 리보풀라빈 상 태는 두 집단 모두에서 시간이 지남에 따라 부적절한 상태를 보인 반면, 티아민과 피리독신 상태는 저단백식이의 경우에만 장시간이 지난 후에 몇 명의 환자에서 부적철한 상태를 보였다. 단백질제한 식이를 행하는 만성신부전 환자에게 수용성 비타민을 보충한 결과 환자의 영양상태를 향상시킬 수 있었다 (Porr i n i 등, 1989). 사구체 여과표면 감소와는 관련이 없는 질병에서 나타나는 신증후군 (neph r oti c syn d rome) 환자들의 경우 리보플라빈 영양상태는 약간 감소 했으며 이들에게 6 개월간 매일 2m g의 리보풀라빈과 50m g의 피리독신을 보충한 후 적혈구내 리보풀라빈과 피리독신 값이 상승함을 볼 수 있었다 (M y dl i k 과 Derzsio v a, 1990) . 그리고 이동성 복막투석을 시 행 하는 환자 에게 리보풀라빈을 보충하는 것은 적절한 것으로 여겨진다 (M y dl i k 등, 1985) .

저단백식이룰 제공했을 때에 만성신부전의 진행이 늦춰질 수 있다는 가능성은 식이치료의 중요성을 알려준다. 저단백식을 하면서도 좋은 영 양상태를 유지하기 위해서는 적당량의 비타민과 우기질 공급이 필요하 다. 이전에 보고된 자료와 현재의 결과을 기초로 하여 매우 적은 양의 단백질 식이로 치료하는 환자들에게 티아민, 리보풀라빈, 니아신, 비타 민 B12 , 엽산, 피리독신, 칼슘, 가능하다면 철과 아연 보충이 필요한 것 으로 추천된다 (P ip er , 1985). 2- 3 기타 질병 선천성 열성 메트헤모글로빈혈증 (recess i ve cong e nit al meth e mog lo - b i nem i a) 은 혈액 속에 메트헤모글로빈이 존재하여 청색증 (c y anos i s) 을 유발하는 질병으로서 약물로 인해 유도되거나 NADH 메트헤모글로빈 환원효소 결핍이나 비정상적인 헤모글로빈 M 으로 인해 나타난다. NADH 메트헤모글로빈 환원효소는 풀라빈 단백질이므로 이 환자에게 매 일 20-40m g의 리보풀라빈을 공급하여 질병 치료효과를 거둘 수 있었 다. 이 치료방식으로 메트헤모글로빈 수준이 5% 이하로 유지될 수 있었 는데, 이 실험을 통해 리보풀라빈이 비타민 C 보다 더 효과적임을 알 수 있었다 (Ka p lan 과 Chir o uze, 1978). 바타민이 결핍되기 쉬운 만성알코올 중독자에게 복합비타민을 정맥으 로 주사한 후 비타민의 이용 정도를 판정하였다. 치료 후에 모든 환자들 은 정상으로 돌아왔으며 혈액 내의 글루타티온 환원효소 활성계수는 1. 27 土 0.33 으로부터 1. 02 土 0.07 로 향상되었다. 이를 볼 때, 만성알코올 중독자에게 비타민을 보충하는 것이 필요하며 복합비타민을 정맥으로 주 입하는 것도 좋은 방법임을 알 수 있었다 (Ma j umdar 등, 1981 ). 에탄올에 의해 유도되는 아미노산 대사의 변경, 특히 중추신경계에서 의 변경을 방지하기 위해 비타민의 보충이 필요한 것으로 여겨진다 (Os t rovsk ii와 Grin e vic h, 1988) . 소적혈구성 빈혈을 나타내는 성인 남성과 4-12 세 어린이에게 철분만을

공급할 때보다는 철분과 함께 리보풀라빈을 공급하였을 때 빈혈 상태가 더 많이 호전되었으며 특히 헤모글로빈 치가 낮은 경우에 효과적이었다 (Power 등, 1983) . 파라콰트 중독 (Paraqu a t tox ic ity) 을 보이 는 쥐 에 게 아스코르브산과 리보풀라빈을 함께 제공했을 때 효과적인 치료결과를 가져왔다 (Bate m an, 1987) . 3 년 간 수근관증후근 (carp a l tun nel syn d rome, CTS) 을 않아온 환자의 경우에 리보플라빈이 매우 결핍되었으며, 이 환자에게 5 개월간 리보플라 빈을 공급한 결과 CTS 는 거의 회복되었다. 이 결과 를 살펴볼 때, 리보 풀라빈 치료는 생화학적, 임상적으로 효과적이었다 (Folkers 등, 1984). 2-4 광치료 리보풀라빈은 빛에 민감한 것으로 알려져 왔으며, 생체내 실험에서는 과빌리루빈혈증 (h yp erb i li rub i nem i a) 을 가전 신생아에게 광치료를 행했 을 때 리보풀라빈 결핍이 발생한다는 보고들도 있었다 (S i sson 등, 1976 ; Gromi sc h 등, 1977, Hov i 등, 1979 ; Tan 등, 1978) . 신생아 황달을 치료하기 위해 20 명의 신생아에게 광치료를 행하였고 그 광치료 전후의 적혈구 글루타티온 환원효소 활성, 혈청 요산 농도, 소변 중 요산, 잔틴(하이포잔틴의 산화에 의해 형성되며 요산으로 산화 됨), 하이포잔틴(요산 합성의 중간생성물로서 잔틴의 전구체임) 함량을 분석하였다. 광치료를 행하는 동안 혈청 리보풀라빈과 혈청 요산이 유의 적으로 감소하였는데 이것은 직접적인 광분해의 효과이며, 또한 리보풀 라빈 결핍이 요산 형성을 저해하는 효과를 가지기 때문인 것으로 여겨진 다 (Bohles 와 Schnall, 1981) . Roe(1987) 의 생체내 실험에 의하면, 황달을 가진 유아를 청색광에 노 출시킬 경우 리보풀라빈의 광변성 (p ho t ode gr eda ti on) 이 나타났다. 생체내 ·의에서 빌리루빈 광이화작용 (b ili rub i n p ho t oca t abo li sm) 을 향 상시키는 리보풀라빈은 광치료에 의해 그 양이 감소된다 (Grom i sch 등,

1977 ; Hovi 등, 1979). 이 감소는 글루타티온 환원효소 활성계수 (ac ti­ vit y coeff ici e n t, AC) 증가에 의 해 나타난다. 지중해 지역은 신생아 황달의 발생빈도가 높은 지역이고, 또한 선천적 으로 글루코스 -6 - 인산 탈수소효소 (G-6-PD) 가 결핍된 대사장애의 발생 빈도가 높은 지역으로 알려져 있다. G-6-PD 는 글루코스 대사의 오탄당 인 산회 로 (pe nto s e pho sph a te pa th w ay) 의 첫 단계 반응에 필요한 효소로 서 이 효소가 유전적으로 결핍될 때에는 극심한 용혈현상을 일으키게 되 므로 이런 신생아에 있어서 광치료에 의해 나타나는 유해성은 실질적으 로 중요한 문제이다. 신생아 황달을 가진 정상아와 G-6-PD 결핍아에게 고·저 에너지 광치료 를 실시했을 때 이 치료가 적혈구의 리보풀라빈 상 태와 G-6-PD 활성에 미치는 영향을 조사한 연구를 살펴보았다 . 리보플 라빈 상태는 적혈구의 글루타티온 환원효소 활성계수에 의해 간접적으로 평가하였다. 정상이면서 황달을 가전 유아 38 명과 G-6-PD 결핍이면서 황달을 가진 남아 20 명을 대상으로 하여 이들을 4 개의 군으로 분류하였 다(1군 : 정상이면서 황달을 가진 유아 26 명, 2 군 : G-6-PD 결핍과 동시 에 황달을 가전 유아 10 명, 3 군 : 정상이면서 황달울 가전 유아 12 명, 4 군 : G- 6- PD 결핍과 동시에 황달을 가진 유아 10 명). 1 군과 2 군에는 햇 빛, 저에너지 광치료를 실시하였고, 3 군과 4 군에는 청색광, 고에너지 광 치료를 실시하였다. 그리고 건강한 아이 12 명을 대조 1 군으로, G-6-PD 결핍이면서 황달이 없어 광치료를 하지 않은 아이 13 명을 대조 2 군으로 사용하였다. 실험 결과 글루타티온 환원효소 (GR) 활성과 활성계수 값은 건강한 아이 (대조 1 군)와 황달을 가진 정상아(실험 1, 3 군)간에 유의한 차가 없었고 황달이 없는 G-6-PD 결핍아(대조 2 군)는 GR 활성이 높았 으며, AC 값은 낮았다. 그러나 G-6-PD 결핍과 동시에 황달을 가전 유 아(실험 2, 4 군)에 있어서 두 값은 변동되지 않았다. 광치료는 신생아 황달을 가진 정상아와 G-6-PD 결핍아(실험 1, 2, 3, 4 군)에 있어 GR 활 성과 AC 값에 영향을 미치지 않았고 건강아나 G-6-PD 결핍아(대조 1, 2 군)의 혈액 리보풀라빈 값에 영향을 미치지 않았으며, 건강아와 황달을 가전 신생아(대조 1 군, 실험 1, 2 군)의 G-6-PD 활성에 영향을 미치지

않았다. 그리고 G-6-PD 결핍아(대조 2 군, 실험 2, 4 군)에 있어서도 직 접적인 용혈현상을 일으키지는 않았다. 이 실험 결과는 Sis s on 등이 보 고한 G- 6- PD 결핍성 황달을 가진 신생아에 있어서 광치료의 위험에 관 한 관심을 감소시키는 것으로 해석되며, 정상 또는 G- 6- P D 결핍과 동 시에 황달을 가진 유아에게 광치료를 행하는 동안 부가적인 리보풀라빈 을 보충하는 것은 필요하지 않다고 제시되었다 (Melon i 등, 1982). 3 리보플라빈 보충효과 3-1 동물 실험 최근 10 여 년 동안 발표된 리보풀라빈 보충효과에 관한 동물실험 결과 를 살펴보면, 쥐를 90% 산소에 노출시켰을 경우, 보통 식이를 하는 군 보다 비타민 B2- 테트라낙산염을 공급받는 군에서 혈청 콜레스테롤, 중 성지방 (TG), 총담줍산 (TBA) 값이 소폭으로 증가하였고 미토콘드리아 의 손상이 적게 일어났으며 지방갈색소 (l ip o fu sc i n) 형성이 억제됨을 발 견할 수 있었다 (Ka g a, 1981). 리보플라빈결핍 쥐에게 산화된 옥수수 기름을 제공했을 때(말론디알데 히드로 계산하면 매일 lOOnrnol) 체중 증가가 현저히 감소하였으나, 산 화된 옥수수 기름과 함께 20µ g의 리보풀라빈을 공급했을 때 정상 식이 를 하는 경우보다는 못하지만 정상적인 성장에 가까워졌고 간, 신장, 심 장에서 정상적인 플라빈 값을 나타내었다. 이 실험을 통해서 산화된 기 름을 먹는 동물의 혈장 지방 과산화물 값의 증가는 리보풀라빈에 의해서 효과적으로 예방될 수 있음을 알았다. 이 결과는 리보플라빈이 산화된 기름 섭취로 유발되는 성장억제를 보호하는 효과가 있음을 나타내준다 (Sait o 등, 1981) . 사영화탄소로 손상된 쥐 간의 인지질 대사에 있어서 리보풀라빈 공급 의 효과를 조사하였다. CC14 로 손상된 간에서 32P 가 총인지질과 결합하

는 작용이 감소되는 현상이 리보플라빈을 공급받은 군, 특히 B2- 낙산염 군에서 방지되 었다. 미토콘드리 아와 마이크로솜에서 32 p가 포스파티 딜콜 린과 결합하는 비율은 리보플라빈 공급에 의해 증가되었다 (Ba t es, 1987) . 리보풀라빈과 영산이 결핍된 쥐에게 이들의 필요량 전체를 보충한 경 우 헤모글로반 농도, 해마토크리트 치, 적혈구 수가 증가하였으며, 엽산 만 보충할 때는 그 값이 낮았으나 엽산과 함께 필요량의 20% 에 해당하 는 리보 풀 라빈을 제공하였을 경우 헤모글로빈 값이 유의적으로 증가하였 다. 이것은 리보풀라빈이 엽산 대사에 부분적으로 영향을 미치기 때문인 것으로 여겨진다 (Dako 와 Hi ll, 1980). 술파살라진(항균성 술폰아미드 유도체로서 궤양성 대장염치료에 사용) 을 60mg / kg 정도 무여한 쥐에게 1, 5, lOm g /k g의 리보풀라빈을 각 각 공급하였으며, 혈장과 소변의 5- 아미노살리실산, 아세틸 -5- 아미노살 리실산, 술파피리딘, 아세틸 - 술파피리딘의 양을 측정하였다. 실험 결과 많은 양의 리보풀라빈을 공급받는 경우에 대장에 도달하는 리보풀라빈 양이 많으며 술파살라전의 아조결합을 더욱 효과적으로 환원시킴울 알 수 있었다. 대장에서 5- 아미노살리실산의 농도는 염증성 장질환을 치료 하는 데 있어서 술파살라진의 효과와 직접 관련되어 있기 때문에 리보풀 라빈의 보충을 동시에 행하는 것은 술파살라진의 효율을 향상시킬 수 있 었다. 쥐에게 14 일 간 리보풀라빈결핍 식이를 먹였을 때, 인슐린이나 2- 데옥 시 -D- 글루코스 (2DG, 당단백질과 당지질의 포도당화를 저해함으로써 항 바이러스 특성을 가지는 글루코스의 항대사물)에 대한 폭식 반응에 손상 이 나타나고, 스트렙토조토신이나 알록산에 대한 당뇨병 발생의 민감성 에 손상이 나타난다. 이러한 쥐에게 160µ g의 리보풀라빈을 복강 내로 주사한 결과 적혈구 글루타티온 환원효소의 FAD 의존적 활성이 회복되 고 인슐린에 대한 식품섭취 반응이 회복되는 반면 리보풀라빈 보충 3 일 후에는 2DG 에 대한 반응도 회복되었다. 이들 결과들은 리보풀라빈 결핍 이 췌장과 뇌에 위치한 특정 당민감성 부위에 손상을 일으키기 때문에

나타나며 그 민감성을 회복시키기 위해서는 어떠한 대사적 절차가 필요 함을 지점해 준다 (Ma t suo 등, 1983). 셀렌과 비타민 E, 리보풀라빈 섭취량이 이유한 돼지의 체액성,세포성 면역에 어떠한 효과를 미치는지 살펴보기 위해 체중 1k g당 셀렌 0, 5 mg , 비타민 E 100, 150mg , 리보풀라빈 2.5, 5m g을 공급하였다. 식이 보충은 세포성 면역 수준에 유익한 영향을 미쳤다. 특이적 분열유발인자 (mi tog en , 말의 글로불린)와 비특이적 분열유발인자(식물성 적혈구응집 소, PHA) 에 의해 유도된 로제트 형성 세포 (rose tt e - fo rm i n g cell) 와 배 자 발생적 전이 (blasto g e n ic t rans fo rma ti on) 의 발생은 셀렌 5mg , 비타 민 E 100mg , 리보풀라빈 5m g을 먹은 돼지에게서 가장 유의적으로 증가 하였다. 반면에 식이 보충은 피하 PHA(allergi c reacti on N) 에 대한 반 응성 을 향상시 키 지 않았다 (Rafa i 등, 1989) . 3-2 임상 실험 여기서는 리보풀라빈 보충효과에 대한 여러 가지 임상실험 결과를 살 펴본다. 수유기 동안의 비타민 보충이 건강하고 영양상태가 좋은 여성에 게 유익한지 아닌지를 알아보기 위해 소변과 모유 속의 티아민과 리보풀 라빈 농도를 측정하였다. 모유 속의 티아민 농도는 두 군에서 유의적으 로 증가하였으며, 티아민과 리보풀라빈의 소변 배설은 보충을 받는 군에 서 비례적으로 더 높았다. 정상 섭취를 하는 여성군의 리보풀라빈, 티아 민 상태와 모유 속의 농도는 정상이거나 정상 수준을 초과하는 경향을 보였다 (Na il 등, 1980). 그리고 Thomas 등의 보고에 의하면 영양상태 가 좋은 여성에게 산후 6 개월에 비타민을 보충하는 것은 모유 속의 비타 민 농도와 영 양상태에 영 향을 미치지 않는다고 한다 (Thomas 등, 1980). 구강 피임약을 사용하고 있는 인도 여성들에게 여러 가지 비타민 보충 을 실시한 결과 보충하지 않은 경우에 비해 리보플라빈, 피리독신, 영산 부족이 유의적으로 개선됨을 볼 수 있었다. 개발도상국의 저수입 여성들

중에서 비타민 결핍증 발생률이 높으므로 구강 피임약과 함께 비타민 보 충제가 효과적으로 사용되어야 한다 (Bam ji 등, 1985). 감비아의 시골에 살고 있는 임산부, 수유부 81 명에게 위약, 리보풀라 빈, 황화철, 황화철과 리보풀라빈을 각각 군별로 제공하여 3 주와 6 주에 임상적, 혈청학적, 생화학적 검사를 실시한 결과, 6 주 후에 위약군의 혈 청학적 상태는 감소하였으며 철을 공급받은 군은 약간 감소하였고 철과 함께 리보풀라빈을 공급받은 군의 혈장 철과 철 저장량은 유의적으로 증 가하는 결과를 보였다 (Powers, 1985a) . 동남아시아 시공 지역의 3 개 국민학교에서 6-12 세 사이의 어린이 101 명을 대상으로 영양소 보충효과를 측정하였다. 이들의 해모글로빈 값은 11.64 土 1. 21 g /dl 였으며 PCV 는 0.356 士 0.028 이었다. 이들 중 74% 는 빈 혈이다. 이들에게 I 군은 위약, Il 군은 철 60mg , fil군에는 철 60m g과 함께 리보풀라빈 6m g을 80-90 회 제공하였다. 이 후 헤모글로빈 양을 측 정한 결과 I 군울 기준으로 볼 때 Il 군은 52%, fil군은 130% 더 높은 값을 보였다. 따라서 철 보충시 리보풀라빈을 함께 공급하는 것은 유익 하다고 본다 (Charoenlarp 등, 1980) . 준임상적인 비타민 결핍을 나타내는 11-14.5 세 어린이 40 명에게 1 주일 에 두 번씩 위약이나 종합비타민, 철 보충을 실시하였다. 이 어린이에게 달리기를 실시하였고, 운동시 호기를 수집하고 심장박동률을 조사하였 다. 이 보충으로 리보풀라빈과 비타민 C 상태가 개선되었으며 보충하지 않은 어린이의 경우 철 저장량 감소를 보였다. 비타민 보충과 철 보충은 운동시기 동안 에너지효율을 증가시켜 주었다 (Powers 등, 1985b). 피리독신과 리보풀라빈 보충이 신체적 운동성 (ph ys i c a l fitn ess) 에 미 치는 영향을 알아보기 위해 준임상적, 생화학적으로 피리독신, 리보풀라 빈 결핍인 12-14 세 어린이 130 명을 3 군으로 나누어 두 달간 위약, 피리 독산, 리보풀라빈을 매일 보충하였다. 신체적 운동성 향상을 측정하기 위해서 자전거작업계 (bic y c l e er g ome t er) 를 사용했는데, 피리독신 보충 군의 경우 유의적으로 증가했으나 리보풀라빈 보충군의 경우에는 유의적 이 지 않았다 (Suboti ca nec 등, 1990) .

나이지리아 청년에게 리보풀라빈과 비타민 C 를 보충한 결과 헤모글로 빈 농도, 해마토크리트 치, 적혈구 수가 유의적으로 증가함을 볼 수 있 었다 (A j a yi 등, 1990). 리보풀라빈이 강화된 석이를 섭취하고 있는 노인의 경우에 일반식을 하는 경우보다 백내장 발병 위험률이 낮은 것으로 보고되었다 (Sack 와 Cohen, 1987) . 리보플라빈 결핍인 감비아 여성들에게 리보풀라빈을 공급하였을 때 적 혈구의 피리독사민 인산 산화효소의 활성은 뚜렷이 증가하였는데 이것은 적혈구 NAD(P)H2 : 글루타티온 산화환원효소의 활성계수 감소와 동시 에 나타났다 (Ba t es 와 Powers, 1985) . 리보풀라빈은 질병을 치료하거나 결핍상태 를 개선하기 위해서 사용되 는 의에도 다른 용도로 사용되는 경우도 있다. 예를 들면, 실험전 또는 실험중에 리보풀라빈 정제를 먹인 후 소변으로 나타나는 형광을 관찰함 으로써 환자의 약물복용에 대한 성실도를 검사하거나 (Fre y er 와 Zim mer• mann, 1981 ), 약물 치료의 수응도 (com p l i ance) 를 측정하는 데 사용한다 (Fis c her 등, 1983) . 참고문헌 Aja y i OA , Okik e OC, Yusu f Y (19 90) . Haemato l og ica l respo n se to sup ple ments of ribo fl av in and ascorbic aci d in Nig er ia n you ng adults. Eur J Haemato l 44 (4) : 209-212. Arts WFM, Scholte HR, Bog aa rd JM , Kerrebij n KF, Luy t-H ouwen IEM (1983) . NADH-CoQ reducta se defic ien t my op a t h y : Successfu l trea tm e nt with ribo - flav in . Lancet 2 : 1043-1044. Bamj i MS, Prema K, Jac ob CM, Ran i M, Samy uk ta D( 19 85) . Vi tam in sup ple -

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제 6 장 리보플라빈의 영양상태 측정법 리보풀라빈은 1935 년에 처음으로 합성되었다. 그 구조는 리비틸기가 붙어 있는 이소알록사전 고리로 구성되어 있다(그림 6-1). 리보플라빈은 조효소인 풀라빈 모노뉴클레오티드 (FMN) 와 풀라빈 아 데닌 디뉴클레오티드 (FAD) 의 구성요소이고 이들 두 조효소는 전자전달 과 관련된 많은 산화효소계에 필수적이다. 이들 조효소들은 식품 중에

:::x x:CxH,-(;CH:,O,\H°H ) , -C H,OH

자연발생적으로 존재하며 단백질과 공유결합된 형태의 풀라빈도 식품 중 에서 발견되었다. 그러나 결합된 형태는 리보풀라빈의 영양원으로서는 별로 사용될 수 없으며 단지 한정된 양만이 소화, 흡수된다 (Ch i a 등, 1978) . 리보풀라빈 결핍 (ar i bo fl av i nos i s) 의 전형적 증상은 구각염 (ang ula r sto m ati tis) , 구각증 (cheil o sis ) , 설 염 (glo ssit is) 등이 다. 특정 한 눈의 증 세 (ocular sym ptom s), 피부변화 (derma t olo gi cal chang es ), 신경변화 (neurolog ica l alte r ati on ) , 혈 액 학적 이 상 (hemato l og ica l defe c ts ) 등이 발생할 수도 있으나 리보풀라빈 결핍에서 반드시 나타나는 것은 아니다 (Thurnham, 1981). 리보풀라빈 결핍는 일반적으로 다른 비타민 결핍상 태와 관련되어 발생하며 영양상태가 좋지 못한 인구집단에서 또는 임신 한 여성에서 자주 발생한다고 보고되어 있다 (Ba t es 등, 1981). 북아메 리카, 영국 등 산업국가에서 부적합한 리보풀라빈 상태는 노인과 같이 민감한 인구집단에서 나타나며 (Ruti sh auser 등, 1979), 또한 사회경제수 준이 낮은 임신한 청소년이나 임신하지 않은 청소년층에서도 나타난다 (Lop ez 등, 1980 ; Ni ch oalds, 1981) . 알코울 중독, 당뇨병 , 간질환, 소 화기계나 담관의 이상 등을 포함한 여러 조건에서 리보풀라빈 결핍이 나 타나는 경우가 있다 (N i choalds, 1981). 테트라사이클린, 데오필린, 카 페인과 같은 약품이나 아연, 구리, 철과 감은 금속들은 리보플라빈과 염 울 형 성 하거나 복합체를 만들어 그 생 체 이 용률 (bio a vail a bil it y ) 에 영 향 울 줄 수 있다 (Sauberlic h , 1985) . 리보풀라빈 섭취의 주요 급원은 육류, 우유, 유제품이다. 사람에게서 리보풀라빈을 과잉섭취하여 독성을 보였다는 보고는 없었으며 보충제나 자연식품 형태로 경구 섭취한 리보플라빈은 잘 홉수되지 않으며 다량 섭 취하면 빠른 속도로 소변 중으로 배설된다. 리보풀라빈 결핍의 증상들은 리보풀라빈 결핍에서 반드시 나타나는 것은 아니기 때문에 결핍상태를 진단하는 것은 어려운 문제이다. 결국 생화학적 방법들이 리보플라빈 결 핍의 임 상적 증상을 확증하고 아임 상적 (subclin i c a l) 결핍울 발견하는 데 필요하다.

리보풀라빈 상태를 측정하는 생화학적 방법을 다음에 설명하고자 한다. 1 적혈구 글루타티온 환원효소 (EGR) 활성 최근 몇 년 동안 아임상적 리보플라빈 결핍증에 대한 지침으로 EGR 의 활성 계 수 사용이 증가하고 있다. GR (Gluta t h i o n e reduct as e) 은 NADPH 와 FAD - 의 존성 효소이 며 , 적 혈구의 주요한 플라빈 단백 질이 다. 이 효소는 환원된 글루타티온 (GSH) 을 형성하기 위해서 산화된 글 루타티온 (GSSG) 의 이황화 결합을 산화적으로 끊어주는 반응을 촉매한 다. GSSG+NADPH+W-2GSH+NADP+ EGR 의 활성은 조효소 FAD 가 있는 상태와 없는 상태에서 340nm 의 홉광도로 NADPH 를 NADP+ 로 산화시키는 것을 기록함으로써 분광광 도계 (s p ec t ro p ho t ome t er) 를 이용하여 측정된다. GSH 의 생성은 비색계 (colorim ete r ) 로도 측정 이 가능하다. 활성 계 수 또는 자극비 율 (sti m ula- tion per centa g e ) 은 다음과 같은 원 리 에 따라서 산출된다. 1. 적혈구에 있는 효소의 기본 활성도를 측정한다. 이것은 내인성 효소 활성을 나타내며 적혈구의 조효소 양에 따라서 다르게 나타난다. 2. 시험관내에서 다량의 조효소를 첨가했을 때 효소활성이 측정된다. 이 것은 잠재적 최대 효소활성을 나타내며 총 혹은 자국된 활성으로 간주 된다. 3. 1 과 2 는 구·휴수쿠 효소가 불포화된 정도를 나타내기 위해서 비교된다. 4. 이 데이타를 활성계수 (a ctivity coeff icien t, AC) 라고 하거나 〈자극비율 (pe rcenta g e s ti mula ti on) 〉이라고 한다. 이 둘 사이의 관련성은 다음과 같다.

AC= 기본 효효소소활활성성( (조조효효소소 첨첨가가) 안함)

리보풀라빈에 대한 활성계수 산출은 다음의 공식에 따른다.

AC= 기본 EEGGRR 활활성성 ((FAFADD 첨첨가가) 안함)

시험관내에서 EGR 활성의 자국 정도는 FAD 가 아포효소에 포화되는 정 도에 의존적이며 이것은 결국 리보플라빈의 이용 가능성에 따라 결정된 다고 할 수 있다. 리보풀라빈이 결핍된 사람들에서 적혈구 글루타티온 환원효소 활성도는 떨어지며 시험관내에서 FAD 에 의한 자극 정도는 상 승한다. 동물실험과 인체의 리보풀라빈 결핍과 보충 (re p le ti on) 연구에서 EGR AC 가 유용하며 손상된 리보플라빈 상태를 측정하는 바람직한 방법이라 는 것이 확인되었다. 예를 들어 EGR AC 와 리보풀라빈 상태 사이의 유 의한 상관관계가 급성으로 리보플라빈이 결핍된 쥐와 만성결핍 쥐에서 얻은 많은 조직에서 보고되었다 (T ill o t son 과 Sauberlic h, 1971). 실험적 으로 조절된 인체실험에서 리보플라빈 섭취를 점차로 감소시킬 때 EGR AC 가 이와 함께 증가하는 결과를 보였다 (T ill o t son 과 Baker, 1972). 그럼에도 불구하고 이러한 증가가 무한히 지속되는 것은 아니며, 리보풀 라반의 섭취가 0.5mg /1 000kcal 이하일 때는 더 이상 증가하지 않는다 (S t erner 와 Pric e , 1973). 결과적으로 EGR AC 가 상승하는 정도가 반드 시 리보풀라빈 결핍 정도를 나타내는 것은 아니라고 할 수 있으며 EGR AC 와 리보플라빈 결핍의 임상 증상 사이의 일관된 상관성이 관찰되지 않는 것은 놀라운 일이 아니다 (Ba t es 등, 1981). 또한 환경적 인자들도 리보풀라빈 결핍의 임상 증상에 영향을 미칠 수 있다. EGR AC 의 측정은 영국에서 임상적으로 건강한 노인의 리보플라빈 상태를 측정하는 데 사용되었다 (Ru ti shauser 등, 1979). EGR AC 값은 18 개월 동안 거의 일정하게 유지되고 있었으며 이러한 결과는 EGR AC 가 개인의 장기간 생화학적 리보풀라빈 상태의 신뢰성 있는 지수로 사용 될 수 있다는 것을 보여주는 결과이다. EGR AC 는 성별에 따른 차이가 없으며 리보풀라빈 상태 판정 기준치는 다음과 갇이 이용되고 있다 (McCormi ck , 1985) .

허용 수준 : 1.2 이하

이들 기준은 실험적 수치로서 여러 가지 요인이 이 값에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면 EGR 을 자극하기 위해 분석에 사용된 FAD 의 농도 는 EGR AC 값에 영 향을 미 칠 수 있다. 5M 보다 높은 농도로 FAD 를 첨가하면 1 에서 3M 로 첨가한 경우보다 더 낮은 EGR AC 를 보인다 (Garr y와 Owen, 1976 ; Ruti sh auser 등, 1979) . 적 혈구를 분류하여 연 구한 결과는 새로 생성된 적혈구와 노화된 적혈구의 수명이 EGR 활성 에 영향을 미칠 수도 있다고 나타났다 (Powers 와 Thurnham, 1981). 또 한 어떤 연구자는 조사 대상자의 연령이 증가함에 따라서 EGR AC 가 낮아지는 경향이 있다 (Ga rry와 Owen, 1982) 고 보고하였으나 그렇지 않 다는 보고도 있다 (Glatz l e 등, 1970) . 만일 아 러 한 나이 에 따른 경 향이 실질적인 현상이라면 노년층에 대한 특별한 지표가 있어야 할 것이다. 글루코스 - 6 - 인산 탈수소효소 활성이 선천적으로 낮은 대상자의 리보풀 라빈 상태를 평가하기 위해서 EGR AC 를 이용하는 것은 바람직하지 못 하다 (Pren tic e 등, 1981). 이러한 조건 하에서는 FAD 에 대한 EGR 의 활성이 증가하게 되며 리보풀라빈 결핍의 임상적 증상이 나타나도 EGR 활성이 정상 범위로 나타나게 된다 (Thurnham, 1972). 파리독신 결핍은 EGR 활성에 영향을 미쳐 활성이 감소하지만 아포효소가 감소하기 때문 에 활성계수에는 영향을 미치지 않는다. 이러한 결과와 비교 가능한 효 과가 다른 비타민 결핍에서는 . 관찰되지 않았다 (Sharda 와 Bamj i, 1972). 철분결핍 빈혈환자와 심각한 요독증 (ure mi a), 간경화증 환자에 서는 EGR 활성이 증가하는 것으로 나타났다 (Ramachandran 과 Iye r , 1974) . EGR 분석에는 소량의 혈액만이 필요하며 반드시 공복상태에서 혈액 채취를 해야하는 것도 아니다 (Ko mi ndr 와 Nic h oalds, 1980). EDTA 나 헤파린이 항응고제로 사용될 수 있다. 적혈구는 혈액채취 후 즉시 처리 해야 한다. 용혈시킨 표본은 EGR 활성이 손실되지 않도록 - 25°C 에서

3 개월간 동결상태로 보관할 수 있다. 비색계를 이용하는 방법들도 있지 만 일반적으로 GR 활성도는 효소를 이용한 동태검정법 (kin e ti c assays ) 울 이용하여 측정된다 (Sauberl i ch, 1984). GR 활성 측정에는 아주 소량 의 전혈이 필요하고 더 간단하기는 하지만 적혈구를 이용하는 것보다 민 감도가 떨어진다. 2 소변 중으로의 리보플라빈 배설 소변 표본 중의 리보풀라빈 농도는 크레아티닌 g당으로 표시하며 카나 다 국민영양조사, 미국 10 개주 영양조사, NHANES I 에서 인구집단의 영양상태를 평가하기 위해 이용되었다. 소변 중 리보플라빈 값은 체내 저장보다 오히려 최근 식이섭취에 영향을 받는 경향이 있으며 변이도가 크다. 신체활동이나 수면과 같은 리보풀라빈 상태와 연관성이 없는 인자 들이 리보풀라빈의 배설을 감소시키지만 배설이 증가하는 것은 의부 온 도의 증가, 음 (-) 의 질소평 형 , 강요된 휴식 (en for ced bed rest) 등에 의 하여 나타난다 (Tucker 등, 1960). 그러므로 소변 중 리보풀라빈의 배설 이 증가하는 것이 리보풀라빈 상태가 개선되었다는 것을 반영하지 않을 수도 있다. 항생제나 어떤 향정신성 약제를 두여하면 소변 중에 리보풀 라빈 배설이 증가하며 경구피임약의 사용은 비타민의 조직내 보유를 증 가시켜 리보풀라빈의 배설을 감소시킨다. 조사연구에서는 24 시간 소변이 바람직하지만 공복이 아닌 상태 (non fas tin g casual) 혹은 6 시간 소변을 이용할 수도 있다. 식이섭취가 적합할 때 성인의 경우 하루에 120µg 리보풀라빈 혹은 6 시간에 30µ g이 상을 배설한다. 어린아이는 배설률( µg/g crea tini ne) 이 경인에 비하여 높게 나타난다. 그림 6-2 에 연령에 따른 값이 제시되어 있다. 때로 리보 풀라빈 부하 실험을 하는 경우가 있는데 5m g의 리보풀라빈을 경구두여 하고 4 시간 동안 수집한 소변에서 리보풀라빈의 배설을 측정한다 (Loss y 등, 1951 ; ICNND, 1963). 이 결과는 부하하기 이전의 결과와 비교할

표 6-2 리보풀라빈의 소변배설량을 동한 영양상태 판정

수 있어야 한다. 적절한 리보풀라빈 섭취조건 하에서는 4 시간 동안 I,400µg 이상의 리보풀라빈이 소변으로 배설되는 반면에 결핍상태에서 는 I,OOOµg 이하가 같은 시간에 배설된다. 일반적으로 형광측정계나 미생물 분석이 소변 중에 리보풀라빈 농도를 측정하기 위해 사용된다. 전자는 플라빈의 형광성을 칙접 측정하거나 풀 라빈을 루미풀라빈으로 전환하고 형광성을 측정한다. 후자의 방법은 미 생물 성 장에 리보풀라빈 공급이 필수적 인 Ochromonas dan i ca 를 가장 많이 이용한다. 최근에는 O.OIµg /m l 정도로 낮은 수준의 리보풀라빈도 감지할 수 있는 HPLC 를 이용한 방법과 (Ga t au ti s 와 Nait o, 1981 ) 경쟁 적 단백 질 결 합법 (comp et i tive bin d i ng pro te i n meth o ds) 이 이 용되고 있 다 (T ill o t son 과 Bashor, 1980). 경쟁적 결합법은 빠르고 민감하며 분석 이전에 어떠한 전처리도 필요하지 않다는 장점이 있다. 이 방법과 미생 물범 사이의 모순점에 대해서는 더 많은 연구가 필요하다 (Sauber li ch,

1984). 소변 중 리보풀라빈 양을 개인의 리보풀라빈 영양상태 판정에 사 용할 때는 소변의 리보플라빈 배설량이 최근의 음식물 섭취에 의해 좌우 되는 경향아 크고, 채취시간, 육체적 활동 및 스트레스 등에 의해 많은 영향을 받기 때문에 주의해야 한다 (Plou g h 와 Consolazio , 1959). 일반 적으로 소변 중 리보풀라빈 배설은 EGR AC 의 결과를 확증하기 위해서 사용된다 (Horw itt, 1987). 3 혈액 조성분의 리보플라빈 농도 일반적으로 혈액 조성분 중에서 리보풀라빈을 분석하는 것은 별로 많 이 사용되지 않는다. 혈청의 리보풀라빈 농도는 식이의 최근 섭취에 의 해 영향을 받으며 상당히 변이성이 커서 유용한 지수로서 사용될 수 없 고, 전혈 (whole blood) 중의 수준과 적혈구 중의 수준은 리보풀라빈 상 태의 변화가 적을 때에는 민감도가 떨어진다 (Besse y 등, 1956 ; Sauberlic h 등, 1974). 그러나 최근에는 혈중 리보풀라빈의 직접 측정법 이 새로운 방법으로서 타당성을 인정받고 있다 (Sauberl i ch, 1984). 사람 의 백혈구 세포에서 GR 활성을 측정하는 것에 대해서는 별로 알려진 바 없으며 한 연구 결과 리보풀라빈이 결핍된 쥐에서는 백혈구 세포의 GR 활성이 리보풀라빈 상태에 대한 유용한 지수가 될 수 있다고 하였다 (Muller 와 Bate s , 1977) . 최근에 와서 백 혈구를 분리 하는 기술이 발전 함으로써 이러한 지수의 이용이 새로운 주목을 받게 되었다. 참고문헌 Bate s CJ, Prentic e AM, Paul AA, Sutc l iff e BA, Watk i n s on M, Whit eh ead

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제 7 장 리보플라빈 영양상태 1 생활주기에 따른 리보플라빈 상태 1-1 임신수유기 임산부는 임신에 의해 모체의 여러 기관에 기능항진과 체중증가가 일 어나며 태아의 발육은 태반을 통한 산소와 영양소 공급을 모체에 의존하 고 있으므로 임신과정의 순조로운 전행 여부는 모체의 임신 전의 영양상 태와 임신시의 영양섭취 상황에 달려 있다. 따라서 분만, 수유기까지 그 영향이 커서 정상적인 분만과 임신시에 소모되는 체력의 회복, 유즙의 분비 등에도 영향을 미친다. 그리고 이 과정을 통해 수유기에 이르기까 지 모체 내에서 일어나는 육체적인 변화 또한 크다는 것을 고려해야 한 다. 특히 리보풀라빈은 생체 내 산화환원작용과 모유 분비에 중요한 작 용을 하는 비타민으로 결핍시 태아발육에 장애를 가져오고 유줍 분비 부 족현상이 일어난다. 그러므로 임산부와 수유부에서 리보풀라빈 섭취량이 증가되어야 하는 것은 당연한 일이다. 임산부와 수유부의 리보풀라빈 상태에 관한 연구는 주로 낙후된 저소 득 국가를 중심으로 활발히 진행되었는데 특히 감비아의 임산부와 수유 부를 대상으로 한 연구가 많이 보고되고 있다. 감비아의 시골 마울인 케네바 (Keneba) 지역의 임산부와 영국 케임브리

지의 임산부을 대상으로 EGR 활성계수 (AC) 와 리보풀라빈의 식이섭취 량 조사에 의한 리보플라빈 상태가 측정되었다 (Ba t es 등, 1981). 그 결 과 케네바 임산부의 평균 일일 리보플라빈 섭취량과 EGR 활성계수는 각각 0.5m g과 1. 78 이었고 케임브리지의 임산부는 각각 2 . 3m g과 1. 19 였 다. 이로 미루어 보아 케네바 지역 여성들이 생화학적으로 〈 정상상태 〉 에 이르기 위해서는 상당한 양의 리보플라빈이 보충되어야 할 것이다. 이 지역 임산부와 수유부를 대상으로 리보풀라빈 보충효과에 대한 연 구가 행해졌는데 (Bate s 등, 1983) 15m g의 리보풀라빈을 함유한 정제나 위약을 10 주 동안 격주로 공급하였다. 그 결과 혀의 유두 위축과 갇은 임상증세의 발생률 증가가 위약군보다 보충군에서 훨씬 적었고 초기에 현저하게 나타나던 생화학적 결핍증세도 보충 후에는 상당한 개선을 보 였으나 정상치에는 도달하지 못했다. 1984 년에도 같은 결과가 보고되었 는데 이때에는 리보플라빈 섭취량을 하루에 1.3m g까지 증가시킨 비타민 을 강화한 보충식이를 공급하였다 (Ba t es 등, 1984). 감비아 수유부의 리보풀라빈 최소 필요량을 측정하기 위한 연구의 일 부로서 수유부 60 명에게 12 주 동안 이중맹검법으로 매일 2m g의 리보플 라빈이나 위약을 공급하였다. 식사로 공급되는 리보풀라빈 섭취량은 약 0.5m g/일이었는데 보충받은 군에서는 평균 EGR 활성계수가 3 주 내에 1. 62 에서 1. 19 로 떨어졌고, 그 중 90% 는 보충하는 전기간을 통해 평균 활성계수를 1.3 이하로 유지했다. 반면에 위약을 공급받은 군은 평균 활 성계수가 1. 6 과 1.9 사이를 유지했다. 결론적으로 수유기간 동안 약 2.5 m g/일의 리보풀라빈 섭취량은 대부분의 감비아 여성들에게 정상적인 생 화학적 수준을 유지하기에 충분했다 (Ba t es 등, 1982). 수유능력이 식이 보충에 의해 향상되는지를 조사하기 위해 영양적으로 균형잡힌 보충식을 12 달 이상 감비아의 케내바에 거주하는 수유부 130 명 에게 공급하였다. 그 결과 어머니의 평균 열량섭취는 1,568kcal/ 일에서 2,291kcal/ 일로 증가되었고 리보풀라빈과 비타민 A, 비타민 C 의 심각한 부족은 개선되었다. 그러나 이 보충식이가 모유분비량에는 영향이 없었 고 모유의 비타민 함량에는 개 선을 가져 왔다 (Pren tic e 등, 1983) .

1987 년에는 감비아의 도시 거주자와 시골 거주자를 바교하여 리보풀라 빈 상태가 측정되었는데, 도시 지역의 감비아 여성도 시골 지역의 임산 부와 마찬가지로 리보풀라빈 상태가 아주 낮은 것으로 나타났으며, 이것 으로 보아 이 지역 전체에 리보풀라반 결핍이 만연하고 있다는 것을 알 수 있었다 (Redd y 등, 1987). 한편, 그밖의 지역에서도 여러 가지 연구결과가 보고되고 있는데 1983 년 케냐 여성을 대상으로 리보플라빈 영양상태를 분석한 결과에 따르면 모체 혈액의 73%, 제대 혈액의 35% 가 결핍상태였고 이에 반해 태반에 서는 리보풀라빈 결핍울 찾아볼 수 없었다 (Ramsa y 등, 1983). 건강한 성인의 혈청 리보풀라빈 농도는 116rnno l/ L 이었고 임산부의 제 대 혈청의 리보풀라빈 농도는 모체혈청 농도보다 더 높았다(1 58rnno l/ L 대 113rnnol/L ; p= 0.001). 이 연구에서 제대혈청 농도와 모체혈청 농도 의 비는 1. 45 였으며, 제대와 모체 혈액에서 혈청단백질의 리보풀라빈 결 합능력에는 별다른 차이점을 발견할 수 없었다 (K i rshenbaum 등, 1987). 나이지리아 임산부를 대상으로 초산부와 경산부의 생화학적인 리보풀 라빈 결핍증 발생률을 비교 연구하였다. 임산부 중 15 명 (초산부 5 명, 경 산부 10 명)은 임신 중기였고, 65 명 (초산부 20 명, 경산부 45 명)은 임신 말기였다. 초산부 15 명 (60% ）과 경산부 24 명 (44% ）의 EGR 활성계수는 1.30 이상이었는데 임신 중기의 여성 중 리보풀라빈 결핍 발생률은 40% (6/15) 였고 임신 말기에서는 51%(33/65) 였다. 이러한 리보풀라빈의 생 화학적인 결핍상태에서 임상적 증상은 동반하지 않았다. 리보풀라빈 영 양상태는 초산부보다 경산부가 약간 더 좋았는데 초산부의 평균 EGR 활성계수는 1. 32 였고 경산부는 1. 26 이었다. 이러한 결과로 임신기와 수 유기에 종합바타민제의 지속적인 공급이 권장되고 있다 (Aj a yi, 1985). 미국에서 비임여성 20 명과 임신여성 60 명을 대상으로 리보풀라빈 상태를 측정한 결과에 의하면 EGR 활성계수가 1.20 이상인 사람은 비임여성에 서는 없었고 임신여성에서는 26 명이 있었다(임신 중기 21.7%, 임신 말 기 20.8%, 출산 후 초기 29.6%). 리보풀라빈 결핍은 임신의 3 단계에서

모두 나타났고 개인을 추적조사한 결과 임신이 진행됨에 따라 리보플라 빈 상태가 더 악화된다고 볼 수는 없었다. 리보플라빈 평균 섭취량은 권 장량보다 높았고 임신 말기에서는 EGR 활성계수와 음(-）의 상관관계를 나타내어 결론적으로 임신과 리보풀라빈 영양상태와는 별 연관성이 없었 다 (V i r 등, 1981). 이러한 결과는 나이지리아 임산부를 대상으로 한 앞 의 보고와는 다른 내용인데 이것은 나이지리아와 미국과의 경제적 수준 이 아주 달라 미국의 임산부들이 나이지리아 임산부보다 훨씬 좋은 영양 상태였기 때문이라고 짐작할 수 있다. 1-2 영아기 영아기는 태어나서 1 년까지의 기간이며 이 기간의 영양공급은 주로 모 유나 우유에 의존하기 때문에 무엇보다도 수유부의 영양상태가 영아에게 직접적으로 영향을 미치는 시기이다. 그러므로 영아에 관한 영양상태와 필요량은 그들 어머니의 영양상태와 석이에 비교하여 연구되고 있으며 또한 저체중아와 조산아의 영양상태와 보충효과에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 핀란드에서 조산한 저체중아와 그들 어머니를 대상으로 리보풀라빈 상 태를 분석하였는데 이 연구에서는 리보풀라빈를 보충해 준 조산아 19 명 (0.3m g/일)과 보충받지 않은 조산아 20 명의 리보풀라반 상태가 분석되 었고 또한 그들의 어머니와 분만 후 12 주 동안의 모유시료도 측정되었 다. 그 결과, 리보풀라빈을 보충받지 않은 영아의 47% 에서 리보플라빈 결핍울 나타내는 EGR 활성계수를 보였고 보충받은 영아의 리보풀라빈 상태는 양호했다. 모유의 리보풀라빈 농도는 분만 후 2 주에서 12 주 동안 어머니에게 보충된 리보플라빈의 양에 의해 영향을 받았다. 그러므로 조 산한 저체중아에게 출생 후 초기 몇 주 동안 리보풀라빈이 보충되지 않 으면 리보풀라빈 결핍현상이 일어날 것이라고 보고하고 있다 (Ronn­ holm, 1986) . 저체중아를 대상으로 정상체중아와 바교하여 리보풀라빈 상태를 분석

한 결과 저체중아가 정상체중아보다 리보플라빈 농도가 훨씬 낮게 나타 났다. 심한저체중 (VLBW) 영아의 비타민 보충효과에 대한 연구가 진행 되었는데 평균 출생시 체중이 900 g인 VLBW 영아 7 명을 대상으로 지질 유화액에 복합비타민제 (280µg 레티놀 ; 160IU 비타민 D ; 208mg 토코페 롤 ;0.68m g 리보풀라빈)를 첨가하여 체중 Kg당 일정한 양을 공급하였 다. 인트라리피드 비타민 혼합액을 19-28 일 동안 공급한 후 리보풀라빈 수준은 20 - 100 배 까지 증가했고 적 혈구 리보풀라빈 수준과 적 혈구 FAD 수준은 2 배 정도 증가했다. 그러나 이 연구에서는 보충한 리보풀라빈 양 이 너무 과도하여 해를 미칠지도 모른다는 점도 지적되고 있다 (Baeckert 등, 1988 ; Navarro 등, 1984) . 1990 년, 태국에서 실시된 영아와 그들 어머니에 관한 연구에 의하면 영아의 리보풀라빈 상태는 일반적으로 그들의 어머니 상태보다 양호한 것으로 나타났으며 어머니들의 리보풀라빈 결핍률은 54 . 7% 에 달했고 저 체중아 분만율은 50% 로 측정되었다 (Vudh i va i 등, 1990). 오랫동안 리보플라빈은 생체 의에서 빛에 민감한 것으로 생각되어 왔 으며, 과빌리루빈혈증을 가진 신생아에게 광선요법을 행했을 때 리보플 라빈 결핍이 발생한다는 보고들도 있었다 (S i sson 등, 1976 ; Grom isc h 등, 1977 ; Hovi 등, 1979 ; Tan 등, 1978) . 많은 신생 아, 특히 조산아의 경우 리보풀라빈 체내 저장량이 낮고 리보풀라빈 흡수능력이 떨어지므로 리보풀라빈 부족이 나타나기 쉬우며, 특히 신생아 황달이 있어 광선요법 까지 겸하면 리보플라빈 결핍증을 일으킬 위험이 크다. 그러므로 이런 신생아에게 리보풀라빈 보충은 중요하고 광선요법을 받는 영아에게 공급 할 리보풀라빈의 두여량, 투여시간, 투여방식 등은 부작용 방지를 위해 주의깊게 조철되어야 할 것이다 (S i sson, 1987). 1-3 소아기 소아기는 영아기 이후부터 청소년기 이전의 학령전기와 학령기를 총칭 하는 기간으로 이 시기의 영양상태가 그 나라의 경제수준과 보건수준을

나타내주는 지표로 사용된다. 따라서 나라별 소아기 리보풀라빈 영양상 태를 살펴보는 것은 중요하며 지난 10 년간에 발표된 결과 를 정리하면 다 음과같다. 미국에서는 출생 후 18 개월 동안 유아의 영양상태에 대해 장기적으로 조사하였고 그 중 189 명이 추적조사(fo llow up s t ud y)에 참가하였다. 그 둘의 평균 연령은 3 . 5 - 4 세였으며, 식품과 영양소 섭취에 대해 조사한 결과 어린이들의 평균 에너지섭취량은 정상 성장에 적절하였고 모든 영 양소 섭취량은 1 일 권장량을 초과하였다. 특히 우유는 리보플라빈의 주 요 급원이었으며, 비타민 보충제는 다량의 비타민을 공급하여 주지만 식 품으로부터 충분한 영양소를 섭취하고 있으므로 비타민 보충제는 대체로 불필요하였다 (Leun g 등, 1984). 미국 어린이들을 대상으로 7 일간 식품 기록을 행함으로써 아침 식사형태를 조사하였고, 1 일 평균 영양소 섭취 상태를 측정하였다. 그 결과 1 주일에 3 번 이상 아침식사 때 우유와 시리 얼을 섭취하는 어린이들은 리보풀라빈 섭취가 높았다 (Mor gan 등, 1981). 5 학년생을 대상으로 7 일간 식품기록과 24 시간 회상법를 이용하여 식이섭취량울 조사한 결과 단백질과 리보풀라빈은 적당량을 섭취하고 있 었다. 학교에서 제공되는 점심식사는 적어도 RDA 의 1/3 을 공급해야만 한다. 제공된 점심식사는 영양소를 ll0%-295% 를 함유하고 있어 비록 제공된 식사의 65% 이하를 섭취하더라도 평균 섭취는 권장량에 도달하 는 것으로 나타났다(J ohnson 과 Jen sen, 1984). 다른 연구에서는 191 명 의 국민학교와 중학교 학생의 7 일간 식품섭취를 조사하였다. 7 일간 기록 된 955 개의 접심식사 중 533(56%) 개가 학교에서 급식되는 식사였다. 학 교 식사는 열량, Fe, 리보플라빈을 1 일 권장량의 1/4 이하로 공급하였 고 단백 질, Ca, 티 아민, 아人 구 근 닌 산울 권장량의 1/3 이 하로 공급하였 다. 수입이 낮은 가정의 어린이들은 학교 급식을 더 많이 이용하고 그 둘의 영양소 섭취의 많은 부분을 학교 식사에 의존하므로 학교 급식은 수입이 낮은 가정의 어린이들에게는 영양적으로 중요한 역할을 한다 (Nelson 과 Paul, 1983) . 철저한 채식주의를 지키는 어머니에게서 태어나 양육된 영국 어린이들

의 성장과 발육상태에 대하여 장기적으로 조사하였다 . 모든 어린이들이 생후 6 개월 동안 모유를 먹었고, 대부분 생후 2 년까지 모유를 먹었다• 다수의 어린이들이 정상적으로 성장발육하였으나 일반 인구집단의 기준 에 비해 신장은 작았고 체중은 가벼웠다 . 그러나 그들의 식이는 대체적 으로 적절하였고 소수의 어린이들에서만 리보플라빈과 바타민 B12 섭취 가 낮게 나타났다. 그러므로 영양적 배려가 이루어진다면 철저한 채식이 라도 정상적인 성장과 발육을 유지시킬 수 있다고 생각된다 (Sanders, 1988). 이와 같은 결과는 7 년 전 1 - 5 세된 채식주의 어린이들 23 명의 영 양상태와 인체계측을 평가한 결과와 일치하고 있다 (Sanders 와 Purves, 1981) . 독일의 2-14 세 어린이들의 비타민 섭취를 보고한 한 연구에서는 독일 과 영국 그리고 미국의 영양위원회에서 제안하는 양을 권장하고 있으며 이들 어린이들의 비타민 섭취는 다른 유럽지역 어린이들의 섭취량과 유 사하였다. 그러나 미국 어린이와 비교해 볼 때 미국 어린이들은 비타민 이 더욱 많이 함유된 식사를 하는 것으로 나타났는데 이는 미국이 유럽 보다 비타민이 보강된 식품이 더 많기 때문인 것으로 보인다. 대상 어린 이들은 리보풀라빈을 접심 식사에서 40-60% 를 섭취하고 있었다 (Droese 등, 1980). 리보풀라빈 상태는 사회 경제 적 수준과 상관성을 보이는데 11-12 세 된 비엔나 지역의 남녀 학생 830 명의 EGR 활성을 측정하여 리보풀라빈 상 태를 조사하였다. 여자보다는 남자인 경우, 저수입보다는 사회경제적 수 준이 높은 군에서 리보풀라빈 상태가 더 좋은 것으로 나타났다 (Mark t l 등, 1982). 이탈리아 남부의 시골에 사는 7-10 세된 소년 107 명을 대상으로 리보풀 라빈 결핍 상태와 우유섭취의 연관성을 조사하였다. 영양상태는 인체계 측지수와 24 시간 회상법에 의한 식이섭취 조사로 평가하였고 리보풀라빈 상태는 EGR 활성계수로 평가하였다. 그 결과 영양상태는 어린이들의 1/10 정도만 만족할 만한 상태였고, 13% 가 생화학적인 리보풀라빈결핍 상태였으나 리보풀라빈 결핍의 임상적인 증상은 나타나지 않았다. 어린

이들은 비교적 적은 양의 우유와 유제품을 섭취하고 있었으며 (224 土 109 g/ 일) 생화학적인 리보풀라빈 결핍을 가전 14 명의 어린이들 중 13 명이 300 g / 일 이하의 우유섭취군에 속했다. 그러나 300 g/일 이하의 우유와 유제 품을 섭취하는 어린이들 중 단지 15% 만이 생화학적인 리보풀라빈 결핍 현상을 나타내었다. 전통적으로 우유섭취가 낮은 시골 지역의 식이형태 로도 비교적 만족할 만한 리보풀라빈 영양상태를 유지하고 있었다 (Mobarhan 등, 1982) . 스웨덴의 2 세 -13 세된 어린이 1 ,1 09 명을 대상으로 다중심 영양 조사를 행한 결과, 리보플라빈의 평균 1 일 섭취량이 RDA 보다 훨씬 높은 것으 로 나타났다 (Hagm a n 등, 1986) . 네덜란드 미취학 아동 중에서 채식 33 명, 인지식 (人知食, anth r op o- sop hi c s ) 26 명 , 장수식 (macrobio t i cs ) 33 명 을 대 상으로 이 러 한 특수한 식사행태가 영양소 섭취와 신장/체중 상태에 미치는 영향을 살펴보았다. 잡식을 하는 어린이들 50 명이 대조군으로 구성되었다. 채식과 인지식을 하는 어린이들이 잡식을 하는 어린이들에 바해 다소 키가 작고 가벼웠으 나 정상범위 내에 있었다. 장수식을 하는 어린이들은 유의적으로 키가 작고 가벼웠다. 인지식이나 채식을 하는 어린이의 식이가 잡식이나 장수 식을 하는 어린이의 식이보다 영양권장량 (RDA) 에 더욱 근접했다. 장수 식을 하는 어 린이 의 리 보플라빈 섭 취는 RDA 보다 낮았다 (van Sta v eren 등, 1985). 나아지리아 아남비아 (Anamb i a) 주의 도시와 시골 지역의 아동 246 명 울 대상으로 학교 우유 급식이 영양섭취에 기여하는 정도를 평가하였다. 간단한 임상검사, 사회경제 수준에 관한 자료, 식품섭취 형태, 식품섭취 량 등에 관한 정보가 수집되었다. 학교에서 우유 급식을 받는 도시와 시 골 지역의 어린이들의 1 일 평균 우유 섭취량은 426ml 인 반면 학교 우유 급식을 제공받지 못하는 어린이들의 1 일 평균 우유 섭취량은 185ml 이었 다. 매일 학교 급식 우유를 마시는 어린이들은 그렇지 않은 어린이들에 비해 리보풀라빈을 포함하여 몇몇 영양소의 1 일 평균섭취량이 유의적으 로 더 높았다. 우유 급식의 좋은 효과는 도시 어린이들에서보다 시골어

린이들에서 더욱 현저하게 나타났다 (A j a yi와 Jam es, 1984). 감비아 여성과 아이들은 감영시 리보풀라빈의 소변 배설이 증가하므로 리보플라빈 보충이 필요하다 (Nu t r Rev, 1985). 비타민과 Fe 의 아임상 적 영양불량 상태에 있는 감비아의 10-14 세된 소년 소녀 69 명을 대상으 로 우기가 시작되는 때에 연구를 실시하였다. 아이들을 3 군으로 나누어 위약, 200mg 황화제이철, 5mg 리보플라빈과 150mg 비타민 C 를 1 주일 에 5 회씩 공급하였다. 공급하기 전과 9 주 후에 달리기운동실험 (tre ad- mi ll tes t) 을 하면서 호기 가스를 채 취 하고 심 박수를 측정 하였다. 일반적 으로 아이들의 뛰는 능력이 저하되었으며, 철분이나 비타민 보충군에서 도 별 차이가 없었다 (Powers 등, 1988). 페루에 사는 도시빈민 가정 26 가구의 어린이들 123 명의 성장상태와 영 양소 섭취상태를 조사하여 식품소비량과 연관시켰을 때 보다 경제수준이 높은 6 가구의 어린이들이 리보플라빈의 섭취가 유의적으로 더 높았고 신 장이 더 크고 체중도 더 무거웠으나 신장에 대한 체중비에는 차이가 없 었다 (Graham 등, 1981 ). 1-4 청소년기 청소년들의 리보풀라빈 상태를 장기적으로 조사한 연구에서 연령이나 성에 의해서 비타민 상태에 어떠한 변화가 있는지를 조사하기 위하여 111 명의 어린이 (54 명의 소년, 57 명의 소녀)를 11 세부터 5 년간 1 년에 한 번씩 그 후에는 2 년 후에 혈액의 비타민 수준을 측정한 결과 리보풀라빈 수준이 점점 높아졌다. 어른들의 기준치에 의해서 청소년들의 영양상태 룰 판정한 결과 청소년들은 비교적 높은 결핍 위험률을 나타냈다. 그러 므로 이들의 비타민 상태를 평가하기 위한 성과 연령에 관련된 기준이 필요하다. 이 연구 결과 겉보기에 건강한 학생들 중 아임상적인 생화학 적 결핍증이 발견되었다 (W i dhalm 등, 1986). 대학병원 진료소에 왕래 하는 건강한 청소년 284 명과 다양한 만성질병을 가진 청소년 43 명의 리 보풀라빈 상태를 EGR 활성계수와 24 시간 회상법에 의해서 비교한 결과

건강한 군의 활성계수는 1. 08 土 0 . 09, 질병을 가진 군의 활성계수는 1. 10 士 0.11 로 평균 활성계수는 정상이었지만 건강한 집단의 7% 와 질병 울 가진 군의 16% 가 생화학적으로 리보풀라빈 결핍 상태에 있었다. 그 러므로 비록 전체 집단의 평균 리보풀라빈 섭취가 RDA 를 초과한다 할 지라도 비정상적인 활성계수를 가진 군이 존재하므로 이에 유의해야 한 다 (Cromer 등, 1989). 미국 남부의 8 개 주에서 흑인과 백인 소녀 1, 247 명을 대상으로 24 시간 회상법으로 영양소 섭취실태를 조사한 연구에서 대부분의 경우 리보풀라빈 섭취량은 RDA 를 충족시키고 있었다 (McCo y 등, 1984). 리보플라빈 상태는 여러 인자의 영향을 받는다. 칠레의 산티아고 (Santi ag o ) 도심지에서 국민학교를 졸업한 학생 258 명을 남녀 1 : 1 로 사회경제적 수준을 고소득, 중소득, 저소득(1 : 1 : 1) 으로 임의로 추출하 였다. 개인면담을 통해 24 시간 회상법으로 자료를 수집한 결과 남녀 모 두에서 리보풀라빈의 섭취 부족이 관찰되었다. 특히 , 사회경제적 수준에 따라 학생들의 식 이 섭 취 에 유의 적 인 차이 가 나타났다 (lvanov ic 등, 1986). 뉴욕 시의 사회경제적 수준이 낮은 청소년 (13 - 19 세)의 리보풀라 빈 영양상태를 EGR 활성계수로 측정한 결과, 바타민 보충제를 복용하 지 않는 청소년의 26.6% 가 리보풀라빈 결핍으로 나타났다. 리보플라빈 결핍증은 나이나 성별과는 관련이 없었고 우유섭취량과 상관성이 높아 하루에 우유를 1 컵 이하로 마시는 군에서 결핍률이 가장 높았고 3 컵 이 상 마시는 군에서 결핍률이 가장 낮았다 (Lo p ez 등, 1980). 미국의 12-15 세된 학생집단에서(이 중 33.9% 는 생화학적 지표에 의한 리보풀라빈 결핍상태) 최대 산소 소모량 (V02max) 과 리보풀라빈 상태 사 이에 작지만 유의적인 상관관계가 발견되었다. 리보풀라빈이 2.0mg 함 유된 정제를 두여한 결과 비타민 결핍 유병률이 감소하였고, V02max 가 증가하였다. 이 결과는 V02max 는 적혈구 리보풀라빈 함량 증가와 연관 이 있다는 것을 제시해 준다 (Buz i na 등, 1982) . 그러나 또 다론 연구에 의하면 리보풀라빈 상태가 불량한 감비아 어린 이들에게 리보풀라빈 보충을 함과 동시에 운동을 수행시키고 그들의 심

장 박동수와 혈액의 젖산 축적량을 조사한 결과 리보풀라빈 보충에 의한 영양상태 향상은 나타났지만 운동 수행능력의 변화는 보이지 않았다 (Powers 등, 1987) . 미국 동남부 지역 청소년들의 식사와 간식 패턴을 24 시간 회상법에 의 해서 조사하였다. 응답자의 34% 가 아침식사를 거르고 27% 가 접심식사 를 거르거나 스낵형 점심을 하고 94% 가 저녁식사를 하고 89% 가 간식을 먹는다는 결과가 나왔다. 청소년들이 준비한 아침식사의 리보풀라반 밀 도가 어머니가 준비한 아침식사의 리보풀라빈 밀도보다 더 높았다. 청소 년에 의해 준비된 저녁식사에서 어머니에 의해 준비된 식사보다 샌드위 치 의 섭 취 빈도가 높았고 야채 의 섭 취 빈도는 낮았다 (Sk i nner 등, 1985) . 미국 10 대들의 식이에서 음료 특히 청량음료의 역할에 대하여 전국식 품섭 취 조사 (Nati on wi de Food Consump tion Survey) 에 서 수집 된 자료 를 분석함으로써 조사하였다. 그 결과 청량음료와 우유섭취 간에 음의 상관관계 (r= - . 22) 가 나타났다. 점심식사 때나 저녁식사 때 청량음료가 섭취되면서 식사 때의 우유가 청량음료로 대체된 것 같다. 청량음료 섭 취와 여러 가지 영양소 섭취 (Ca, Mg , 리보플라빈, 비타민 A, 비타민 C) 간에 음성적인 상관관계가 나타난 것으로 미루어 청량음료는 나쁜 영 양상태를 유발할 수 있다고 생각된다 (Guen th er, 1986). 또한 우유섭취 는 리보풀라빈 상태와 직결되어 우유섭취가 낮아질수록 리보풀라빈 결핍 유병률은 높아지는 반비 례 관계를 보여준다 (Lo p ez 등, 1980) . 보충 전후의 리보풀라빈 상태는 크게 달라진다. 리보풀라빈 섭취가 낮 은 감비아 시골 청소년의 리보풀라빈 상태를 EGR 활성계수로 측정하였 다. 보충 전의 1. 72 의 EGR 활성계수가 리보풀라빈 보충으로 변화되어 리보풀라빈 총섭취량이 하루에 1. 8-2.5m g일 때 EGR 활성계수는 1.3 - 1. 4 로 나타났다 (Powers 와 Bate s , 1987 ; Bate s 등, 1989). 하루 평균 리보풀라빈 섭취량이 약 0.45m g이고 임상적 결핍증을 가전 중국 광동지 역의 남자 고등학생 36 명을 대상으로 리보풀라빈 포화량에 대하여 연구 가 행해졌다. 학생을 4 군으로 나누어 0, 0.5, 1.0, 1. 5mg 의 리보풀라빈 울 보충하기 전과 후에 2m g 리보풀라빈 부하 실험을 하여 소변으로 배

설되는 리보풀라빈 양을 측정한 결과 1. 0 과 1.5 m g 보충군에서만 14 일 후에 리보풀라빈 배설이 유의적으로 증가하여 조직 포화가 이루어졌음을 시사하였다. 그리고 리보플라빈 1.0, 1. 5m g을 17 일간 보충한 후 조직 음낭염 (scrota l derma titi s) 도 사라졌다 (Lo, 1985). 중국 광동지역 청소 년들(1 2 - 19 세)의 평균 리보풀라빈 섭취를 칭량법으로 평가한 결과 평균 리보풀라빈 섭취는 0.45m g/일이었고 임상적 관찰을 행한 결과 리보플라 빈의 낮은 섭취와 연관되었다. 리보플라빈 결핍증상으로 음낭염 (소년 중 7 . 9%) , 구각염 (ang ula r sto m ati tis) （소년 5 . 8%, 소녀 2 . 7%) , 구각증 (cheil o sis ) （소년 8%, 소녀 5.6%), 홍색설 (mage n ta ton g ue ) （소년 36%, 소녀 40.8%) 등이 나타났다. 음낭염은 3 - 6 일간의 리보플라반 경 구투여로 (15m g/일) 치료되었다 (Lo, 1984). 나이지리아의 중고등학생들 에게 7 일간 5m g/일 리보풀라빈 보충한 전후의 리보플라빈 상태를 소변 중 리보풀라빈 배설과 EGR 활성계수로 평가하였다. 학생들의 리보플라 빈 섭취는 RDA 의 80-88% 정도이고 리보플라빈 소변배설은 보충 전에 0.34mg /g 크레아티닌에서 보충 후 3.51mg /g 크레아티닌으로 증가하였 다. EGR 활성계수의 평균값은 보충 전에 1. 26 에서 보충 후에 1. 08 로 감소되었다 (A j a yi와 Jam es, 1984). 대가족과 함께 사는 소녀들이 리보풀라빈을 더 많이 섭취한다는 연구 도 있으며 (Woodard, 1984) , 공립 과 사립 학교 형 태 가 리보풀라빈 섭 취 에 영향을 미친다는 연구도 있다 (Woodward, 1985). 1-5 성인기 성인들의 리보풀라빈 영양상태를 각 나라별로 살펴보면 미국 뉴욕 주 에서 25-47 세의 여성 162 명을 대상으로 3 일간 식이기록울 분석하였다. 그 결과 조사대상자 모두가 리보풀라빈을 RDA 의 100% 이상 섭취하고 있었다 (Suhar 와 Boweri ng , 1988). 대학생들을 대상으로 남성과 여성, 여성은 다시 평균 에너지 섭취량이 1200kcal 이상인 여성과 이하인 여성으로 나누어 그들의 음식섭취 형태

를 3 일 동안 조사 기록하였다. 영양섭취 형태, 섭취빈도, 섭취된 음식의 종류는 세부군별로 각각 다르게 나타났으며 1,200kcal 이하의 여성들은 다른 세부군보다 먹는 횟수가 적었고 리보풀라빈 섭취량도 낮아 리보풀 라빈 상태가 RDA 에 도달하지 못했다. 남성과 1,200kcal 이상의 여성집 단 사이에도 10 개의 영양소와 우유, 육류, 계란, 야채, 빵 등의 섭취량 에 차이 를 보였는데, 남성의 영양상태는 모든 영양소에 있어서 RDA 의 기준에 도달했으며 1,2 0 0kcal 이상의 여성은 철분을 제의한 모든 영양소 에서 RDA 기준에 도달했다 (Hernon 등, 1986). 중국에서 실시한 리보플라빈 영양상태 조사를 기초로 리보풀라빈 권장 량에 대한 의문이 제기되었는데 중국의 65 개 지방에서 (1 지방당 2 마울) 36-64 세 성인들의 리보풀라반 상태를 EGR 활성계수와 5mg 리보풀라빈 울 섭취시키고 4 시간 후 소변을 통해 검출되는 리보풀라빈 양(1지방당 1 마울)으로 측정하였고 3 일 동안 섭취한 음식을 직접 기록하여 리보플라 빈 섭취량을 분석하였다. 그 결과 조사대상자의 90% 가 서구와 중국의 권장량을 기준으로 볼 때 결핍상태에 있었는데, 이것은 중국과 서구국가 들의 리보플라빈 권장량이 너무 높게 책정되었기 때문이라고 주장했다 (Camp be ll 등, 1990) . 중국에서는 레티놀 (15m g), 리보풀라빈 (200m g), 아연 (50m g)을 610 명 의 농민들에게 13.5 개월 동안 1 주일마다 보충해 주며 보충 전 • 후와 2 개 월마다 리보플라빈, 레티놀, g-카로틴, 토코페롤, 아연의 영양상태를 조사했다. 이때 리보플라빈과 토코페롤은 남녀간 차이가 없었고 보충에 의해 혈청 레티늘은 기간중에 계속 향상되었지만 리보풀라빈 상태는 처 음 2 개월 동안만 향상되었고 그 후에는 일정하게 유지되었다 (Thurnham 등, 1988). 이스라엘에서는 한 헌혈집단을 대상으로 영양상태를 분석하였다. 헌혈 자 655 명 중 남자는 503 명, 여자는 152 명이었고 평균 나이는 35.1 세였 다. 이들 중 리보풀라빈이 결핍된 헌혈자는 거의 없었고 26.8% 의 여성 과 26. 5% 의 남성이 아스코르브산 결핍울 보였다 (Ha vi v i 등, 1985b). 사우디아라비아의 리야드 (R iy adh) 에서는 남성 502 명과 여성 213 명의

리보풀라빈 상태를 EGR 활성계수를 측정함으로써 조사하였다. 인구집 단은 연령에 따라 구별되어 각 집단에서 측정되었는데 38% 의 여성과 17% 의 남성에서 1.3 이상의 활성계수가 기록되어 리보풀라빈 상태가 좋 지 않음을 말해주고 있었다. 여성에서 리보풀라빈 결핍이 가장 많은 인 구충은 21-30 세 사이로 나타났고 결핍이 가장 적은 인구충은 12 세 이하 의 소녀집단으로 나타났다. 그러나 남성의 경우에는 12 세 이하 소년들과 30 세 이상에서 가장 결핍률이 높은 것으로 나타났다 (el-Hazm i와 Warsy, 1987) . 기숙사에 거주하는 나이지리아 대학생을 대상으로 그들의 식습관과 영 양상태가 조사되었는데, 17-26 세의 나이지리아 대학생 120 명의 식이섭취 를 1 주일간에 걸쳐 기록 분석하였다. 모든 식사가 학교 내에서 공급되었 고 95% 의 학생들은 그 식사가 집에서의 식사와 별로 다르지 않다고 여 겼다. 그들의 에너지 섭취량과 티아민, 비타민 A 의 섭취량은 FAO/ WHO 의 권장량을 초과하였으나 리보플라빈 섭취량은 남성과 20-26 세 의 여성에서 요구량 이하였다 (Nnan y elu g o 와 Okeke, 1987). 이렇게 나라별로 리보풀라빈의 영양상태가 다르게 나타나는데 중요한 점은 경제적으로 풍요로운 선진국가와 상대적으로 어려운 나라에 따라 리보풀라빈 상태가 확연한 차이를 보이고 있었으며 갇은 나라 내에서도 우유나 유제품, 육류 등 리보풀라빈의 풍부한 급원이 될 수 있는 식품을 충분히 섭취하는 중산층 이상의 계층에서는 리보풀라빈 결핍울 전혀 찾 아볼 수가 없었다. 리보풀라빈 영양상태에 영향을 미칠 수 있는 여러 가지 요인들에 관한 연구가 최근에 많이 대두되고 있는대, 경구피임제가 리보풀라빈 상태에 미치는 영향이 그 중 · 하나이다. 이 문제에 대해 그 동안 많은 연구가 행 해졌지만 별로 정확한 연구가 이루어지지 못했고 결과가 일관되게 증명 되지 못했다. 그러나 최근 아주 엄격하고 주의깊게 행해진 연구결과에 따르면 경구피임제가 리보플라빈의 영양상태에 별로 영향을 주지 않는다 고 밝혀졌다. 미국에서 경제적으로 여유있는 집단과 그렇지 못한 궁핍한 집단을 대상으로 경구피임제를 사용한 여성의 리보풀라빈 상태를 조사하

였다. 그 결과 경구피임약을 사용한 여성의 리보풀라빈 상태는 사용하지 않은 여성보다 나빴으나 비교적 여유있어 영양공급이 잘된 사람에게서는 경구피임제가 리보플라빈 영양상태에 별 영향을 주지 못했다 (V i r 와 Love, 1979 ; Newman 등, 1978) . 대사동 (me t abo li c un it)에서 준비된 식사를 주며 건강상태가 양호한 경구피임제 사용자와 비사용자의 리보풀라빈 요구량을 비교해 보았다. 적응기간과 실험기간 1 에서는 0.6m g /1,OOOkcal 의 리보풀라빈을 공급하 였고 실험기간 2 와 3 에서는 각각 0.8 과 1.Om g /1,OOOkcal 로 증가시켰다. 대상자들의 리보플라빈 상태는 EGR 활성계수와 소변을 통한 리보풀라 빈 검출량으로 관찰되었는데 경구피임제 사용자와 비사용자 사이의 차이 는 별로 없었고 개인별 기간별 차이만 발견되었다. 결론적으로 식이내 리보풀라빈 함량이 같을 때 경구피임제는 리보풀라빈 영양상태에 별 영 향을 미치지 않았으며 리보플라빈 요구량은 대상자들의 에너지 요구량과 관련이 있었다 (Roe 등, 1982) 이 밖에 근무환경과 작업조건도 리보플라빈 영양상태에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있는데, 악기제조회사에 근무하는 근로자들을 대상으로 총 근로작업능력 (tot a l phy s i c al workin g cap a city)과 관련하여 리보플 라빈 상태를 조사하였다. 그 결과 그들 식사에서 리보플라빈 섭취량과 비타민 C, 티아민 양이 부족하였으며 근로작업능력이 낮은 사람들이 근 로작업능력이 높은 근로자들보다 리보풀라빈 결핍이 더 많았다 (Zeml ian skaia 등, 1988) . 또한, 다이아몬드 세공업 종사자의 영양상태를 조사하였는데 봄과 가 을에 아人구근닌산, 티아민, 리보풀라빈, 니아신의 섭취량이 부족됨을 확인하였다 (Bo gdanov 등, 1984). 크롬 산업에 종사하는 근로자들의 영양상태를 비타민 결핍의 임상증세 와 혈액과 소변에서의 대사산물로 측정하였다. 그 결과 그들의 비타민 수준은 낮게 관찰되었고, 이것은 크롬 제조산업의 특별한 작업 때문에 바타민의 생리적인 요구량이 중가되는 것으로 생각된다 (Ka ri mov 등, 1988).

루스타바 (Rusta v i) 시의 한 화학공장에 근무하는 종사자들의 비 타민 요구량을 조사하였는데 소변과 혈액에서의 리보풀라빈 함량은 정상인에 비해 훨씬 낮게 나타났다. 이것은 생산환경의 화학적 요소들이 리보풀라 빈 필요량을 증가시키는 것으로 보여지며 종사자들이 적절한 리보풀라빈 상태를 유지하기 위해서는 추가적인 리보플라빈을 보충해 줄 필요가 있 었다. 이렇게 성인의 리보풀라빈 영양상태는 찰 알려진 대로 에너지 요 구량뿐만 아니라 그들의 작업환경과 조건에 따라서도 많은 영향을 받았 다 (T it v i n i dze 와 Abdushelish vil i, 1988) . 1-6 노인기 최근 들어 노인인구의 증가가 두드러지고 이에 따라 노인건강에 대한 관심이 날로 높아지고 있다. 노인돌은 영양요구량의 변화, 홉수능력의 저하, 임상질병의 높은 발생률, 신체의 무기력, 정신적 손상 등 여러 가 지 요인을 갖고 있어 많은 영양상의 문제가 발생되기 쉽다. 미국에서는 현재 노인인구의 5% 가 특수시설이나 양로원에 거주하는데 시설수용노인 (ins ti tut i on aliz e d elderly) 은 비 시 설 수 용 노 인 (non-in s ti tut i on aliz e d elderl y)보다 더 많은 건강상의 문제를 가지고 있다. 그러므로 노인 영 양상태도 시설수용노인과 비시설수용노인을 구분하여 비교하는 연구가 많이 행해지고 있다. 미국 중부 켄터키에서 시설수용노인과 비시설수용 노인을 대상으로 리보풀라빈 상태를 분석한 결과에 따르면, 리보풀라빈 결핍이 시설수용노인에서는 34.2% 인 반면, 비시설수용노인에서는 27.7% 로 시설수용노인의 리보풀라빈 상태가 더 나쁜 것으로 나타났다 (Chen 과 Fan-Chia n g, 1981) . 이탈리아 노인을 대상으로 비시설수용노인과 시설수용노인의 영양상태 를 조사하였다. 그 결과 비시설수용노안의 15% 에서 리보풀라빈 영양상 태가 불량한 것으로 나타났고, 시설에 수용되어 도움을 받는 사람들은 상태가 더 나쁜 것으로 나타났다 (Porr i n i 등, 1987). 나폴리 노인을 대상으로 리보풀라빈 상태를 평가했는데 남성의 40%,

여성의 20% 에서 부족을 나타내었고 (Con t aldo 등, 1987) 페루기아 (Perug ia) 시의 연금수령노인 206 명을 대상으로 5 년간의 추적조사로 얻 어진 결과에 의하면 리보풀라빈 섭취량이 권장량에 못미치는 것으로 보 고되었다 (F i danza 등, 1984). 이스라엘에서도 비슷한 연구가 행해졌는데, 공공시설에 거주하는 노인 84 명 중 46% 에서 리보플라빈이 결핍된 것으로 나타났다 (Noskovsk i 등, 1985). 이스라엘의 협동농장 (k i bbu t z i m) 에 거주하는 노인을 대상으로 영양상태를 분석하였는데 조사대상 인구의 32% 에서 리보풀라빈 결핍이 나타났다고 보고되었다 (Hav i v i 등, 1985a). 또한 미국에서 비시설수용노인 270 명을 대상으로 3 일 동안의 식이섭취 량과 EGR 활성계수를 측정함으로써 리보풀라빈 상태를 조사하였는데 리보풀라반의 평균 식이섭취량은 남성에서는 1.86m g/일이었고, 여성에 서는 1.58m g/일이었다. 리보풀라빈을 보충해 준 사람들의 평균 EGR 활성계수는 보충하지 않은 사람들보다 훨씬 낮았고(각각 1. 06, 1.16 ) 대 상자 중 3 명만이 EGR 활성계수가 1. 35 보다 높게 나타났다. 20-87 세의 지원자 667 명을 대상으로 조사해 본 결과 나이가 증가함에 따라 평균 EGR 활성계수의 상당한 감소를 보였는데 20-29 세 성인이 1. 23 인데 비 해 리보풀라빈을 보충하지 않은 60 세 이상 노인은 평균 EGR 활성계수 가 1. 16 이었다. 이 연구 결과 불충분한 리보풀라빈 영양상태는 노인보다 젊은 사람들에게 더 문제가 되는 것으로 나타났다 (Garr y 등, 1982). 유료 수용시설에 거주하는 건강한 노인여성 24 명의 영양상태를 측정하 였는데, 식이력 (die t h i s t or y)을 조사한 결과 3 명을 제의한 모두에서 리 보풀라빈 섭취량이 RDA 이상이었으며 평균 섭취량은 RDA 보다 50% 이상 많았다. 리보플라빈의 소변 배설량과 EGR 활성계수 측정 결과 대 상자 모두에서 리보플라빈 상태가 우수한 것으로 나타났다 (Alexander 등, 1984). 이 결과롤 볼 때 무료시설에 거주하는 노인보다 유료시설에 거주하는 노인의 영양상태가 좋은 것을 알 수 있다. 그 밖에 홍콩, 스페 인, 노르웨이에서도 노인의 영양상태에 관한 연구들이 보고되고 있는데 60 세 이상의 건강하고 활동적인 홍콩 노인 419 명을 대상으로 측정한 결

과 리보플라빈의 생화학적 결핍이 대상자의 14% 에서 나타났고 (Woo 등, 1988), 스페인 세고비아의 건강한 노인들을 대상으로 한 연구에서는 섭 취량은 권장량에 못미치는 것으로 나타났으나 생화학적 지표로는 대상자 대부분이 만족할 만한 수준에 있었고 몇몇 소수만이 결핍상태로 나타났 다 (Moreir a s-Varela 등, 1986). 노르웨 이 의 노인 인구를 대 상으로 한 연 구결과에서도 대상자의 대부분이 식이로부터 충분하게 리보풀라빈을 공 급받고 있는 것으로 보고되었다 (Elsbor g 등, 1983). 또한 질병에 따른 리보풀라빈 영양상태를 측정한 연구도 행해졌는데, 영국에서 고관절골절(f emoral neck frac tu r e) 수술을 받은 노인여성의 영양상태를 측정한 결과 갇은 나이의 건강한 노인여성과 비교하였을 때 리보풀라빈 섭취는 권장량에 못미쳤고 병원에서 충분한 음식섭취가 공급 된다 하더라도 고관절골절의 회복기에 있는 노인여성환자들에게는 영양 섭취량이 부족한 경우가 있음을 나타내었다 (Older 등, 1980). 노인성 관철영환자의 식이섭취량을 조사한 결과에 따르면 리보풀라빈, 철, 비타민 D 등의 중요한 급원인 유제품과 곡류의 섭취량이 최적 이하 인 것으로 나타났다(Whit e-O'Connor 등, 1989). 정신병원에 입원한 216 명의 노인여성의 영양상태를 조사했는데 건강한 노인여성에 비해 혈장 프리알부민, 비타민 C, B 수준이 더 낮았고 특별 히 노인성 치매 (se ni le demen ti a) 인 경우 더 혼했는데 이것은 단백질이 나 비타민 섭취량이 부족했기 때문에 나타난 결과라고 생각되며 비타민 결핍울 개선하기 위해서는 보충제 공급이 필수적이었다 (Hancock 등, 1985). 노인의 인식기능과 영양상태 사이의 연관성을 분석한 연구결과로는, 혈액내 리보풀라빈과 엽산 수준이 낮은 대상자들에서 인식기능 점수가 낮게 나타나 〈아임상적〉 영양불량이 노인들의 인식기능 저하에 다소간의 역할을 하거나 또는 저하된 인식능력이 영양소 섭취량의 감소를 가져온 것이라고 추측할 수 있었다 (Goodman 등, 1983). 노인의 뇌기능과 영양상태와의 관련성 분석에서 뇌전도 (elec tr oence ­ pha log rap h ic) 지표와 티아민, 리보풀라빈, 철분 지표의 상당한 연관성

이 보고되었는데 이것은 미세한 신경의 손상이 영양상태의 가벼운 결핍 과 관련되어 일어날 수 있다는 점을 제시해 주었다. 이러한 영양과 정신 기능에 관한 폭넓은 연구가 노인의 뇌기능을 유지하는 대 필요한 영양의 역할을 밝혀줄 것으로 기대되고 있다 (Tucker 등, 1990). 알코올 섭취량에 따른 보스톤 노인의 영양상태를 조사하였는데 리보플 라빈의 혈중 농도는 알코올 섭취가 증가할수록 감소하는 것으로 나타났 다 (Ja cq ue s 등, 1989). 지금까지 여러 지역에서 보고된 노인들의 영양상태를 살펴보았는데 일 반적으로 노인인구에서 보고된 리보풀라빈 결핍의 대부분이 노인들의 낮 은 식이섭취량에 기인하는 것으로 생각된다. 그런데 과연 노인들의 영양 요구량이 장년기와 다른가라는 문제가 제기된다 (Zhen g과 Rosenberg, 1989). 영양소와 관련된 노화문제간의 연관성을 잘 이해하는 것이야말로 노인인구의 영양적인 치료의 질을 개선하고 건강을 유지하는 데 큰 보탬 이 될 것이다. 2 한국인의 리보플라빈 영양상태 우리나라의 식생활 구조는 1 일 3 식으로 주식과 부식의 뚜렷한 구별이 있는 것이 특칭이다. 우리나라에서는 1948 년 처음으로 영양섭취 실태를 조사하였는데 서울을 중십으로 현재에 이르기까지 약 100 여 편 이상의 실태조사에서 식품의 질적 부족이 지적되고 있다. 한국은 1960 년대부터 시작된 경제개발계획이 높은 성장률을 이룩함으로써, 국민 소득 수준의 향상과 급속한 사회환경의 변화를 가져오게 되었고 따라서 식생활 양태 에 변화를 초래하게 되었다. 우리나라 국민의 식품 섭취 유형과 영양소 섭취 수준도 점차로 선진국형으로 변모해가고 있으나 몇 가지 영양소는 아직도 권장량에 비해 현저히 부족한 실정이다. 리보풀라빈의 섭취량은 1990 년에 1.27m g으로 1969 년 국민영양조사 이후 1990 년까지 서서히 증 가하고 있는 추세이다. 영양권장량에 대한 리보풀라빈 섭취비율은

표 7-1 한국인의 리보풀라빈 섭취와 식품섭취의 변화추이

101 .4%로 만족할 만한 수준이 었으나 권장량의 75% 미만을 섭 취 하는 가 구수는 34 . 2% 이고, 125% 이상을 섭취하는 가구수는 23.8% 였다(표 7-1) （국민 영 양조사보고서 , 1992) . 서울 시내 변두리 지역의 저소득충 유아원 어린이들을 대상으로 영양 상태를 조사한 연구에서 리보풀라빈 섭취량이 권장량에 미치지 못하고 있었다. 유아원에서 점심을 제공받은 어린이들은 권장량의 9 1. 4% 를 섭 취하고 있는 반면에 점심을 제공받지 않는 경우에는 67.9% 만을 섭취하 고 있었다(이은화와 모수미, 1986). 또한 서울시 관악구 봉천동에서 지

역사회개발협회의 협조로 임의로 추천된 유아원의 어린이 78 명을 대상으 로 영양소 섭취조사 (3 일)를 실시한 결과, 리보풀라빈 섭취는 권장량의 ?2,4% 로서 권장량과 비교시 상당히 부족하게 섭취하고 있었다. 그 중 동물성 식품원은 22.4-47.3% 를 차지했고, 유아원 간식으로부터는 무려 전체의 23.0% 나 섭취하고 있었다(이종현과 모수미, 1985). 충남 서산군 의 4 개면에서 생후 6 개월부터 6 세까지의 아동을 대상으로 24 시간 회상법 을 이용하여 식이섭취를 평가 분석한 결과, 리보풀라빈은 한국인 영양권 장량의 55.2% 로 낮은 섭취수준을 보이고 있었다(방숙 등, 1985). 우리나라 학령기 아동의 리보풀라빈 영양상태를 측정하기 위해 대구시 내 공립 국민학교 5 학년 아동을 대상으로 비만인 어린이 51 명과 정상 체 중아 55 명을 선정하여 에너지 소비량, 리보풀라빈 섭취량 및 배설량 등 울 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 리보풀라빈 섭취량은 비만군 0.61 土 0.2lm g /1000kcal, 정상군 0.67 士 0.21m g /lOOOkcal 로서 거의 권장 량 수준으로 섭취하였다. 일일 평균 리보플라빈 배설량은 비만군 86.9 士 83.67µg , 정상군 98.7 土 99.43µ g으로 비만군이 약간 낮았으나 유의한 차 이는 없었다. 리보풀라빈 배설량에 의한 영양지표로서 결핍상태가 전체 의 31.2%, 결핍위험 (margi na l) 상태가 29.9% 로 조사대상자의 6 1. 1% 가 리보풀라빈 영양상태가 양호하지 못한 것으로 나타났다. 리보플라빈 부 족에 의한 임상증세로서 구각영의 발현율은 전체 조사대상자의 4.7%, 설염은 6.6% 였다. 이상의 결과로 볼 때 비만군의 리보풀라빈 영양상태는 정상군과 별다른 차이가 없었다. 그러나 현재 리보플라빈 섭취를 0.6mg / 1,OOOkcal 로 권장하는 것은 성장기 아동의 리보플라빈 영양상태를 양호 하게 유지하기 위한 권장량으로 바람직하지 못하며 또한 활동량에 의한 리보풀라빈 요구량의 바람직한 설정을 위하여 EGR- 검사를 병행한 대사 실험이 이루어져야 한다(김난희와 윤진숙, 1992). 서울시내 고소득 아파 트 단지 내의 급식학교를 대상으로 영양상태를 직·간집으로 측정한 결과 저학년, 고학년 모두에서 리보플라빈 섭취가 한국인 영양권장량의 100% 를 초과하는 것으로 나타났는데 이러한 결과는 학교 급식을 통해 RDA 의 1/3 이상의 리보플라빈을 공급받기 때문인 것으로 보이며 우유를 통

해 리보플라빈을 가장 많이 공급받는 것으로 보아 학교 급식 우유의 리 보풀라빈 공급에 대한 기여도가 높은 것으로 생각할 수 있다(이윤나 등, 1992). 그러나 서울시내 일부 저소득충의 비급식 국민학교 아동 (4 학년에 서 6 학년)의 영양상태를 관찰한 결과에 따르면 영양권장량의 64.2% 정 도로 적은 양을 섭취하고 있었으며 공급원도 동물성(남학생 : 0.33, 여학 생 : 0 . 36m g)보다는 식물성 식품(남학생 : 0.40, 여학생 : 0 . 44m g)을 통해 공급받는 양이 많았다 (모수미 등, 1990) . 우리나라 여대생들의 리보풀라빈 영양상태를 평가하기 위하여 서울 거 주 여대생 48 명 (정상식이 학생 31 명과 우유와 달걀 이의에는 채식만 하 는 학생 17 명)을 대상으로 식이섭취 조사, 임상 검사, EGR 활성계수 검사 및 소변 검사를 실시한 결과 대상자 전체에서 리보풀라빈 섭취량이 높았으며 채식군과 정상식이군 간에 차이가 없었다. 전 대상자들의 평균 EGR 활성계수는 1. 24 土 0.03 이었으며, 정상식이군은 1. 19 土 0.04, 채식 군은 1. 32 士 0.06 으로 두 군의 평균값은 0.05 수준에서 유의적 차이가 없 었다. EGR 활성계수가 1.2 이상인 대상자는 전 대상자 중 65% 였는대 정상식이군은 55%, 채식군은 82% 이었다. EGR 활성계수가 1.2 이상인 대상자 중 18 명에게 1 일 5m g의 리보풀라빈을 1 주일간 투여하고 재검사 한 결과 모두 1.2 이하로 감소하였다. 그러나 리보풀라빈 섭취와 EGR 활성계수 사이의 상관관계를 분석한 결과 유의적 상관성은 나타나지 않 았다. 이러한 결과는 대상자들의 리보풀라빈 섭취는 높았으나 생화학적 기능의 손상이 비교적 높은 비율로 존재하여 나타난 결과로 생각할 수 있다(이일은과 백회영, 1985). 우리나라 성인 여자의 리보풀라빈 영양상 태를 조사하기 위하여 광주지역에 거주하는 여성을 대상으로 한 연구 에서는 대상자 전원에서 EGR 활성계수가 1.20 이상으로 나타났다. 1 일 6m g의 리보풀라빈을 1 주일 간 두여한 후 다시 측정한 결과에서는 1.20 이하로 EGR 활성계수가 감소하였다(황금회, 1990). 서울 중구지역에 거주하는 60 세 이상 노인들의 경우에는 리보풀라빈 섭취가 권장량에 미치지 못하고 있었다(김선회, 1985). 서울시내에 거주 하면서 노인학교에 다니고 있는 사회, 경제적으로 여유가 있는 노인들을

대상으로 노인학교를 방문하여 조사한 결과 남자 노인의 경우에는 평균 1.16m g/일을 섭취하여 권장량에 미치지 못하였으나 여자 노인의 경우에 는. 2.67m g/일로 남자에 비해 2 배가 넘게 섭취하였으며 권장량에 비해서 도 200% 이상을 섭취하고 있었다(강남이, 1986). 인천직할시에 거주하 면서 노인대학에 다니는 60 세 이상 노인들의 리보풀라빈 영양상태 조사 에 있어서 EGR 활성계수를 이용하였는데 남자 노인의 경우 1.05, 여자 노인의 경우 1. 03 으로 남녀간에 유의적인 차이를 보이지 않았다(천종회 와 신명화, 1988). 3 리보플라빈 상태와 관련된 요인 3-1 질병 3-1-1 식도암 다양한 집단에 있어서 식도암의 높은 발생률은 알코올 남용과 몇몇 영 양소의 장기간 결핍과 관련이 있는대 (Van Rensburg, 1981) 구강의 전 암중상(p recancerous chan g e) 의 진전은 특히 리보풀라빈과 카로틴, 비 타민 A의 결핍과 관련이 있다고 밝혀졌다 (Zar i dze 와 Trape z ni ko v, 1986). 어떤 사람들에 있어서 식도영으로 시작되는 식도암은 상피의 위 축과 증식이 진전되어 마침내 암이 되는데 뜨거운 음료를 마셔서 일어나 는 열에 의한 장애, 거친 음식의 섭취로 인한 물리적 장애, 그리고 리보 풀라빈, 비타민 A, 아연의 결핍이 위험인자로 제시되고 있다 (Munoz 등, 1982). 또한 많은 나라의 연구결과를 보면 옥수수의 과다한 섭취, 알코올 남용, 흡연 등이 구강암, 식도암, 인두암과 관련되는데 이는 옥 수수가 미량영양소, 특히 니아신, 리보풀라빈의 결핍울 일으킬 수 있기 때 문이 라고 생 각된다 (Franceschi 동, 1990) . 중국에서 식도암 발생이 높은 지역인 북쪽 해남지방의 린샨에 사는 사 람들을 대상으로 식도의 조직겁사와 혈액검사를 실시한 결과 대상자의

97% 에서 리보풀라빈 결핍증을 보였고 (Thurnham 등, 1982 ; Yang 등, 1982), 이 지역의 40-50 세의 정상 성인을 대상으로 EGR 활성계수를 조 사한 결과 1.2 이하인 경우는 대상자의 12% 정도였다. 이 수치는 이 지 역에 폭넓은 리보풀라빈 결핍이 나타나고 있음을 보여주는 결과라고 할 수 있다 (Yan g 등, 1982). 린샨 지역에 비하여 상대적으로 식도암 발생 률이 낮은 쟈오샨에서는 리보풀라빈 상태가 양호한 결과를 보였다 (Thurnham 등, 1985). 이러한 결과는 비타민의 낮은 영양상태가 암 발 생과 관련된다는 것을 암시한다. 아프리카의 트란스케이 (Transkei) 지역은 식도암 발병 률 이 상대적 으로 높은 지역이다. 이들의 영양상태를 측정하기 위하여 24 시간 회상 법을 이용하여 영양소 섭취를 조사한 결과 이 지역민들이 리보플라빈을 RDA 의 41-55%, 니코틴산은 79% , 아스코르브산은 50% 정도 섭취하는 것으로 나타났다. 결과적으로 이들 3 가지 비타민의 장기적 결핍은 식도 암 발생에 영향을 미칠 가능성이 있다고 생각된다 (Groenewald 등, 1981 ; van Rensburg 등, 1983) . 구강과 식도암의 발병률이 높은 우제키스탄 (Uzek i s t an) 지역민을 대 상으로 영양상태를 조사한 결과 혈중 리보풀라빈 , 카로틴, 비타민 A 등의 수준이 낮게 나타났으며 (Zarid z e 등, 1985a) , 이 지 역 이 의 에 구강 암과 식도암의 발병률이 높은 지역에서 무작위 추출법으로 표본을 추출 하여 혈중 영양상태를 조사한 결과 암 발생에 보호효과가 있다고 알려져 있는 리보풀라반, 비타민 A, 카로티노이드의 혈중 수준이 낮게 나타났 다 (Zar i dze 등, 1985b). 또한 식도암과 식도점막의 전암증상이 높은 지 역인 구소련의 카라칼팍에서도 리보풀라빈 상태를 측정한 결과 뚜렷한 리보플라빈 결핍 (활성계수=1. 30 이상)과 결핍위험 (활성계수 =1.20- 1.29 ) 이 각각 17%, 23% 였다. 리보플라반의 불충분한 섭취가 카타르성 의 식도영을 갖고 있는 대상에서 정상인에 비해 3.5-5 . 5 배 높은 것으로 나타났다 (Zar i dze 등, 1989a) . 식도점 막의 병 리 학적 평 가에 서 는 카타르 성, 침식성의 식도영과 리보풀라빈 결핍 사이에 관련이 있다고 밝혔고 위축성 식도영과 비타민 A 결핍과 관련이 있는 것으로 나타났다

(Zarid z e 등, 1989b) . 3-1-2 기타 암환자 모든 암의 약 35%(10-70% ）가 영양소와 관련되어 있을 것으로 추정되 고 있으며 식품 속의 자연적 혹은 첨가된 물질이 발암물질일 수 있으며 영양소 결핍이나 과잉은 발암울 촉진하며 특히 화학요법을 받는 환자들 에 있어서 리보풀라빈을 비롯한 여러 비타민의 결핍증이 나타나기도 한 다 (Dreiz e n 등, 1990) . 미국에서는 좋지 못한 식습관과 영양상태가 어떤 암의 발병률과 사망 률을 증가시키는지를 평가하기 위하여 백인과 흑인의 영양소 섭취에 대 한 자료를 수집 비교하였다. 그 결과 흑인들이 백인에 비하여 발병률이 높은 몇 종류의 암과 리보풀라빈을 포함한 몇몇 영양소의 불량한 영양상 태 와 양-반응관계 (dose-respo nse relati on ship ) 가 있음이 보고되 었다 (Hargr ea ves 등, 1989) . 이상의 결과를 볼 때 암 자체는 영양상태에 의해 깊은 영향을 받으며 종양조직은 정상조직보다 더 효과적으로 식이결핍에 저항하며 영양은 암 치료에 주요 역할을 하는 것으로 보인다. 그러므로 영양적 고려가 암 치 료 계 획 에 필수적 이 라고 생 각된다 (Ri vl in 등, 1983) . 3-1-3 거식증 거식증 (Anorex i a Nervosa) 환자를 대상으로 영양상태를 조사한 결과 리보풀라빈 섭취에 있어 일관된 결과를 나타내고 있지 않다. 어떤 연구 에서는 거식증 환자가 리보플라빈을 RDA 수준 이하로 섭취하는 경우가 거의 없다고 하였으나 (Beaumon t 등, 1981) 다른 연구에서는 섭취량이 정상인에 비해서 상당히 낮다고 보고하였다 (T hi baul t와 Roberge , 1987). 또한 거식증 환자와 정상인을 대상으로 하여 그들의 영양상태를 조사한 결과 거식중 환자에게서 FAD 농도는 낮은데 반하여 EGR 의 활 성계수도 낮게 나타나 국십한 영양결핍으로 인하여 EGR 효소 농도가 낮아져 FAD 를 첨가하여도 자국 효과가 없었던 것으로 생각된다 (van

Bin s berge n , 1988) . 3-1-4 백내장 (Ca t arac t) 리보풀라빈 결핍은 수정체에 과산화 지질을 축적시키고 글루타티온 과 산화효소와 환원효소의 활성을 저하시킨다(Hi rano 등, 1983). 또한 수 정체의 인산화를 저하시키며 FMN, FAD 생성을 낮추는 것으로 제시되 고 있다. 글루타티온은 환원형태 (GSH) 로서 수정체에 고농도로 존재하 는대 백내장의 경우 GSH 농도가 감소된다 (Du tt a 등, 199Gb). GSH 는 수정체의 시각적 불두명도를 일으키는 수정체 단백질을 산화적 손상으로 부터 보호하는데, 글루타티온 환원효소의 不一휴수쿠서 FAD 를 필요로 하 므로 FAD 의 전구체인 리보풀라빈 결핍은 백내장과 관련된다고 본다 (Bhat, 1982). 백내장 환자들을 대상으로 한 연구에서 리보풀라빈 섭취 부족, 또는 수 년간 리보풀라빈 이용의 손상으로 인한 효소적 이상은 백 내장 형성울 증가시키지만 (Orzales i 등, 1981), 일반적인 인구 집단에서 의 리보풀라빈 결핍은 초기 백내장 형성의 원인으로 보이지는 않는다 (Skalka 와 Prchal, 1981) . 3-1-5 말라리아 리보풀라빈 결핍 어린이의 경우에는 말라리아 감영에 있어서 비교적 저항력이 크다는 것을 관찰했는데 그 이유로는 리보풀라빈 결핍시에는 망상 적혈구 (re tic uloc yt e) 형성속도의 둔화 등으로 적혈구 형성 (ery throp oie s is ) 이 저 하된다는 것, 적 혈구를 구성 하는 필수 대 사물의 결 여로 완전한 적혈구를 형성할 수 없어서 적혈구의 파열성 (fr agility)이 증가한다는 것, 지질의 과산화 반웅의 증가와 산화적 스트레스를 방어할 적혈구의 능력이 감소되어 용혈이 일어나는 것 (Ka i ka i와 Thurnham, 1983 : Dutt a 등, 1985 : Das 등, 1990) 등으로 인해 완전한 적혈구를 필 요로 하는 말라리아 기생충의 중식이 어려워진다는 의견이 대두되고 있 다. 용혈과 지방의 과산화는 기생충의 수를 감소시키기는 하지만 동시에 조직의 상해와 대사적 혼란을 유발시킬 수도 있다.

그 의에도 리보풀라빈 결핍시 적혈구의 풀라빈 조효소를 필요로 하는 환원형 글루타티온 (GSH) 이나 ATP 의 감소로 숙주인 적혈구보다 이들을 더 많이 필요로 하는 말라리아(P lasmodi um) 기생충이 생존할 수 없기 때문이라고 하는 주장도 있다 (Du tt a 등, 1988, 1990a). 쥐에서도 리보풀라빈 결핍에서 말라리아 감염에 대한 방어작용이 증가 하였다 (Ka i ka i와 Thurnham, 1983 ; Hassan 과 Thurnham, 1977). 3-1-6 만성 신부전증 제 한 식 이 를 하는 만성 신부전 (chronic renal ins uff icien cy) 환자들의 경우 리보풀라빈 섭취가 적어 결핍증상을 나타낼 우려가 있다는 것은 이 미 4 장에서 언급한 바 있다. 따라서 만성 신부전 환자에게 적합한 비타 민 요구량이 정해진 것은 없지만 혈액 두석 후에는 비타민 A 와 영산, 비타민 E, 비타민 B12 를 제의한 BI, B2, B6, 판토텐산, 니아신, 바타민 C 를 복합비타민제로 보충하는 것이 바람직하다 (S t e i n 등, 1985). 그러나 이러한 결과는 지역 간에 차이를 보이는데 일본의 신장두석 환자들의 경 우에는 유럽이나 미국의 신장두석 환자에 비하여 리보풀라빈 수준이 높 게 나타나 섭취하는 식품과 조리 등의 전통적 차이에 따라서 다른 결과 를 보인 것으로 생각된다 (Marumo 등, 1986). Genti le 등 (1988) 은 만성 신부전 환자의 식이요법에서 저단백식이를 하는 만성 신부전 환자들에게 수용성 비타민은 초기에 보충되어야 하며 보충하는 양은 환자의 상태에 따라서 결정하고, 지용성 비타민은 보충해 서는 안 되며 식이로의 섭취도 제한할 것을 제시하였다. 3-1-7 장염 크론스 질병 환자들의 영양소 섭취량을 조사한 결과 리보플라빈을 권 장량의 50% 이하로 섭취하는 경우가 전체 대상자의 21% 였다 (Ho dg es 등, 1984). 크론스 질병, 급성장염 등 장염으로 입원한 환자들을 대상으 로 혈중 리보풀라빈 상태를 알아본 결과에서는 급성장염으로 입원한 환 자가 크론스 질병으로 입원한 환자에 비하여 리보플라빈 수준이 더 낮게

나타났다 (Fernandez - Banares 등, 1989). 3-1-8 기타 (1) 입원 환자 입원 환자들을 대상으로 비타민 영양상태를 식이조사, 생화학적 검사 와 임상검사로 조사한 결과 티아민, 리보풀라빈, 아스코르브산 , 판토텐 산 섭취가 권장량에 미치지 못하였으며 권장량의 50% 이하로 섭취하는 경우는 3-20% 정도로 나타났고 생화학적 검사결과에서 대상자의 11 % 가 리보풀라빈 결핍증을 나타냈다 (Lemo i ne 등, 1980). 입원 환자 들 중 일 반 식이를 할 수 없고 제한 식이를 해야하는 경우나 비경구식이 (TPN) 나 경관급식 (ente r al f eed i n g)을 해야하는 경우에 비타민울 보충해야 한 다는 것은 입증되어 있다 (Berner 등, 1989 ; Labadario s 등, 1988). (2) 약제의 사용 항콜린성 약제 (Anti ch olin e rgi c drug) 인 프로판델린 브로마이드 등은 음식물의 위장배출을 지연시키고 장내 이동속도를 저하시켜 리보풀라빈 등의 비타민이 장관 내에 머무르는 시간을 연장시켜 리보풀라빈의 홉수 를 증가시 킨다고 알려 졌다 (Lev y 등, 1972) . 요산뇨증 (uric acid u ria ) 을 치료하기 위해 사용되는 프로베네시드는 소화기에서의 리보플라빈의 홉 수와 신세뇨관에서의 리보풀라빈의 배설을 저해한다. 따라서 리보풀라빈 의 배설은 감소하게 된다(J usko 와 Lev y, 1967). 테트라사이클린, 페니실린, 스트렙토마이신 같은 항생제는 몇몇 동물 에 있어서 리보풀라빈의 요구량을 낮추는 역할을 한다. 이들 항생제는 장내에서 리보풀라빈을 이용하기 위해 경쟁하는 미생물의 작용을 억제 하는 역할을 하는 것으로 알려졌지만, 인간의 리보풀라빈 요구량에 대한 항생제의 효과는 밝혀지지 않았다.

3-2 운동 비타민은 대사 기능의 조절자로서 운동수행에 중요한 역할을 한다. 운 동선수들은 체내 대사 과정을 증진시켜 운동 수행능력을 향상시키기 위 해 여러 가지 비타민을 다량으로 복용하는 경우가 많다. 대부분의 운동 선수들이 비타민 보충제를 섭취하는 것으로 나타났으며 그 양이 RDA 의 50-100 배 이상인 경우도 있었다. 이러한 비타민의 이용에 기초가 되는 이론적 배경은 스포츠와 관련된 특별한 대사 기능으로 리보풀라빈은 근 육세포의 에너지 대사에 관련이 있다는 것이다. 바타민의 운동 수행능력 향상 효과는 항상 나타나는 것은 아니어서 비타민이 결핍된 선수에게 보 충할 경우에는 성과가 향상되었지만 균형 식이를 섭취하는 선수에게 보 충했을 경우에는 변화가 없었다 (Belko, 1987 ; Wi lliam s, 1989). 따라서 정상 식이를 섭취하는 운동선수들은 보충제로 복합비타민을 섭취할 필요 는 없다고 생각된다 (We ig h t 등, 1988). 운동이 리보풀라빈 요구량을 증가시키는지를 조사한 연구에서는 운동 이 리보풀라빈의 요구량을 증가시키지는 않았으나 비복근(g as t roc­ nem i us) 과 가자미근 (soleus) 세포의 리보플라빈 보유량은 증가되었다 (Hun t er 와 Turkki, 1987). Ohno 등 (1988) 은 적혈구의 자유 라디칼 제 거 체계에 운동이 미치는 효과를 관찰하기 위해 일주일에 6 회 5km 이상 달리기를 하도록 하고 관찰한 결과 장기적인 에어로빅 운동은 리보풀라 빈 요구량을 증가시킨다고 보고하였고, 젊은 여성을 대상으로 운동이 리 보플라빈 요구량에 미치는 영향을 관찰한 결과 RDA 보다 많은 양을 필 요로 하는 것으로 나타났다 (Belko 등, 1983). 운동선수와 일반인을 대 상으로 혈청 리보풀라빈의 수준을 비교해 볼 때 운동선수에서 리보풀라 빈 수준이 높게 나타났다 (Rokit zk i 등, 1989) . 3-3 특수 식이 채식만을 하는 경우 영아나 학령전기 아동에서 리보풀라빈이 부족하여

성장과 발달에 영향을 미친다고 하였다 (Truesdell 과 Acosta , 1985). 그 러나 프랑스의 채식가들을 대 상으로 비타민 상태를 조사한 Mi llet 등의 연구에서는 비채식가보다 채식가들의 리보풀라빈 섭취량이 많았다 (Mi llet 등, 1989) . 총열량 섭취에서 지방으로 섭취하는 열량은 미국 식이에서는 40% 가 량이 전형적이다. 지방으로의 열량 섭취를 44% 에서 25% 로 변화시켰을 때 식이 중의 영양소 함량을 조사하였는데 리보풀라빈의 섭취가 증가하 는 등 전반적으로 영양소 함량이 개선되는 것을 관찰하였다 (Dou g he rty 등, 1988). 고탄수화물 식이를 하는 것이 장거리 달리기 선수의 지구력을 향상시 킨다고 하여 고탄수화물 식이를 하는 선수들이 많다. 따라서 전체 열량 의 63% 를 탄수화물로 공급하는 식이의 영양가를 평가한 결과 리보풀라 빈은 RDA 의 2 배 아상이 함유되어 있는 것으로 나타났다 (Fo g elholm 등, 1989). 참고문헌 강남이 (1986). 「서울시내 거주 노인의 영양섭취실태 및 식생활태도 조사연구」. 《한국영양학회지》 19(1 ) : 52-65. 김난화 윤진숙(1 ~92). 「학령기 비만아동과 정상아동의 리보풀라빈 영양상태 비교」. 《한국영양학회지》 25(2) : 150-161. 김선회 (1985). 「일부 도시지역 노인의 영양섭취 실태와 그 관련요인에 관한 조 사연구」. 《예방의학회지》 18(1) : 73-82. 김정연, 문수재 (19 90). r 식품 섭취의 다양성과 영양소 섭취 수준과의 관련성에 대한 생태학적 분석」. 《한국영양학회지》 23(5) : 309-316. 「국민영양조사보고서」. 보건사회부 보건교육부, 1992.

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제 8 장 급원 리보플라빈은 동 • 식물계에 널리 분포하는데 가장 농축된 급원은 효모 이다. 그러나 효모는 일반적으로 식사에 이용되지 않으므로 우유와 육류 가 리보플라빈의 식품 급원으로 가장 많이 이용된다. 이 밖에도 두류, 영채류, 곡류, 난류 등도 좋은 급원이 될 수 있다. l 우유와 유제품 우유는 리보풀라빈을 함유하는 가장 대표적인 식품으로 미국인 식사에 서는 리보풀라빈 1 일 권장량의 1/2 을 우유와 유제품으로 공급하고 있지 만 우리나라는 아직까지 우유와 유제품의 섭취량이 하루에 약 52 g밖에 안 되므로 우유를 통해서는 리보풀라빈 1 일 권장량의 3.5% 만을 공급받 고 있다. 북아메리카 여성을 대상으로 우유 섭취에 따른 임신부의 리보 풀라빈 영양상태를 조사해 본 결과, 하루에 1 컵 이상 우유를 섭취하는 22 명의 어머니 중 혈액내 리보풀라빈 양이 최적 이하인 수는 2 명이었고 결핍울 나타내는 사람은 없었다. 그러나 우유를 먹지 않는 12 명의 어머 니에게서는 8 명이 최적 이하였고 3 명이 결핍울 나타내었다. 이 결과로 우유섭취 부족이 북아메리카 여성의 리보풀라빈 결핍증을 초래하는 요인 임을 알 수 있었다 (Clarke, 1981). Ford 등은 조산아와 성숙아를 출산

한 어머니에게서 그들 모유 내 비타민 B 복합체 함량을 비교해 보았다. 이때 조산한 어머니의 모유는 정상분만한 어머니의 모유보다 리보풀라빈 의 함유량이 낮고 신생아의 요구량에도 못미치므로 비타민 B 복합체의 보충이 필요했다 (Ford 등, 1983). 또한 여러 학자들은 사람의 유줍뿐 아니라 각종 동물들의 유즙 내 비 타민 구성과 리보풀라빈 함량도 분석하였다. 사우디아라비아에서 2 가지 염소 종류인 아르디 (Aard i)와 마스리 (Masr i)의 유줍에서 9 가지의 비타 민을 측정했는데 그 중 리보풀라빈 농도는 아르디가 0.122mg /1 00g , 마스리는 0.170m g /100 g이었다 (Sawa y a 등, 1984). 그리고 암말의 유줍과 낙타의 젖술 (kum i ss) 의 비타민 함량이 계절에 따라 달라지는 것을 관찰하였다 (Serve tni k-Chala i a 와 Mal'tse va, 1981) . 리보풀라빈은 열가공에는 상당히 안정하나 빛에 의해 쉽게 파괴되므로 우유 보관시 광선에 노출되지 않도록 각별히 주의해 야 한다. Gay lo rd 등은 형광 불빛에 우유 표본을 노출시켜 리보풀라빈 함량이 유지방이나 우유의 고형분과 빛의 강도에 따라 어떻게 영향을 받는가를 조사해 보았 다. 그 결과 형광 불빛에 의한 리보풀라빈 손실률은 탈지유보다 전유에 서 더 낮았고 또한 아무런 고형분이 첨가되지 않은 탈지유보다 1% 가 첨 가된 탈지유에서 손실 속도가 더 늦었으며 빛의 강도를 증가시킬수록 리 보풀라빈 손실 속도는 크게 증가되었다. 그러나 살균, 증발 또는 농축과 같은 가공과정은 리보풀라빈 함량에 별다론 영향을 미치지 않았다 (Gay lo rd 등, 1986) . 2 육류 육류는 리보풀라빈의 좋은 급원이며 육류, 달걀, 두류는 미국식사에서 리보풀라빈 공급의 약 25% 를 차지하고 있으나 우리나라 식사에서는 약 10. 3% 를 공급하고 있다. 육류의 종류와 부위별로 리보풀라빈 함량을 살펴본 조사에 의하면 미

국 10 개 도시의 6 개 닭튀김 체인점에서 구입한 94 개의 시료에서 가슴부 위 살 (breast meat) 과 다리 부위 살 (thi g h meat) 의 리 보풀라빈 함량은 각 각 0. 176-0. 205 와 0. 249-0. 328m g /100 g이 었다. 또한 도축장에 서 부산 물로 나오는 재료들의 비타민 함량조사에서 고기와 뼈, 가금류 부산물은 리보풀라빈의 풍부한 공급원인 반면 혈액, 깃털은 비타민 B 의 급원이 되지 못했다 (He g edus 등, 1989). 에스키모인들의 음식인 순록, 물개, 북극 곤들매기류의 영양을 분석한 결과 순록과 물개의 고기 중에 리보플 라빈 함량이 평균 이상으로 높았고 어린 물개의 간에는 돼지, 소, 송아 지의 간과 비슷한 수준의 리보풀라빈이 있었으며 북국 곤들매기류에서는 다론 생선과 리보플라빈 함량에 별 차이가 없었다 (Ho pp ner 등, 1978). 육류내 리보플라빈은 여러 가지 열처리 (routi ne frying , IR-heati ng , UHF-heati ng 등)에 비교적 안정하며 모든 비타민은 뒤김 조리 동안에 가장 잘 보존되어 85-100% 정도를 유지하였다 (S t e p anova 등, 1982). 폭찹 (po rk chop ) 과 닭고기 (ch ick en breast) 에 세 슘 -137 원의 감마선을 0.49-6.65KGY 의 범위로 조사 (rad i a ti on) 했을 때 리보풀라빈과 니아신 의 손실량은 l% 도 안 되 었고 2-4KGY 의 조사량에서는 리보풀라빈과 니 아신의 농도가 초기 증가하였는데 이 증가는 매우 중요하며 이 두 비타 민과 조사영향에 대한 연구가 관심 있게 대두되고 있다 (Fox 등, 1989). 또한 소세지 제품과 육류 통조림에 리보풀라빈을 비롯하여 니코티나미 드, 아人구근닌산, 티아민을 강화하면 종래의 기술로 만들어진 육가공품 과 비교해 볼 때 니트로사민의 함량이 낮은 것으로 보아 제품의 위생 상 태가 더 좋은 것으로 생각된다 (Zhukova 등, 1989). 3 고기.,코,... 곡류는 리보풀라빈의 충분한 공급원은 되지 못하나 곡류를 주식으로 하는 지역이 많기 때문에 중요하다. 우리나라에서는 곡류로부터 1 일 리 보풀라빈 권장량의 19% 를 공급받고 있다. 쌀과 밀은 제분과정에서 상당

히 많은 리보플라빈이 손실되는데 그것은 리보풀라빈의 대부분이 제분과 정에서 제거되는 배아와 겨 속에 있기 때문이다. 쌀을 제분했을 때 리보 풀라빈 함량이 반으로 소실되고 밀가루는 전밀 리보풀라빈 함량의 35% 만을 함유한다. 세계 여러 지역의 얕은 호수나 늪에서 자라는 일년생 수 생식물인 야생 벼는 리보풀라빈의 좋은 급원이며 다른 곡류에 비해 단백 질과 티아민, 니아신을 많이 함유하고 있다. 오랜동안 북아메리카의 인 디언에 의해 대부분이 수확되었으나 근래에는 백인들의 기호식품이 되어 미국에서는 야생 벼 산업이 발전하고 있다 (Lorenz, 1981). 남아프리카 에서는 옥수수를 주식으로 하는 사람들에게 나타나는 리보풀라빈 결핍증 을 개선하기 위해 리보풀라빈과 니코티나미드의 강화가 추천되고 있으며 제분산업의 일부에서는 자발적으로 두 비타민을 첨가하고 있다 (A gg e tt 등, 1989). Ste p a n ova 등은 제분소에서 비타민 (BI, B2 , 니아신)을 강화 시킨 고품질 밀가루로 구운 빵과 제과점에서 반죽에 비타민을 첨가하여 구운 빵의 비타민 보존율을 조사했다. 그 결과 비타민 함량은 전자의 경 우 33. 3%-58.1% 가 감소하였고 후자는 17. 0%-38. 7% 가 감소하였다 (St ep a n ova 등, 1988) . 곡류 요리과정중 리보풀라빈 손실에 영향을 주는 주요 요인은 열처리 지속시간이며 (Smi rn ova 등, 1982), 돔부콩 (co wp ea) 저장과정에서의 영 양소 함량조사에 의하면 수분활성도 (wa t er ac ti v ity)가 증가될수록 리보 풀라빈 보존력도 증가되며 5°C 로 저장할 때 돔부콩가루의 리보풀라빈 손 실이 최소가 됨을 알 수 있었다 (Ukhun, 1986). 4 채소류 녹색 엽채류는 리보풀라빈의 좋은 급원이 될 수 있다. 한국인은 리보 풀라빈 급원 중에서 채소류로부터 가장 많은 양 (22.1% ）울 공급받고 있 는 것으로 나타났다. 인도의 안드라 프라데쉬 (Andhra Pradesh) 지역에 서 흔히 소비 되 는 3 가지 녹색 영 채 류 (Anaranth e s gan g et ic u s, gog u

(Hib is c us cannabin u s) , drumsti ck Ieaves(Mori ng a oleif era ) ) 에 서 리 보 풀라빈의 생물가를 측정하였는데 티아민과 리보풀라빈의 생물가는 drumstic k leaves curr y에 서 가장 높았고 반면에 니 아신의 생 물가는 go gu curr y에서 더 높았다 (G i r ij a 등, 1982). 과일이나 채소가 함유하는 리보풀라빈은 고온에서 단시간 가열시에는 함량에 별 영향이 없고 통조립, 동결 또는 탈수건조 동 여러 가지 가공 에 의해서도 큰 영향이 없이 보존되나 과일이나 채소의 일광전조시에는 상당량의 리보풀라빈이 급속도로 파괴된다 (Ekunda y o, 1987). 5 한국인의 리보플라빈 권장량과 식품급원 미국의 식품영양국 (Food and Nutr i ti on Board) 은 리보풀라빈 권장량 을 결칭하는 근거로 1950 년대와 1960 년대에는 단백질 섭취량, 에너지 섭 취량, 대사체중을 이용하였다. 그런데 1980 년 개정에서는 이들 3 가지 요 인이 상호관계가 있으므로 3 가지 방법을 이용한 결과가 크게 다르지 않 음을 시사하여 미국인의 리보풀라빈 권장량을 모든 연령층에 대해 0.6 m g /1,OOOkcal 로 결정하였다. 그러나 노인과 1 일 칼로리 섭취량이 2,000 kcal 이하인 사람은 최소 1. 2m g/일 이하가 되지 않도록 권하고 있으며 임 산부는 0. 3m g/일, 수유부는 0. 5m g/일을 추가할 것을 권장하고 있다 (Nat Acad Sci , 1989). 한국인의 리보풀라빈 권장량은 다음의 결과를 근거로 설정하였다. 리 보풀라빈결핍 증후가 0.25mg /1 ,OOOkcal 이하를 섭취할 때 나타나며 (Horwi tt 등, 1949) , 소변을 통한 배 설 량은 0. 45mg /1 , OOOkcal 이 상의 섭 취 수준에 서 서 서히 증가하기 시 작하였고, 0. 75mg /1, OOOkcal 섭 취 수 준부터는 급격히 증가하였다 (S yn derman 등, 1949). EGR 활성계수는 0. 5mg /1 , OOOkcal 이 하를 섭 취 할 때 증가되 어 리보풀라빈 보유량이 부족 함을 나타내 었고, 0. 5-0. 6mg /l , OOOkcal 를 섭 취 할 때 정 상범 위 를 유지 하 여 리보풀라빈 보유량이 충분함을 보여주었다 (Bam ji, 1969). 또한 1 일

1. 5m g을 섭취시켰을 때는 EGR 활성계수가 정상적으로 유지되었다 (Th ill o t son 과 Baker, 1972) 는 자료들에 근거하여 한국인 성인을 위한 리보풀라빈 권장량으로 0. 6mg /1, OOOkcal 를 결정하였다. 그러나 노인이 나 2,OOOkcal 이하의 에너지를 섭취하는 경우에는 최소 1. 2m g의 리보풀 라빈을 섭취하도록 권장하고 있다(한국인구보전연구원, 1989). 우리나라는 주식이 곡류이며 전국적으로 아직까지 육류의 섭취가 많지 않기 때문에 육류와 유제품 등 서구 식이에서의 리보풀라빈의 급원과 달

표 8-1 한국인이 1990 년도에 리보풀라빈을 섭취한 식품급원(괄호 안은 %)

리 곡류와 채소류에서 주로 공급받고 있다. 한국인의 리보풀라빈 섭취원 울 식품군 별로 보면 식물성 식품이 66.2%, 동물성 식품이 33.8% 를 차 지하고 있으며 채소류에서 22.1%, 곡류에서 19.0%, 어패류에서 10. 5%, 육류군에서 10.3% 로 공급받고 있다(국민영양조사, 1992). 참고문헌 보건사회부(보건교육부) (19 92). 국민영양조사보고서 (19 90), 한라인쇄. 한국인구보건연구원(1 989). 『 한국인 영양권장량 』 . 5 차 개정판, 고문사. Agget t N, Van der Westh u yz e n J, Kuy ! J, Metz J (l98 9) . Mon itor i ng the volunta r y fortifica ti on of maiz e meal with ribo fl av i n and nico ti na m ide ... S Afr Med J 76 (7) : 342- 34 4. Bamj i MS (1969) . Gluta thion e reducta s e acti vity in blood cells and ribo fl av i n nutr ition al sta t u s in humans. Clin Chem Acta 26 : 263-268. Clarke HC (l981) . Mi lk, Cellular eq떠Ii b ri um and nutr ition al evoluti on ... Int J Vitam Nutr Res 51 (3) : 293-296. Ekundayo CA (19 87) . My co fl or a and vitamin conte n t of sun-dr ied foo d cond im ent in Nig e ria. Plant Foods Hum Nutr 37 (3) : 247- 25 2. Ford JE, Zechalko A, Mu rph y J, Brooke OG (l983) . Comp ariso n of the B vitamin comp os it ion of milk from moth e rs of pre te r m and ter m babie s ... Arch Dis Chil d 58 (5) : 567-5 7 2. Fox JB Jr, Thaye r DW, Jen kin s RK, Ph illips JG, Ackerman SA, Beecher GR, Holden JM , Morrow FD, Quirba ch DM (1989) . Ef fec t of gam ma irrad i at i on on the B vitamins of po rk chop s and chick en breasts . Int J Radia t Bio l Relat Stu d Phys Chem Med 55 (4) : 689-703. Gay lo rd AM, Wart he sen JJ, Sm ith DE (l98 6) . Influe nce of milk fat, milk soli ds, and lig h t int e n sit y on the ligh t sta b ili ty of vitamin A and

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.., 각막염 107 각질화 108 간 29 간경화증 42 간암 157 간종양 100 금성간염 2, D- 갈락토폴라빈 143 갑상선호르몬 34-36, 97, 98 갑상선기능항진증 24, 34, 35 갑상선기능저하증 34-36 거식증 217 결막염 108 결손효소 32 결합단백질 25, 31, 36 기능 26 결핍 28, 38, 158, 182 나이, 성 IO5 상피세포 121, 122 신경계 n9-I2I 영양소의 대사적 번화 I22-m, 증상 106-110, < 82 혈액학적 번화 ”4-117 경관급식 220 고관철골절 210 고리상 유기산 운반계 28 고탄수화물 식이 222 골수 II4, II7 골수 지방성 침윤 117 골수 형성 부전증 116

과빌리루빈혈증 99, 197 과산화반웅 n6 광선공포증 IO7 광선요법 99 광치료 162-164 , 197 광화학적 변화 I5 구각염 106, 182, 204 구각증 106, 182, 204 구강피임약제 IOI, 166, 206, 207 구루병 I25 굴로노락돈 산화효소 84 , II4 구조식 권장량 241, 242 근육장애 I52, I54 글루타르산뇨증 I50 글루타르산뇨중 I 151 글루타르산뇨증 I I5I-I54 굴루코노락돈 83 글루코스 -6- 인산 I2 글리코겐 포스포릴라제 I 꾸 금속 풀라빈 단백질 66 급원 182, 242, 243 괴혈병 IO9 기생충 25, I49 기양-바레 증후군 I2I 길항물질 IO4 길항체 I39, I40 L 노인기 영양상태 2o8-2II, 2I4, 2I, 노타틴 83 노화 IO5

눈 수정체 31, 40, 107, 109 능동 수송 20, 21, 24, 28, 30 뇌 28, I24, 2IO, 2II 뇌장애 I54 뇌하수체 6I 니트로사민 탈메 틸효소 100 니코틴 아미드 I44, I45 E: 단순확산 20, 23 단일 전자전달효소 64, 67-70 담관 폐쇄증 24, 25, 98 당뇨병 43, 98 대사과정 33 대사억제제 2I 대용물질 I40 대사차단제 30 동물실험 B2 결핍시 Io8-IIO B2 보충시 I64-I6 6 등전점 나 디아민 산화효소 82 1, 5 디아자플라빈 68, I44-I47 디메틸 글리신 탈수소효소 77 디메틸 니트로사민 II3 디메틸 아닐린 일산소첨가효소 87 디하이드로리포산 79 2

루시페라제 87 리보풀라빈 아데닌 디포스페이트 I4 리보풀라빈 5'- . 2 누 푸人페이트 I4 리보풀라빈 에스테르 40, 61 리보풀라빈 부티릭산염 (RT) I4I 리보풀라빈 풀(p ool) 30, 31 리보풀라반 키나제 32 L 혼]소풀라빈 I43 口 만성간경화중 25 만성신부전 160, 161, 219, 99, 100 만성 육아종증성 질환 IO5 말라리아 218 말초신경병 120 맥락총 29 메트헤모글로빈 II5, 161 메틸렌 데트라하이드로 엽산환원효소 II4 메틸말론 산뇨증 108 메틸셀룰로스 22 모노아민 산화효소 II4 모노 옥시게나제 85 모유 I 16, 193, 194, 196 무발정기 u8 무상 내인성 전자전달계 153, 154 닙 반추동물 IIO 발정주기 II7 방향성 히드록시화효소 86, 87 배설 38, 41-43, 186-188

백내장 168, 218, 107( 조로성 백내장) 백혈구 감소증 117 백혈구 GR 활성 188 보결분자단 60 부신 37, 126 부신피질자 국 호르몬 (ACTH) 37, 126 분자량 I2 분포 40, 41, 188 불 포화지방산 123 붕산 IOI 바경구식이 (TPN) 220 비타민 A 158, 20 5 바타민 C 168 비타민 D 125 비타민 K - 에폭시드 환원효소 74 빈혈 116, 124, 167 소적 협 구성 빈 힐 I6l, I& 정적 혈 구성 빈 협 lI7 형성부전성 빈 협 ll7 EGR 활 성 l8, 빌리루빈 광이화작용 162 人 사르코신 탈수소효소 77, 114 산독층 151 f3-산화 112, 122, 123 선천성 형성장애 151 선천성 기 형 39, 118 설염 182 섭취량 97, 212 성인기 영양상태 204-208 세미퀴논 60, 66

셀렌 III, 166 셀룰로스 126 소변배설량 25, 42, 186 소아기 영양상태 I97, 2OI, 2l3 소양중 107 소장흡수 I9-2l, 25 수유부 영양상태 40, 143-146 수조관중후군 (CTS) 162 숙신산 탈수소효소 75, l14 스데로이드 산화 68 스테로이드 호르몬 m8 스트레스 Io 6 식도암 157-160, 215, 216, 101 식도영 157 식 사행 태 200, 203 식이섬유질 22 신경이상 I20, I5I, I82 신생아황달 l62-I64, I97 신장 28, 37, 41, 42, 160, 161 신장질환 99 。 아드레노독신 환원효소 72 아드리 아마이 신 79, 102, 103 아라보풀라빈 143 아미노산 산화효소 8I 아스파르트산 트랜스아미나제 107 아人구근 U 산 23 아실 CoA 탈수소효소 76, 112, 151, I52, I54 아연 205 아조환원효소 74, 75

아포단백질 62, 67 아키너트 독성 IO4 안검염 108, 109 알데히드 산화효소 84 알도스데론 37, 28, 103 알록사전유도체 57 알콜 JO 3, IO4 , I6J , JO 7, 2IJ 알진산나트륨 22 암 25, JO O, IOJ , I57-I6o, 2I7 엽산 I6, 영 아기 영 양상태 196, 197 영 양불량 202, 203 영양상태 33, 2u-215 나이 IO5 성 204-206 지표 78, 84, 188 환경 207 에너지 의존성 포화가능운반계 28 에틸말로닐-아디핀산뇨증 J5 0 FAD 합성효소 32, 36, 102 FMN 인산효소 32 NADH 메트헤모글로빈 환원효소 J& NADH 우비퀴논 환원효소 73 NADH 탈수소효소 72 NADH 풀라빈 산화환원효소 74 NADPH 메트헤모글로빈 환원효소 73 NADPH 철시안화물 환원효소 JJ2 NADPH 시토크롬 C( p-4 50) 환원효 소 68, 69, 71, 72, II2, 143 옛황색효소 12, 57, 83 오보풀라빈 II

2- 옥소 글루타레이트 탈수소효소 79 요독증 24, 185 우로풀라빈 II 우유와 유제품 237, 238, 198-200 운동 221, 154, 154 , 167, 211 운동실조 109 원형탈모증 108 유기산뇨증 108, 156 유두종 I59 유리풀라빈 6I 유사체 139 유사체구조 141 유전적 아미노산중 I50 유줍 43 육류급원 238, 239 음낭영 204 이소알록사진 고리 57 이종이합체 87 인산효소 19, 33 인산화 과정 20, 21, 23, 25, 28 인산당단백질 26 인슐린 37, 38, 152, 165 인지질 I64, I65 임산부 I93-I96 모체혈청 26 제대혈청 30 약물복용 39,4° RCP 농도 26, 27 EGR 활성계수 ' x: 자살억제제 83

잔틴산화효소 73, 84 참투중독중 IIO 장영 2I9 저해제 I39 저장 40, 41 저장단백질 26 적 혈구 글루타티온 환원효소 38, 39, 78, 79, Io6, I IO, I I I, n4, I83-186 적혈구 활성계수 194, 196, 199 분석 185, 186 적혈구 트랜스케톨라제 IO7 적혈구 피루브산키나재 106 적혈구 리보풀라빈 농도 24 전립선암 I6o 전자받개 60 전자주개 60 전정적아구 I17 전굴卜전달복합체 60 정신질환 107, 210 젖산 일산소첨가효소 86 조효소 12, 14, 60-2, 28, 143 전환과정 32 구조 14, 181 분자량 14, 16 중금속 104 지루성 피부염 107, 109 지방대사 122-124 지방간 I22 진행성 운동불내증 I54 , I55 -K 차전자 22

채소류 급원 240, 241 채식주의 I98, I99, 97 초과산화물 61, 80 촉진된 확산 28, 29 청색증 I6I 청소년기 영양상태 2OI-204, 2I4, 22I, 222 철분 II4-Il7, I24 , I25, I6I, I62, I67 추위 m6 취화 프로필렌 24 천화력 乃 구 카르니틴 I54 결핍증 I,2, I 근장애형 (MCD) 152 전신형 (SCD) 152 카르복시루미크롬 42 칼슘 I25 콜라겐 I2I, I22 크레아틴키나제 I55 크롬 207 클쿠 근 立 쿠마진 102, 39, 88 E 탈수소효소-산화환원효소 반웅 65 탈인산화 20, 25 태반 30, 31 토코페를 III, 166, 205 되행성 열성 메트헤모글로빈혈증 161 트립토판 124, 151 특수식이 221, 222

티아민 산화효소 84 티아민 알데히드 84 티아민 탈수소효소 84 티오레독신 환원효소 80 고 파라콰트 중독 162 페노티아진 유도체 39 페리틴 124 포도당 산화효소 83 포착제 30 프로베네시드 24, 220 프로판텔린 43 풀라빈 단백질 구조 148, 57, 56 기능 63 분류 64, 65 특이성 67 풀라빈 라디칼 61 풀라빈 키나제 29, 32-36, 60, 61, ll3 발달과정중 번화 38 피로인산효소 19, 32, 33 피리독스아민 5' －인산 산화효소 84, 85, 121, 168 피루베이트 탈수소효소 79 피부종양 160, 101 피브리노겐 25 피리독신 121, 124 , 167 피리딘 뉴클레오티드 의존형 탈수소효소 70-- 'J5 , 64 비의존형 탈수소효소 75-77, 64

-o 하이포글리신 104 화학명 I2 학교급식 I98 항각기병 II 항고혈압제 143, 149, 150 항경련제 IO2 항대사물질 I39 항바타민제 139, 140 항산화계 II5 항생제 220, 186 항펠라그라인자 II 항피부영인자 II 헤미셀룰로스 22 헤파토플라빈 II 혈관충혈 108 혈소판감소증 Il7 혈액농도 혈청 195, 24 신생아 40 / 모체 40 혈청글로블린 25 형광 13, 62 호중성구 105 홍색설 204 확산 25, 31 홉광 스펙트럼 I2-l4- 흡수 20-25 흡수불량 98 7a-, 8a- 히드록시 리보풀라빈 42 3- 히드록시-이소발레린산/ 3- 메 틸크로토닐글리신뇨증 108

이상선 이화여대 식품영양학과 졸업 로드 아일랜드 (Rhode Island) 주립대학 석사 미네소타 (M i nneso t a) 주립대학 박사 에모리 (Emory ) 대 학 연구원 현재 한양대학교 식품영양학과 교수 리보플라빈 대우학술총서 ·각으~ 100 1 판 1 쇄 찍음 1995 년 2 월 15 일 1 판 1 쇄 펴냄 1995 년 2 월 20 일 지은이 이상선 펴낸이 朴孟浩 편집 당연중 전산조판 동국전산 펴낸곳 (주)민음사 출판등록 1991 년 12 월 20 일 제 16-490 호 135-120 서울시 강남구 신사동 506 강남출판문화센터 5 층 대표전화 515-2000 팩시밀리 515-2007 값 10,500 원 © 이상선, 1995 기 술과학, 가사 • 가정 학/KI)(댜:i 94.1 Prin ted in Seoul, Korea ISBN 89-374-3600-0 94590 ISBN 89-374-3000-2 (세트) * 인지를 붙이지 않기로 저자와 합의하였습니다.

대우학술총서 ( 자연과학 ) 1 소립자와 게이지 상호작용 김진의 51 생체막 김형만 2 동역학특론 이병호 52 수리분류학 고철흰 3 질소고정 송승달 53 찰스 다윈 정용재 4 상전이와 임계현상 김두철 54 금속부식 박용수 5 촉매작용 진종식 55 양자광학 이상수 6 뫼스바우어 분광학 옥항남 56 효소반응속도론 서정헌 7 극마량원소의 영양 숭정자 57 화성암 성인론 이민성 8 수소화봉소와 유기붕소 화합물 윤능민 58 확률론 구자홍 9 항생물질의 전합성 강석구 59 분자 분광학 소현수 10 국소적 형태의 Ati ya h -Si ng e r 60 벡터속 이론 양재현 지표이론 지동표 61 곤충신경 생리학 부경생 11 Muco p ol y sacchar i des 의 62 에너지띠 이론 모혜정 생화학 및 생물리학 박준우 63 수학 기초론 김상문 12 천체물리학 홍승수 64 신경과학 박찬웅김승업 13 프로스타글란딘 합성 김성각 65 BCH 부호와 Reed-Solomon 부호 아만영 14 천연물화학연구법 우원식 66 양자 전기역학 김영덕 15 지방영양 김숙회 67 근환론 박재걸 16 결정화유리 김병호 68 대수기하학 조영현 17 고분자의 화학반응 조의환 69 양자 장이론 이재형 18 과학혁명 김영식 70 해양오염과 생태계 심재형 19 한국지질론 장기홍 71 비기체 연소합성 ( SHS ) 여철현 20 정보이론 한영열 72 크로마토그래피 이대운 21 원자핵반응론 정운혁 73 곤충의 사회행동 추종길 22 파괴역학 김상철 74 동위원소 지질학 김규한 23 분자궤도 이론 이익춘 75 X 선 결정학 김양 24 반응속도론 정경훈 77 통계역학 조순탁