CHEMI.STORY

엽산(folic acid)과 비타민 D(vitamin D)의 역할

엽산(folic acid)은 인간의 생활에 필수적인 영양소로써 1,3,5,8-tetraazanaphthalene(프테리딘, pteridine; 6 원자 피리미딘 고리와 6 원자 피라진 고리가 융합된 두 개의 고리 구조를 가지고 있는 방향족 화합물) 고리와 4-aminobenzoic acid 그리고 (S)-2-Aminopentanedioic (glutamic) acid의 구조로 구성되어 있다.

특히 임신에 필요한 영영소로써 많이 알려져 있다. 엽산의 기능 중의 하나는 한 개 탄소 조각들과 생체분자 간의 전달로써 임신 중 엽산이 부족하게 되면 조산 저체중아, 척추 파열, 무뇌증 등 선천적 장애를 가진 아이를 출산할 확률이 올라가기 때문에 하루 400㎍의 권장량을 꼭 섭취해주는 것을 권하고 있다. 물론 수용성 비타민이라서 권장량 이상 섭취해도 문제가 없지만 합성 엽산의 경우 과다복용 시 임산부에게 아연 부족 현상을 일으킬 수 있다고 한다.

비타민 D 역시 인간의 생활에 필수적인 영양소이다. 비타민 D의 역할은 아이들이 건강한 뼈로 자라게 하는 것을 도와주며, 결핍 시 뼈에 칼슘이 붙기 어려워 뼈의 변형(안짱다리)이나 성장 장애 등이 일어나는 구루병(rickets)이 일어날 수 있다. 섭취로만 공급할 수 있는 엽산과는 다르게, 비타민 D는 음식으로 섭취해서 공급할 수도 있지만 햇빛(자외선)을 쐬어 인체 내에서 만들 수 있다. 인체 내에서 비타민 D를 합성하기 위해서는 콜레스테롤과 햇빛으로부터 공급되는 자외선 B 복사선(파장 범위 280~315㎚)이다.

엽산, 비타민 D에 따른 피부색의 선택적 진화

인간의 피부색을 보면 아프리카와 같은 열대 지역의 사람들은 검은 피부색을 가졌지만, 서양 유럽 사람들은 하얀 피부색을 가지고 있다. 이와 같은 차이는 위에서 언급한 엽산과 인체 내에서 합성하는 비타민 D와 관계가 있다.

엽산 구조 중 1,3,5,8-tetraazanaphthalene 속 고리의 확장된 방향족 π계(aromatic ring)는 생각보다 자유로운 전자의 움직임이 가능해 자외선을 강하게 흡수하며 구조적으로 변화를 일어난다. 즉, 비타민 D의 합성에 필요한 자외선 B 복사선이지만, 엽산에게는 구조 변형을 일으켜 엽산을 파괴하는 작용을 하는 것이다. 인간은 신체를 보호하는 털이 없어지는 쪽으로 진화해왔고, 햇빛이 강하게 내리쬐는 아프리카의 경우 많은 양의 자외선을 받을 수 있기 때문에 비타민 D의 합성은 원활히 되지만 체내에 저장된 엽산이 파괴돼 인체가 필요로 하는 엽산의 양을 충족시킬 수 없었다. 때문에 아프리카인들은 피부는 많은 양의 UV(자외선)에서 적응하기 위해 피부를 검게 하는 멜라닌 색소의 양을 많이 가지고 태어나는 쪽으로 진화를 해왔고, 그 결과 검은 피부가 되었을 것이다.

여기서 멜라닌 색소란 자외선을 막는 천연 보호막으로 이 멜라닌 세포는 티로시나제(tyrosinase), TRP1, TRP2 등 세 가지 효소의 영향을 받아 멜라닌이라는 어두운 색을 띤 물질을 만들어낸다. 검은색의 멜라닌은 자외선을 흡수해 자외선이 피부 깊숙이 침투하는 것을 막아주고, 세포에게 해를 입히는 유해산소나 유리기를 제거하는 일도 하여 피부의 건강을 유지시켜 준다. 때문에 같은 양의 자외선을 쬐었을 때, 피부가 검은 사람보다 흰 사람에게서 피부암 발생 비율이 월등히 높게 나타난다.

반대로 햇빛을 덜 받는 북쪽 위도의 유럽 사람들은 부족한 자외선으로 엽산은 체내에 필요한 양만큼 충분히 쌓이지만, 비타민 D의 합성이 부족해 결핍이 나타날 수 있었다. 물론 생선 등을 통해서 비타민 D의 흡수가 가능하긴 하지만 매번 생선을 구해서 밥을 먹기란 쉽지 않았을 것이다. 때문에 북유럽 서양인들은 부족한 비타민 D의 보충을 위해 멜라닌 색소를 최대한 줄이고 체내에 자외선을 최대한 많이 흡수할 수 있도록 진화했을 것이다. 즉, 피부를 검게 만드는 멜라닌 색소를 적게 가지고 태어남으로써 하얀 피부로 진화했을 것이다.

피부색에 따른 또 하나의 차이점이라면 피부암을 유발하는 자외선을 차단해주는 멜라닌 색소가 많은 흑인의 경우 피부암에 걸릴 확률이 백인에 비해 상당히 낮다고 한다. 이렇듯 질병에 대한 보호의 관점에서는 백색의 피부보단 흑색의 피부가 더 우월하지만, 서양 백인들의 흑인에 대한 식민지배로 백인이 흑인보다 우월하다는 잘못된 인식을 갖게 되었다.  결과적으로 피부의 진화를 살펴보자면 피부색은 인종적 정체성과는 무관하다는 뜻이며, 단순히 자신이 사는 환경에 맞게 진화해왔다고 설명이 된다.