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비타민 그리고 '활성형 비타민' 2부 [하편]

김성건 박사의 약(藥)이야기 ⑨

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  • 입력 2022.07.29 05:55
  • 기자명 팜뉴스
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사진. 김성건 박사(약사)
사진. 김성건 박사(약사)

(비타민 그리고 '활성형 비타민' 2부 [중편]에 이어)

현재 국내에서 유통되고 있는 종합비타민의 주인공이라고 볼 수 있는 활성형(type2) 비타민 B1에 대해 좀 더 자세히 알아보도록 하겠다. 솔직히 활성형 비타민의 개념을 역사적으로 가장 먼저 제시한 비타민으로 우리나라에서도 다양한 제품군이 유통되고 있어서 이를 다루고자 했다. 이런 이유로 위에 활성형(type2) 비타민 B1에 대한 설명을 짧게 마쳤다.

# 활성형 비타민 B1

활성형 비타민 B1에 대해 좀 더 자세히 알아보고자 한다. 앞서 언급했지만 비타민 B군에서도 가장 널리 이용되고 있는 성분이며 특히 국내에서는 피로회복 비타민으로 잘 알려져 있다. 비타민 B1은 치아민(thiamine)으로 앞서 언급했듯 수용성 성질 때문에 흡수가 비교적 어렵고 설사 흡수가 되더라도 배설이 빠른 것이 특징이다.

이는 비타민 B1의 생체이용율을 떨어뜨리는 원인이 된다. 이러한 이유로 비타민 B1을 적극적으로 활용하기 위하여 여러 연구가 진행되어 왔다. 지금와서 생각해보면 활성형 비타민 B1을 찾기 위한 노력이 이미 오래전에 시작된 것이다.

활성형 비타민 B1 필요의 역사는 거슬러 올라가면 각기병의 창궐과 함께 시작되었다. 쌀을 주식으로 했던 일본에서는 도정기술이 발달한 19세기 각기병이 발생하게 된다. 하지만 우리나라의 경우는 쌀을 주식으로 했지만 김치를 통해 마늘을 많이 섭취했기 때문에 상대적으로 각기병의 발병율은 낮았다고 한다.

그리고 서양은 밀을 주식으로 하기 때문에 특이한 상황이 아니라면 비타민 B1의 결핍에 의한 각기병 발생비율을 낮았다. 어쨌든 이러한 이유로 일본에서는 각기병(beriberi)에 대한 연구가 활발히 진행되었다.

서양에서도 비타민 B1에 대한 대사과정이나 각기병에 대한 정보를 일본의 책을 번역하면서 얻었다고 할 정도로 20세기 초중반 일본 내에서 각기병 치료에 관한 지식의 축적이 빠르게 이루어졌다.

1950년대 이미 알리티아민이 일본에서 소개되었다. 최초의 활성형 비타민 B1인 알리티아민(allithiamine)은 마늘에서 분리된 것으로 마늘을 으깨는 것만으로도 마늘에 함유되어 있는 치아민(thiamine)과 마늘의 매운맛을 내는 알리신(allicin) 사이에 결합이 일어나면서 알리티아민 allithiamine)이 생성되게 된다.

일본의 학자들이 새롭게 생긴 알리티아민(allithiamine)이 체내에서 치아민(thiamine)으로 전환됨을 확인하였고, 더하여 치아민(thiamine) 자체 보다 훨씬 더 강력하고 지속적인 작용을 하는 것을 확인하였다.

그림. 알리티아민(allithiamine)의 합성과정
그림. 알리티아민(allithiamine)의 합성과정

알리신(allicin)은 그 구조안에 다이설파이드(disulfide, -S-S-) 결합을 갖고 있는데 이 결합이 세포 내로 흡수되면서 끊어지게 되고 치아민(thiamine)으로 흡수되게 된다. 그리고 알리티아민(allithiamine)은 지용성의 정도도 증가하여 장내 흡수도 증가하며, 체내 배설속도도 느려지는 것을 확인하게 되었다.

하지만 이러한 알리치아민(allithiamine)은 섭취 후 마늘향이 강하게 올라오는 것이 단점으로 위장이 약한 사람들은 위장장애를 호소하는 단점이 있었다. 이에 학자들은 치아민(thiamine)의 효능을 증가시키는 또 다른 활성형 비타민 B1을 개발하고자 하였다.

그림. 알리치아민 allithiamine)이 체내에서 thiamine으로 전환되는 과정
그림. 알리치아민 allithiamine)이 체내에서 thiamine으로 전환되는 과정

그래서 개발된 형태가 푸르설치아민(Fursultiamine)과 벤포치아민(Benfotiamine)이다. 푸르셜 치아민은 알리치아민(allithiamine)과 같이 다이설파이드(disulfide, -S-S-) 결합이 분자내에 존재하나 벤포치아민의 경우는 S-acyl 형태로 존재하는 황에 벤젠고리가 결합된 구조를 갖는 것이 두 개 물질의 차이이다.

그림. 푸르설티아민(fursultiamine)과 벤포티아민(benfotiamine)
그림. 푸르설티아민(fursultiamine)과 벤포티아민(benfotiamine)

이 두 구조 모두 활성형 비타민 B1으로 체내에 치아민(thiamine)의 이용률을 높이는 물질이다.

활성형 비타민 B1의 전략은 프로드럭, 즉 전구약물(prodrug)의 원리를 이용하여 생체이용률을 극대화하는 것이다. 앞서 언급했던 활성형 (type2) 비타민 전략 2에 포함되는 것이다 (본 글 전편에 활성형(type2) 비타민의 전략 및 체내동태에 대한 그림 참조 바람).

이처럼 비타민의 이용은 단지 필수적인 요인을 넘어서 활성형 비타민의 전략을 통해 비타민의 효능을 극대화하여 질병의 예방과 치료에도 영향을 줄 수 있는 것으로 자리잡고 있다.

본편에서는 상, 중, 하 3편에 걸쳐 활성형 비타민의 2가지 전략에 대해 살펴보았고 대표적인 활성형 비타민인 활성형 비타민 B1에 대해 알아보았다.

혹시 본 글을 읽고 계신 독자분들 활성형 비타민 B1 중 하나인 벤포티아민(benfotiamine)이 치매예방 및 당뇨관리에 도움이 된다는 이야기 들어보신적이 있는가? 2010년도 이후에 이와 같은 내용의 논문들이 계속 발표되고 있다.

특히 당뇨병 관리에 있어서는 벤포티아민(benfotiamine)은 중요한 역할을 한다. 다음 글에서는 이에 대한 내용을 간략하게 소개하도록 하겠다.

필자의 글에 추가적인 의견이나 궁금증이 있으면 언제든지 댓글이나 팜뉴스 이메일 등을 통해 알려주기 바란다.

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