아연: 면역 기능의 수문장

필수 미량무기질 결핍 아연 을 살펴보면 단 하나의 영양소가 면역 기능에 얼마나 큰 영향을 미치는지 이해할 수 있습니다. 아연을 충분히 섭취하지 않으면 바이러스 퇴치 능력은 물론, 염증을 유발하는 과도한 면역 반응을 조절하는 기능도 저하될 수 있습니다.¹ 아연 부족은 흔히 볼 수 있으며, 특히 어린이와 노인은 더 심합니다. 선진국에서조차 아연 결핍에 해당하는 노인 인구가 거의 30%에 달합니다. 채식주의자, 신장 질환이나 만성 설사를 앓는 사람도 종종 아연 결핍이 생깁니다. 아연이 전반적인 건강과 특정 질환에 어떤 도움이 되는지 알아보려면 제가 이전에 올린 아연 사용법을 참조하세요. 여기서는 아연이 면역 기능에 어떤 중요한 역할을 하는지를 중점적으로 살펴보겠습니다.

아연과 3가지 중요한 면역 과정

아연 은 다양한 면역 체계 반응에 중요한 역할을 합니다. 아연은 사실상 면역 전반에 관여하지만, 특히 다음 세 가지 과정에 가장 중요합니다. 

• 가슴샘 기능과 호르몬
• 백혈구 기능과 신호 전달
• '선천성 면역'²

단일 영양소와 면역 기능을 논할 때 중요하게 고려해야 할 점이 하나 있습니다. 우리 몸의 면역체계는 다양한 요소의 복잡한 상호 작용에 의존합니다. 영양소가 한 가지만 부족해도 면역체계 전체에 지장을 초래할 수 있습니다. 예를 들어 아연은 비타민 A , 비타민 D, 셀레늄을 비롯한 여러 가지 영양소와 긴밀히 협력하여 작용합니다. 이러한 영양소 중 하나만 부족해도 아연의 효능이 저하됩니다.

아연과 가슴샘

 아연 이 면역체계 건강에 중요한 이유 중 하나는 가슴샘 기능과 직접 관련이 있기 때문입니다. 가슴샘은 인체 면역체계의 대표적인 내분비샘입니다. 분홍빛이 도는 회색의 말랑말랑한 잎 모양 기관 2개가 갑상샘 바로 아래 심장 위쪽에 턱받이처럼 감싼 모양으로 자리 잡고 있습니다. 면역체계 건강의 상당 부분은 가슴샘 건강이 좌우합니다.

가슴샘은 다양한 면역체계 기능에 관여하는데 그중 하나는 백혈구의 일종으로 '세포 매개 면역'을 담당하는 T림프구의 생성입니다. 세포 매개 면역은 항체가 조절하거나 중재하지 않는 면역 기전을 뜻합니다. 또한 감염 위험은 물론 알레르기, 자가면역 질환, 염증 위험도 커지게 됩니다. 다행히 몇몇 연구를 통해 심지어 노인도 아연을 보충하면 아연 결핍 때문에 문제가 생긴 세포 매개 면역을 정상으로 되돌릴 수 있다고 밝혀졌죠.^3,4

가슴샘은 아연에 크게 의존하는 여러 가지 호르몬도 분비하므로 아연이 부족해지면 이러한 호르몬이 제대로 활동할 수 없게 됩니다. 가슴샘에서 나오는 호르몬은 전신의 백혈구 기능을 크게 강화합니다. 당연히 이런 호르몬 혈중 농도가 낮으면 면역력이 떨어지고 병원체에 감염되기 쉽죠. 

아연과 백혈구 기능

모든 백혈구는 저마다 지닌 특수 기능에 아연을 광범위하게 이용합니다 세포 매개 면역에 관여하는 T세포뿐만 아니라 단핵구(monocyte)라 백혈구도 아연 부족에 특히 민감합니다. 단핵구는 몸의 '쓰레기 청소부'입니다. 간, 비장, 림프절과 같은 특정 조직에 존재하는 단핵구를 대식세포(macrophage)라고 합니다. 단핵구와 대식세포는 세균, 바이러스, 세포 파편 같은 외래 입자를 먹어 치우거나 에워쌉니다. 대식세포는 미생물 침입 방지뿐만 아니라 위험 요소를 식별하여 면역체계의 다른 세포에 신호를 전달하는 데도 필수적입니다. 이러한 단핵구와 대식세포의 중요한 작용에는 모두 아연이 꼭 필요합니다. 아연이 적정 수준보다 적으면 이러한 작용이 적절히 이루어질 수 없게 되죠.⁵

자연살해세포 또는 NK 세포라는 백혈구도 있습니다. 아연은 NK 세포의 기능 수행을 위한 신호 전달에 관여합니다 따라서 아연이 부족하면 NK 세포가 기능 수행에 필요한 신호를 받지 못하게 됩니다.3 바이러스 감염이 활성화된 상태에서 이러한 신호 전달 실패는 매우 나쁜 상황으로 이어질 수 있죠. 항상 식사를 통해 아연을 충분히 섭취하는 것이 아주 중요한 또 하나의 이유입니다.

아연과 선천성 면역

 아연 은 감염으로부터 보호하는 면역체계에 영향을 줄 뿐만 아니라 스스로 이온 상태에서 바이러스 감염에 대항하는 작용도 합니다. 아연은 항생제나 항바이러스제는 아니지만 미생물에 대항하는 우리 몸의 일부를 이루는 영양소라고 할 수 있습니다. 아연은 우리 몸의 '선천성 면역'에 소중한 요소입니다. '선천성 면역'은 면역체계 작동에 의한 것이 아닌 자연적으로 존재하는 몸의 방어기전을 설명하는 용어입니다. 아연이 '면역 기능의 수문장'이라고 불리는 또 하나의 이유는 그만큼 아연이 우리 몸의 선천성 면역에 중요하기 때문이죠. 아연은 비타민 A, D 같은 다양한 영양소와 함께 피부와 호흡기 및 위장관 내벽의 감염을 방지하는 기능에 특히 중요합니다.

자유 이온 상태의 아연은 많은 바이러스 성장을 직접 억제하므로 선천성 면역체계가 감염에 대항하는 데 효과적으로 이용할 수 있는 강력한 도구가 됩니다.⁶ 바이러스는 숙주의 세포를 감염시킬 때 자신의 유전암호 조각과 함께 종종 복제효소(replicase)라는 효소도 삽입하여 바이러스가 복제될 수 있게 합니다. 선천성 면역의 일부로 작용하는 아연은 이러한 복제효소를 차단하므로 바이러스의 복제나 확산을 막을 수 있습니다. 그러나 아연이 이런 작용을 하기 위해서는 이온이 세포에 진입할 수 있도록 개방된 '이온투과담체'(ionophore)라는 특별한 세포막 출입구(문)가 필요한 듯 합니다. 세포 내 아연 이온 농도에 도움이 되는 이온투과담체로 쓰일 수 있는 천연 화합물 몇 가지가 있는데, 그중에서 가장 주목할 만한 것은 케르세틴  같은 플라보노이드이며 녹차에도 들어 있습니다.⁷ 이런 화합물은 세포 내 아연 농도 증가에 도움이 될 가능성이 있습니다.

아연 권장 섭취량

성인의 경우, 일반적인 건강 지원 목적으로 임신/수유 중에도 권장하는 아연 보충제 섭취량은 15~20mg입니다. 어린이의 경우, 권장 섭취량은 5~10mg입니다. 아연 필요량이 많거나 숙주 방어 기전 강화를 위해 아연 보충제를 섭취할 때는 남성은 30~45mg, 여성은 20~30mg을 섭취합니다. 

일반 감기에 걸렸을 때는 아연 농도를 높이기 위해 아연 목캔디를 추천하기도 합니다. 권장 섭취량은 대체로 기본 아연 함량이 15~25mg인 목캔디 기준으로 처음에는 해당 함량의 2배를 섭취하고 이후에는 깨어 있는 시간에 2시간마다 입안에서 녹여 섭취합니다. 최대 7일 동안 위와 같은 섭취량을 유지해도 좋습니다. 

아연 제품 형태

 아연 은 다양한 보충제 형태로 나와 있습니다. 황산 아연을 활용한 임상 연구가 많긴 하지만, 이런 형태는 흡수도가 상대적으로 떨어집니다. 아연피콜리네이트(zinc picolinate), 아세테이트(acetate), 시트레이트(citrate), 비스글리시네이트(bisglycinate), 산화아연 또는 아연모노메티오닌( monomethionine) 등의 형태로 섭취하는 것이 더 좋습니다. 위와 같은 형태는 흡수가 매우 잘 되며 건강에 도움이 된다고 뒷받침하는 자료가 있습니다. 아연 목캔디는 대부분 글루콘산아연(zinc gluconate)으로 만듭니다. 이런 제품에 효과적으로 적용할 수 있는 형태인 듯합니다.

발생 가능한 아연의 부작용

아연 보충제(특히 황산아연)를 공복에 섭취하면 위장 장애와 메스꺼움이 생길 수 있습니다. 하루 섭취량 150mg 이상으로 장기간 섭취하면 빈혈, HDL 콜레스테롤 수치 감소, 구리 흡수 방해로 인한 면역 기능 저하가 나타날 수 있습니다.

약물 상호작용: 아연은 테트라사이클린(tetracycline)과 시프로플록사신(ciprofloxacin) 흡수를 저해할 수 있습니다. 아연 보충제는 이런 항생제와 적어도 2시간 간격을 두고 섭취하세요.

아스피린, AZT(아지도타미딘), 캡토프릴(captopril), 에날라프릴(enalapril), 에스트로겐(경구 피임약 및 Premarin®); 페니실라민(penicillamine), 티아자이드계 이뇨제는 체내 아연 손실을 늘리거나 흡수를 방해합니다. 이러한 약을 드시는 분은 아연이 부족해지지 않도록 보충제로 섭취해야 할 수 있습니다.

참고문헌:

1. Gammoh NZ, Rink L. Zinc in Infection and Inflammation. Nutrients. 2017 Jun 17;9(6). pii: E624
2. Wessels I, Maywald M, Rink L. Zinc as a Gatekeeper of Immune Function. Nutrients. 2017 Nov 25;9(12). pii: E1286. 
3. Mocchegiani E, Romeo J, Malavolta M, et al. Zinc: dietary intake and impact of supplementation on immune function in elderly. Age (Dordr). 2013 Jun;35(3):839-60. 
4. Barnett JB, Dao MC, Hamer DH, et al. Effect of zinc supplementation on serum zinc concentration and T cell proliferation in nursing home elderly: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Am J Clin Nutr. 2016 Mar;103(3):942-51.
5. Prasad AS. Zinc in human health: effect of zinc on immune cells. Mol Med. 2008 May-Jun;14(5-6):353-7. 
6. Hulisz D. Efficacy of zinc against common cold viruses: an overview. J Am Pharm Assoc (2003). 2004 Sep-Oct;44(5):594-603.
7. Dabbagh-Bazarbachi H, et al. Zinc ionophore activity of quercetin and epigallocatechin-gallate: from Hepa 1-6 cells to a liposome model. J Agric Food Chem. 2014 Aug 13;62(32):8085-93.