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미네랄 사전
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[가]
규소 Silicon
개요 (General Overview)
14 Si
| 항목 | 내용 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|---|
| 분류 | 준금속 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 28.085 g/mol | 밀도 | 2.329 g/cm³ |
| 녹는점 | 1414 °C | 끓는점 | 3265 °C |
| 용융열 | 50.21 kJ/mol | 증발열 | 359 kJ/mol |
| 산화수 | ±4 | 이온화에너지 | 786.5 kJ/mol |
| 전기음성도 | 1.90 | 발견 | J.J. Berzelius (1824) |
규소(Silicon, 실리콘)는 대동맥, 기관지, 힘줄, 뼈, 피부를 포함한 신체의 연결조직(결합조직)에서 주로 발견되는 원소이다. 노화가 진행됨에 따라 체내 필요성이 증가하는 특징이 있다.
주요기능 및 효능 (Functions)
규소는 뼈의 형성 및 조직의 노화 방지와 밀접한 관련이 있다.
- 골격 및 결합 조직 강화: 칼슘과 상호작용하여 강한 뼈를 형성하며, 골다공증 예방과 관련이 있다. 대동맥, 기관지, 힘줄, 피부 등 결합 조직의 구성 성분이 된다.
- 노화 억제 및 면역: 면역 체계를 자극하고, 신체 조직에서의 노화 과정을 억제하는 역할을 한다.
일일 권장량 (Requirements)
규소의 섭취 권장량은 다음과 같다.
- 일반 권장량: 1일 5~10mg.
- 노화와 필요량: 나이가 들수록(노화) 규소에 대한 필요성은 증가한다.
[가]
게르마늄 Germanium
개요 (General Overview)
32 Ge
| 항목 | 내용 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|---|
| 분류 | 준금속 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 72.63 g/mol | 밀도 | 5.323 g/cm³ |
| 녹는점 | 938.25 °C | 끓는점 | 2833 °C |
| 용융열 | 36.94 kJ/mol | 증발열 | 334 kJ/mol |
| 산화수 | +2, +4 | 이온화에너지 | 762 kJ/mol |
| 전기음성도 | 2.01 | 발견 | C. Winkler (1886) |
게르마늄(Germanium)은 체내에서 미량 발견되는 원소로, 일일 평균 섭취량은 약 0.4~1.5mg이다. 유기적 형태와 무기적 형태로 나뉘며 그 독성과 작용에 차이가 있다.
주요기능 및 효능 (Functions)
게르마늄의 생리학적 기능은 아직 명확히 정립되지 않았으나, 일부 영양 치료 처방에서는 다음과 같은 효과를 제시한다.
- 세포 산소 공급: 게르마늄은 세포의 산소 공급을 향상시키는 것으로 여겨진다.
일일 권장량 및 안전 섭취량 (Requirements & Safety)
게르마늄의 최대 안전 섭취 기준은 다음과 같다.
- 건강한 성인: 1일 30mg 미만 또는 체중 kg당 0.43mg.
- 건강한 어린이: 1일 7.5mg 미만.
독성 및 주의사항 (Signs of Toxicity)
게르마늄 섭취 시 형태와 용량에 주의해야 하며, 과다 섭취는 심각한 부작용을 초래할 수 있다.
- 형태별 독성: 게르마늄의 유기적 형태는 비유기적(무기) 형태보다 독성이 적다.
- 신장 손상 위험: 비유기적 게르마늄은 독성이 있어 신장 손상을 초래할 수 있다. 유기적 게르마늄 보충제 또한 장기간(4~36개월) 과다 섭취(총 16~328g) 할 경우 신장 질환을 유발한 사례가 보고된 바 있다.
[가]
구리 Copper
개요 (General Overview)
29 Cu
| 항목 | 내용 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|---|
| 분류 | 전이 금속 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 63.546 g/mol | 밀도 | 8.96 g/cm³ |
| 녹는점 | 1084.62 °C | 끓는점 | 2562 °C |
| 용융열 | 13.26 kJ/mol | 증발열 | 300.4 kJ/mol |
| 원자가 | 1, 2 | 이온화에너지 | 745.5 kJ/mol |
| 전자친화도 | 119.235 kJ/mol | 발견 | Middle East (9000 BC) |
구리(Copper)는 인체 내에 약 50mg~120mg 정도 함유되어 있는 미네랄이다. 뇌, 심장, 신장에 농축되어 있으나 간에서의 농축도가 가장 높으며, 에너지와 해독 과정에 기여한다. 혈액 속의 구리 수치는 평균적으로 여자는 120mg/dl, 남자는 119mg/dl이다. 구리는 주로 소장에서 흡수되며, 일부는 위에서 흡수된다.
주요기능 및 효능 (Functions)
구리는 인체 내에서 철분 대사, 결합 조직 형성, 신경계 기능 등 다양한 생리적 역할을 수행한다.
- 혈액 생성 및 철분 운반: 뼈, 헤모글로빈, 적혈구 생성에 도움을 준다. 구리는 철을 창자 강관으로부터 적혈구 세포로 전환하고 운반하는 데 도움을 준다.
- 결합 조직 및 피부: 아연, 비타민 C와 균형을 이루어 탄력소(Elastin)를 형성하는 데 작용한다. 이는 상처 치료, 머리카락과 피부색 유지와 관련이 있다.
- 신경계 및 뇌 기능: 뇌에서 몸으로 신호를 전달하고 그 반대로 전달하는 과정을 돕는다. 노르에피네프린(norepinephrine)을 포함해 뇌에서 신경전달물질을 생성하고 조절하는 것과 관련이 있다.
- 항산화 작용: 산화 방지 효소인 SOD(Superoxide Dismutase) 활성화에 역할을 한다. 특히 갑상선, 자궁, 폐, 간, 뇌, 적혈구 세포, 신장, 뇌하수체에서 산화로 인한 손상을 막아준다.
- 심혈관계 유지: 심장혈관계의 발달과 유지에 관련이 있다.
- 골격 건강: 구리는 뼈 속에 교원질(콜라겐)의 교차 결합과 관련이 있어 골다공증 예방에 기여한다.
일일 권장량 (Requirements)
성인의 1일 기준량은 약 2mg이며, 연령별 안전하고 적절한 1일 흡수량은 다음과 같다.
- 영유아: 0~6개월 0.4~0.6mg, 6개월~1세 0.6~0.7mg.
- 어린이: 1~3세 0.7~1.0mg, 4~6세 1.0~1.5mg, 7~10세 1.0~2.0mg.
- 청소년 및 성인: 11세 이상 1.5~2.5mg, 성인 1.5~3.0mg.
부족 시 증상 및 질환 (Signs of Deficiency)
구리 결핍은 다음과 같은 다양한 신체적 문제를 초래할 수 있다.
- 일반적 증상: 전반적인 허약, 빈혈, 설사, 피부 통증, 호흡기 장애.
- 골격 및 외모: 골다공증, 대머리 현상.
- 면역 기능 저하: 구리가 결핍된 식사는 면역 기능 지수의 감소를 초래하며, 이후 구리 수치를 정상으로 회복시켜도 면역 기능은 위태로운 상태가 지속될 수 있다.
- 성장 장애: 동물 실험 결과, 구리가 부족한 식사는 성장 속도를 감소시키고 성장을 방해하는 것으로 나타났다.
독성 및 주의사항 (Safety & Toxicity)
- 과다 섭취 부작용: 과도한 구리 섭취는 배탈과 메스꺼움을 일으킬 수 있다.
- 중독 증상: 메스꺼움, 빈혈, 허약, 설사, 두통, 입안의 금속성 맛, 피부염, 신경 장애, 탈색 등을 포함한다.
- 치명적 용량: 어린이가 3g을 복용하면 치명적일 수 있다.
- 상호작용: 철과 아연을 과다하게 섭취하거나 비타민 C를 보충하면 구리 흡수가 감소할 수 있다. 과당(Fructose) 섭취 증가는 구리 결핍을 심화시킬 수 있다.
- 관련 질환: 윌슨병(Wilson's disease)은 연조직에 과도한 구리 축적이 일어나는 유전적 장애로 간, 뇌, 신장에 손상을 일으킬 수 있다. 구리 수도관을 통한 식수 섭취로 인한 중독 사례가 보고된 바 있다.
연구 동향 (Current Research)
- 골다공증 (Osteoporosis): 폐경기 이후 여성에게 구리와 아연의 보충은 골밀도 보존 및 척추 뼈 손실 방지와 관련이 있다. 2년간 구리 3mg을 보충한 집단은 뼈의 미네랄 밀도를 유지한 반면, 위약 집단은 상당한 뼈 손실을 보였다. 연구원들은 구리가 골다공증 방지에 중요한 역할을 한다고 결론지었다.
- 면역 기능 (Immune Function): 건강한 남성을 대상으로 한 연구에서 2개월간 구리가 부족한 식사를 한 경우 면역 기능 지수가 감소하였으며, 이후 구리 섭취를 통해 혈액 수치를 정상화한 후에도 면역 기능은 불안정한 상태를 보였다.
- 성장 (Growth): 캘리포니아 대학의 연구에 따르면 구리는 음식물 섭취와 이용 효율성에 영향을 주어 성장 속도에 관여하며, 결핍 시 성장을 방해한다.