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미네랄 사전
개요 (General Overview)
| 항목 | 내용 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|---|
| 분류 | 준금속 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 74.922 g/mol | 밀도 | 5.727 g/cm³ |
| 녹는점 | 817 °C (at 28 atm) | 끓는점 | 614 °C (승화) |
| 용융열 | 24.44 kJ/mol | 증발열 | 34.76 kJ/mol |
| 산화수 | ±3, 5 | 이온화에너지 | 947.0 kJ/mol |
| 전기음성도 | 2.18 | 발견 | Albertus Magnus (c. 1250) |
비소(Arsenic)는 일반적으로 독성 물질로 잘 알려져 있지만, 소량일 경우 동물에게 유익한 작용을 한다는 사실이 밝혀졌다. 인간의 일반적인 식사에는 하루 약 12~50mcg의 비소가 포함되어 있다.
주요기능 및 연구 (Functions & Research)
비소의 필수성에 대한 연구는 주로 동물을 대상으로 진행되었으며, 이를 통해 생체 내 중요성이 간접적으로 증명되고 있다.
- 필수성 증거: 쥐, 햄스터, 염소, 닭을 포함한 여러 동물 연구는 비소가 필수적인 미네랄이라는 간접적인 증거를 제공하였다.
- 미량의 유익성: 독성이 있는 원소이나, 미량으로 투여될 경우 생체 기능에 유익한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
일일 권장량 (Requirements)
동물 연구에 근거하여 인간에게 필요한 추정량과 안전 섭취량은 다음과 같다.
- 추정 필요량: 동물 연구를 바탕으로 환산한 인간의 1일 필요 섭취량은 12.5~26mcg이다.
- 안전 섭취량: 영양학자들은 안전한 비소 섭취 범위를 1일 140~250mcg라고 권고한다.
부족 시 증상 및 결핍증 (Signs of Deficiency)
동물 실험(특히 염소)에서 비소 결핍 상태를 유도했을 때 다음과 같은 증상이 관찰되었다.
- 성장 및 발달: 성장 둔화 현상이 나타난다.
- 생식 기능: 출산 장애 및 유아 사망률 증가를 초래한다.
개요 (General Overview)
| 항목 | 내용 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|---|
| 분류 | 알칼리 토금속 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 9.0122 g/mol | 밀도 | 1.85 g/cm³ |
| 녹는점 | 1287 °C | 끓는점 | 2469 °C |
| 용융열 | 7.895 kJ/mol | 증발열 | 292.4 kJ/mol |
| 산화수 | +2 | 이온화에너지 | 899.5 kJ/mol |
| 전기음성도 | 1.57 | 발견 | L.N. Vauquelin (1798) |
베릴륨(Beryllium)은 전자 장비, 강철, 자전거 바퀴 등의 합금을 포함하는 산업 과정에서 주로 사용되는 원소이다. 일반적인 1일 추정 섭취량은 약 100mcg이다.
주요기능 및 연구 (Functions & Research)
베릴륨의 필수적인 생리적 기능은 명확히 정립되지 않았으나, 치아 건강과 관련된 일부 연구 결과가 있다.
- 치아 석회화 방지: 일부 연구에서 베릴륨 염화물 1ppm은 충치 위험 증가와 관련된 석회화를 예방하는 것으로 밝혀졌다.
일일 권장량 (Requirements)
공식적인 권장량은 없으나 추정 섭취량은 다음과 같다.
- 추정 섭취량: 1일 약 100mcg.
독성 및 주의사항 (Signs of Toxicity & Safety)
베릴륨은 섭취 경로와 형태에 따라 독성 여부가 달라진다.
- 흡입 독성: 산업 독물학에서 베릴륨 먼지의 흡입은 폐 손상, 상처 또는 섬유증을 일으키는 것으로 알려져 있다.
- 섭취 안전성: 연구 문헌에 따르면 미량의 베릴륨을 함유한 식품 보충제 섭취와 관련된 중독 사례는 보고되지 않았다.
개요 (General Overview)
| 항목 | 내용 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|---|
| 분류 | 전이후 금속 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 208.98 g/mol | 밀도 | 9.78 g/cm³ |
| 녹는점 | 271.4 °C | 끓는점 | 1564 °C |
| 용융열 | 11.30 kJ/mol | 증발열 | 151 kJ/mol |
| 산화수 | +3, +5 | 이온화에너지 | 703 kJ/mol |
| 전기음성도 | 2.02 | 발견 | C.F. Geoffroy (1753) |
비스무트(Bismuth, 비스뮴)는 체내에서 알려진 필수적인 생물학적 기능은 없는 것으로 파악된다. 그러나 의학적으로는 오랜 역사를 가지고 있으며, 과거에는 매독 치료제로 사용되었고 현재는 특정 의약품의 성분으로 활용되고 있다.
주요기능 및 용도 (Functions & Uses)
비스무트는 인체 내 생리적 기능보다는 의학적 용도로 주로 언급된다.
- 생체 기능: 현재까지 체내에서 알려진 고유한 생리적 기능은 없다.
- 의학적 용도: 역사적으로 매독을 치료하는 데 사용된 적이 있으며, 현재는 직장 좌약(suppository) 등의 의약품 성분으로 사용된다.
독성 및 부작용 (Signs of Toxicity)
비스무트가 체내에 과도하게 축적되거나 중독될 경우 신경계통에 문제를 일으킬 수 있다.
- 신경 및 운동 장애: 비스무트 독성은 비틀거리는 걸음걸이(보행 실조)와 떨림(진전) 증상을 유발할 수 있다.
- 인지 및 감각 장애: 기억 감퇴를 비롯하여 시각 및 청각 장애를 유발할 수 있어 주의가 필요하다.
개요 (General Overview)
| 항목 | 내용 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|---|
| 분류 | 전이 금속 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 50.9415 g/mol | 밀도 | 6.11 g/cm³ |
| 녹는점 | 1910 °C | 끓는점 | 3407 °C |
| 용융열 | 21.5 kJ/mol | 증발열 | 459 kJ/mol |
| 산화수 | +2, +3, +4, +5 | 이온화에너지 | 650.9 kJ/mol |
| 전기음성도 | 1.63 | 발견 | A.M. del Rio (1801) |
바나듐(Vanadium)은 대부분의 신체 조직에 존재하는 미네랄로, 그 필요성에 대한 유력한 환경적 증거가 제시되고 있다. 스포츠 분야에서는 경기력 향상을 위한 보충제의 구성 요소로 사용되기도 하며, 포도당 신진대사에 유익한 영향을 준다고 알려져 있다.
주요기능 및 효능 (Functions)
바나듐은 신체 조직의 발달과 대사 과정에서 중요한 역할을 수행한다.
- 조직 발달: 연골, 뼈, 치아의 적절한 발달을 위해 바나듐이 필요하다.
- 대사 조절: 신체 성장, 번식 기능, 콜레스테롤 합성에 역할을 한다.
- 포도당 대사: 포도당 신진대사에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.
부족 시 증상 및 결핍증 (Signs of Deficiency)
동물 연구를 통해 밝혀진 바나듐 결핍 시 나타나는 증상은 다음과 같다.
- 생식 및 유아 건강: 자연 유산율 증가, 유아 사망률 증가.
- 골격계: 골격 기형 발생 증가.
독성 및 주의사항 (Signs of Toxicity)
바나듐은 유익한 기능을 할 수 있으나, 과다 섭취 시 독성을 유발할 수 있어 주의가 필요하다.
- 동물 실험 독성 증상: 혈당 감소(저혈당), 설사, 적혈구 감소의 역효과를 내며 면역 억제를 유발하는 것으로 나타났다.
개요 (General Overview)
| 항목 | 내용 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|---|
| 분류 | 할로겐 (비금속) | 상태 | 액체 |
| 원자량 | 79.904 g/mol | 밀도 | 3.1028 g/cm³ |
| 녹는점 | -7.2 °C | 끓는점 | 58.8 °C |
| 용융열 | 10.57 kJ/mol | 증발열 | 29.96 kJ/mol |
| 산화수 | ±1, 3, 4, 5, 7 | 이온화에너지 | 1139.9 kJ/mol |
| 전기음성도 | 2.96 | 발견 | A.J. Balard (1826) |
브롬(Bromine)의 일일 섭취량은 대략 2~8mg이다. 브롬은 일반적으로 브롬화물 이온(bromide ion) 형태로 섭취되며, 독성 수치가 낮기 때문에 영양학적으로 독성의 위협이 되는 원소는 아니다.
주요기능 및 연구 (Functions & Research)
브롬의 인체 내 명확한 필수 기능은 완전히 정립되지 않았으나, 영양학적 이점에 대한 연구가 존재한다.
- 영양학적 유익성: 일부 연구에서는 브롬이 영양적으로 유익할 수 있음을 제시하고 있다.
- 관련 질환 연구: 혈액 투석 환자에게서 낮은 브롬 수치가 관찰되는 등 특정 건강 상태와 연관이 있다는 보고가 있다.
개요 (General Overview)
| 항목 | 내용 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|---|
| 분류 | 준금속 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 10.81 g/mol | 밀도 | 2.34 g/cm³ |
| 녹는점 | 2076 °C | 끓는점 | 3927 °C |
| 용융열 | 50.2 kJ/mol | 증발열 | 480 kJ/mol |
| 산화수 | +3 | 이온화에너지 | 800.6 kJ/mol |
| 전기음성도 | 2.04 | 발견 | J.L. Gay-Lussac (1808) |
붕소(Boron)는 식물에게 필수적인 미량 원소이며, 최근 인간과 동물에게도 영양적으로 중요한 미네랄로 정립되었다. 아직 미국 국립과학아카데미(National Academy of Science)에 의해 공식적인 필수 미네랄로 인정받지는 못했으나, 과학계와 의료계 내에서 그 생리적 기능에 대한 의견 일치가 커지고 있다. 붕소는 대부분의 조직에서 발견되지만 주로 뼈, 비장, 갑상선에 농축되어 있으며, 과다한 양은 소변으로 배출된다.
주요기능 및 효능 (Functions)
붕소는 칼슘 및 뼈 대사, 호르몬 조절, 인지 기능 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 수행한다.
- 뼈 건강 및 골다공증 예방: 칼슘과 뼈의 신진대사에 필요하며, 골다공증과 관련된 뼈 손실을 방지하도록 돕는다. 나이 든 사람들은 붕소를 보충하면 칼슘 흡수력 감소를 보완하는 데 이롭다.
- 치아 건강: 충분한 붕소 섭취는 충치 발생 감소와 관련이 있다.
- 뇌 기능 향상: 적절한 붕소 섭취는 기억력, 기민함, 인지 기능 향상과 연관되어 있다.
- 호르몬 조절: 하루 3mg의 붕소 보충은 테스토스테론과 에스트로겐의 혈청 농도를 상승시키는 것으로 밝혀졌다. 또한 에스트로겐과 갑상선 호르몬을 포함한 여러 물질의 대사에 영향을 주는 역동적인 미량 원소이다.
- 암 예방: 붕소를 적절하게 섭취하는 남성들은 전립선암 유발 위험이 감소하는 것으로 나타났다.
일일 권장량 (Requirements)
현재 공식적으로 정해진 일일 권장량(RDA)은 없다.
- 일반 섭취량: 미국 내 전형적인 일일 섭취량은 0.5~0.7mg이며, 서양식 식사를 하는 사람들은 하루 0.1~0.5mg 정도를 섭취한다.
- 권장 보충량: 연구 결과에 따르면 칼슘과 마그네슘 유지 및 호르몬 수치 상승을 위해 하루 3mg 정도의 보충이 도움이 될 수 있으며 , 나이 든 사람들에게는 하루 2~3mg의 보충이 권장되기도 한다.
부족 시 증상 및 결핍증 (Signs of Deficiency)
자료에서 명시적인 결핍증 목록을 제공하지는 않으나, 기능 설명을 통해 유추할 수 있는 결핍 영향은 다음과 같다.
- 골격계 문제: 뼈의 미네랄 밀도 감소 및 골다공증 위험 증가.
- 인지 기능 저하: 기억력 및 기민함 등 뇌 기능 저하.
- 호르몬 불균형: 성호르몬(테스토스테론, 에스트로겐) 수치 감소.
개요 (General Overview)
| 항목 | 내용 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|---|
| 분류 | 할로겐 (비금속) | 상태 | 기체 (표준상태) |
| 원자량 | 18.998 g/mol | 밀도 | 1.7 g/L |
| 녹는점 | -219.67 °C | 끓는점 | -188.11 °C |
| 용융열 | 0.51 kJ/mol | 증발열 | 6.62 kJ/mol |
| 산화수 | -1 | 이온화에너지 | 1681 kJ/mol |
| 전기음성도 | 3.98 | 발견 | H. Moissan (1886) |
불소(Fluoride)는 1972년 충치 발생 감소에 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀져 필수 미네랄로 인정되었다. 영양소 치료 처방에 따르면 미국 내 절반 이상의 도시들이 수돗물에 불소를 첨가하여 공급하고 있다.
주요기능 및 효능 (Functions)
불소는 주로 치아와 뼈의 건강 유지에 기여한다.
- 치아 건강: 불소의 주된 기능은 치아의 에나멜(법랑질)을 강화하는 것이다. 적절한 불소 섭취는 충치 발생을 감소시킨다.
- 뼈 강화: 칼슘의 축적을 증가시켜 뼈를 튼튼하게 만드는 역할을 한다.
일일 권장량 (Requirements)
안전하고 적절한 불소의 일일 섭취량은 다음과 같다.
- 0~6개월 유아: 0.1~0.5mg
- 6개월~1세: 0.2~1mg
- 1~3세: 0.5~1.5mg
- 4~6세: 1~2.5mg
- 7세 이상: 1.5~2.5mg
- 성인: 1.5~4mg
부족 시 증상 및 결핍증 (Signs of Deficiency)
불소가 부족할 경우 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
- 충치 발생 증가: 미국 내 조사에 따르면 물에 불소를 넣지 않은 지역이나 불소 섭취량이 낮은 지역에서 충치 발생률이 높게 나타난다.
- 골다공증 위험: 불소 연구는 골다공증 예방과 결합되어 진행되고 있다. 일부 연구에서는 방어 효과를 나타내는 것으로 보고되었다.
연구 동향 및 주의사항 (Research & Note)
- 뼈 형성 자극: 미국 영양과학협회(American Society for Nutritional Sciences)에 따르면, 통제된 실험 조건 하에서 칼슘과 함께 불소화물을 천천히 방출되도록 투여했을 때, 일부 사람들에게서 새로운 뼈의 형성을 자극하는 것이 밝혀졌다.
- 마그네슘과의 상호작용: 동물 연구에서 불소와 마그네슘을 함께 투여했을 때 에나멜을 단단하게 하는 데 긍정적인 영향을 미치고, 충치 발생을 상당히 감소시켰다.
- 과다 섭취 시 주의: 일부 연구에서는 불소화물의 다량 섭취가 머리뼈(두개골) 골절의 위험을 증가시킨다고 보고하고 있어 적정량 섭취가 중요하다.