[7]오메가3 지방산과 임산부

오메가3지방산을 복용하고자 할 때, 가장 고민하는 것 중 하나가 EPA와 DHA 함량 또는 그 비율일 것이다. 물론 EPA와 DHA의 효능은 매우 다르다. 그럼 다르다고 해 각자 적용대상이 다르다고 해야 할까?

예를 들어 뇌와 망막에 DHA가 풍부해야 건강하다고 해 DHA만 먹어야 하고 EPA를 먹으면 해가 되는 것일까? 단, 미리 말해두지만 여기서 누구도 부인할 수 없는 전제는 이 두 물질들이 원래 연령과 성별을 불문하고 모든 인체에 중요하고 반드시 필요하다는 것이다. 그리고 이번 칼럼과 다음 칼럼에 걸쳐 언급하겠지만 이들은 사실 상호 연관적인 기능을 하고 있다. 그렇다면 DHA 또는 EPA만 편중해서 먹는 것이 설득력이 있는 것인가? 이에 대한 궁금증으로 EPA와DHA의 기능에 대해 분석해 보고 특히 이러한 논란의 기로에 설, 가장 유력한 대상이 임산부이기에, 이에 대해서도 다루어 보기로 한다.

가장 간단한 논리로 정리된 각 기능은 EPA가 염증반응을 조절하고 DHA가 세포막의 유동성 조절로 각 신체 기관 및 조직의 정상적인 기능유지 및 발달에 관여한다고 되어 있다.세포 염증반응의 매개물질(eicosanoids)이 AA(arachidonic acid, 오메가 6지방산)에서 유래되는데, EPA는 LA에서 AA를 합성하기 위해 필요한 효소인 delta-5-desaturase를 경쟁적으로 저해하므로, EPA를 많이 복용할수록 AA합성량이 줄어들어 염증반응을 감소시킬 수 있다는 것이다. 또한 세포막 인지질로부터 AA를 분리해내기 위해 필요한 효소인 phospholipase A2에 대해서도 EPA가 경쟁적인 저해관계를 가진다.

이는 corticosteroid의 항염 기전이다. 즉, EPA의 항염효과는 corticosteroid의 그것과 유사하게 나타날 수 있다. 그래서 염증 소인이 있을 경우 AA를 줄이기 위해 EPA의 복용이 강조 되고 있는 것이다. 이는 화학구조상 AA와EPA가 탄소수 20개로 비슷한 사이즈이기에 두 효소의 기질로서 경쟁할 수 있기 때문이다. 반면 탄소수 22개인 DHA는 이들 효소의 기질로서 작용하기 어려워서 AA와 경쟁적 저해 관계를 이룰 수 없다. 그래서 DHA는 염증반응과 무관한 것으로 단순하게 알려지고 있다. 하지만 엄격하게 말해서 그건 틀린 얘기다.

뒤에 언급하겠지만 DHA도 역시 염증반응에 관여한다. 단지 방식이 다르다. 게다가DHA는 오메가 6지방산인 LA에서 GLA를 합성하기 위해 필요한 효소인 delta-6-desaturase를 저해하여 궁극적으로 AA합성량이 줄어들긴 하지만, 그 중간 산물이자 강력한 항염증인자들(PGE1등)을 생성하는 dihomo gamma linolenic acid (DGLA)마저 감소시켜 염증반응 감소에 도움이 되지 못한다는 것이다. 그래서 고함량의 DHA복용시에 GLA의 보충이 요구되기도 한다. 다시 풀어 설명하면 고함량의 DHA 단독 복용시 염증반응 조절이 어렵다는 것이다. 그래서 염증에는 DHA를 줄여라..라고 하는데 이 역시 너무나 단순한 이분법적 사고방식이다.

또한 EPA가 뇌에서 존재하는 비중이 높지 않아서 뇌기능에 중요하지 않다고 한다. 물론 뇌의 여러가지 병변 또는 증상들이 염증에 기인한 이유도 있어서 EPA가 필요할 수도 있으나, EPA는 일단 뇌에 들어가면 쉽게 산화되어 버리므로 기능을 유지할 수 없다는 것이 그러한 주장의 근거이다. 이 역시 틀린 얘기이다. 우울증, 외상, 주의력 결핍 및 과잉 행동 장애(ADHD)와 같은 경우 실제 임상에서 고용량의 EPA가 DHA보다 더 유효하게 결과가 나오고 있다. DHA는 EPA보다 탄소수와 이중결합수가 더 많아 큰 분자구조적인 특징과 phospholipase A2 ,COX, LOX등 효소에 대한 기질로서 작용하지 않아 형태가 그대로 유지돼 세포막에서 차지하는 규모를 쉽게 증가시킬 수 있다.

결국 증가된 DHA비율이 EPA보다 세포막 유동성에 더 쉽게 기여하기에, 특히 신경 세포막의 수용체를 통한 signal transmission기능이 향상되어 뇌신경계 기능 조절에 유리하다는 것이다. 이것이 DHA의 뇌기능 향상 기전이다. 단, 절연체인 신경수초(myelin)는DHA 비중이 작다. DHA는 세포막에서 끊임없이 쓸려다니는 운동성을 지니므로 세포막에서 지질구조가 뗏목처럼 떠다니는 구조를 일컫는 Lipid raft(섬, island라고도 표현함)를 붕괴시켜 암세포의 사멸을 유도하고 염증성 사이토카인의 작용을 방해하기도 한다. 또한 DHA가 EPA보다 LDL입자에 융합시 부피를 좀 더 쉽게 확장시켜 부풀어 오른 LDL이 혈관벽 근육세포에 유입되는 것을 막아 죽종동맥경화증을 막을 수 있다고 한다. 모두 DHA의 염증조절 작용은 제외한 이론들이다.

그러나 EPA, DHA는 모두 cell signaling을 위한 지질 유래 염증 조절인자들의 전구체 역할 및 유전자 발현에도 관여한다. 항염증성 매개물질의 합성을 촉진하는 유전자 전사인자인 PPAR-gamma와 중성지질 조절을 위한 효소의 합성을 촉진하는 유전자 전사인자인 PPAR-alpha의 활성화 기전이 그러한 예이다. 이러한 오메가 3지방산들의 여러가지 기전들이 서로 영향을 미치며 인체의 기능을 정상적으로 유지하고 있다. 지면상의 한계로 다음 칼럼에서 오메가3지방산의 항염증성 매개 물질에 대해 자세히 다루어 보도록 하겠다. 오메가3지방산들의 항염효과에 대한 근거들과 해석으로 풀리지 않았던 퍼즐들이 점점 설명되고 있다.

태아의 뇌신경계 발달에 중요시되는 오메가 지방산이 AA와 DHA이다. AA는cell signaling pathway조절 및 세포 분화 , 염증성 인자들의 전구체 역할을 하며 DHA는 앞서 언급한 것처럼 뇌와 망막의 세포막에 높은 농도를 유지하면서 기능을 조절하게 된다. 가장 요구량이 높은 마지막 임신 3기에 태아는1일50-70mg의 DHA를 필요로 하며, 이는 산모의 DHA섭취량과 혈중 DHA농도에 의해 좌우된다. 신생아는 생후 18개월까지 DHA를 뇌에 축적시킬 수 있다. 이와 같이 태아의 뇌발달에 DHA와 AA만이 절대적인 것으로 인식되어 실제로 임산부를 위한 오메가 3지방산 제품은 거의 중금속 오염이 적고, DHA가 특히 많은 식물성 조류에서 추출한 것이 최선으로 유행처럼 되고 있다.

그러나 태아를 위해 체내에서 AA로 합성되는 LA 섭취증가와 상대적인 EPA 섭취 감소는 PGE2, TXA2등 합성 증가로, 조산 및 자간전증을 유발할 수 있다. EPA는 자궁근을 이완시키는 PGE3, PGI3의 전구체로 기능을 한다. 그러나 이러한 기능보다 더 중요한 EPA의 기능은 태반을 통과하는 DHA와AA의 혈중 농도 조절이다. 모체보다 태아의 DHA, AA 혈중 농도가 더 높기 때문에 이들이 태반을 통과하여 들어가는 특정 수송체계(FATP-4)가 필요하다. EPA은 지방산 수송단백(fatyy acid tranport proteins, FATPs)의 mRNA발현에 관여한다. 원래 모든 세포막 단백질의 mRNA발현은 DHA가 아닌 EPA가 조절한다. 따라서 모체의 EPA 농도를 높게 유지하면 FATP-4발현이 증가하여 태반을 통해 태아에게 공급되는 DHA, AA모두 상승시킬 수 있게 된다.

또한 어차피 유리 지방산들은 지방산결합단백(fatyy acid binding proteins, FABPs)에 결합돼야 태반과 태아의 세포에 유입될 수 있다. 앞서 EPA는 모든 세포막 단백질의 mRNA발현에 관여하므로 모체가 EPA농도를 높게 유지하면 FABP의 증가로 DHA, AA등이 쉽게 이동할 수 있게 된다. 특히 DHA에 높은 친화도를 가지면서 뇌세포 발달에 중요한B-FABP의 발현을 생각하면 EPA역시 임산부의 오메가3지방산 공급에서 빠질 수 없는 성분이다. 혹자는 동물성 오메가3지방산의 중금속 등 오염 문제에 대해 우려를 표명할 수 있다. 그러나 해외는 자신할 수 없으나 국내에서 식약처의 중금속 검사 등을 거쳐 허가를 받은 제품이라면 요즘과 같은 때는 중금속 걱정은 안 해도 좋다. 중금속 논란은 제품만 확실하다면 EPA를 손해보면서 동물성 오메가 3지방산을 포기할 이유가 없다.