마그네슘은 초록색의 식물 색소인 엽록소를 구성하는 성분으로 부족하면 식물의 성장이 저해된다. 식물은 필요한 마그네슘을 토양으로부터 얻고, 인간은 주로 식물성 식품이나 초식동물의 육류를 통해 섭취한다. 마그네슘은 염기성 이온으로 칼슘, 칼륨, 나트륨에 이어 네 번째로 체내 함유량이 높은 양이온으로 세포내액에는 칼륨 다음으로 함유량이 높다. 인체 내 총 마그네슘 보유량은 성인의 경우 약 25 g(1,000 mmol) 정도이며, 이 중 50-60%가 뼈와 치아에 존재하고 나머지의 대부분은 연조직에 존재한다. 체내 총마그네슘의 1% 정도만 세포외액에 존재한다.
흡수와 대사
일반적으로 식품으로 섭취한 마그네슘은 30~40% 정도가 소장을 따라 전체적으로 흡수되지만, 주로 공장(jejunum)과 회장 부위에서 단순 확산과 능동수송에 의해 흡수된다. 과잉 섭취 시에는 흡수량이 감소하며, 섭취가 부족했다면 80%까지도 흡수가 가능해진다.(마그네슘 섭취량에 반비례한다.) 부갑상선호르몬은 장에서 마그네슘 흡수를 조절하고 비타민 D와 25(OH)D₃, 1,25(OH) 2D₃ 등 비타민 D의 대사물질은 마그네슘의 흡수를 높이지만, 인산은 마그네슘과 불용성 염을 형성하여 마그네슘의 흡수를 저해하며, 피틴산 및 셀룰로오스와 같은 식이섬유도 마그네슘의 흡수를 저해한다.
신장에서 마그네슘 조절은 여과와 재흡수 과정에 의하며 세뇨관 분비는 거의 일어나지 않는다. 혈청 마그네슘의 약 70%가 사구체막을 통해 여과된 후 여과된 마그네슘의 10-15%가 근위세뇨관에서 재흡수 되고 60-70%의 가장 많은 양이 헨레고리, 그리고 10-15%는 원위세뇨관에서 재흡수되며 3-5% 정도가 소변으로 배설된다. 원위세뇨관에서 마그네슘의 재흡수는 부갑상선호르몬, 글루카곤, 칼시토닌, 바소프레신에 의해 증가된다.
혈중 마그네슘 농도가 높을 때 이러한 호르몬의 작용이 저하되어 마그네슘 배설이 증가된다. 또한 이뇨제, 알코올, 카페인은 신장에서 마그네슘 배설을 증가시킨다. 체내 마그네슘은 신장을 통해 배설되는 것 이외에 약 25-50 mg/일 의 내인성 마그네슘이 대변으로 배설되며 땀으로 배설되는 양은 약 15 mg/일이다.
생리적 기능
- 골격과 치아의 구성 성분
마그네슘은 칼슘 및 인과 복합체를 형성해 골격과 치아를 구성하고 골강도를 유지하는 무기질이다.
- 에너지 대사
마그네슘은 에너지 생성, 산화적 인산화 및 해당 과정에도 관여해서 미토콘드리아에서 ATP를 생성하는 과정에 마그네슘 - ATP 복합체를 만들어 ATP의 구조를 안정화시킨다.
- 세포의 신호 전달
마그네슘은 세포막을 통한 칼륨 및 칼슘 이온의 이동 활성화에 관여하며 신경자극 전도, 근육 수축 및 심장과 평활근의 수축에 중요한 역할을 한다. 마그네슘은 칼슘과 정반대의 작용을 하는데, 칼슘은 근육을 긴장시키고 신경을 흥분시키지만 마그네슘은 근육을 이완시키고 신경을 안정시킨다.
- 신체 여러 물질의 구성 성분
마그네슘은 DNA, RNA 같은 핵산과 단백질을 만드는데 관여하며, 300종 이상 효소의 보조인자로 탄수화물과 단백질을 만드는 데 필요한 효소들의 활성화와 항산화제인 글루타티온의 합성에도 필요하다.
결핍증
마그네슘은 식품에 널리 분포되어 있고, 마그네슘의 섭취가 낮을 때는 신장으로 마그네슘 배설도 감소하기 때문에 균형적인 식사를 하는 건강한 성인에게서는 결핍 증상이 잘 나타나지 않는다. 하지만 지속적인 설사, 흡수장애 증후군 등의 위와 장관에 질환이 있거나 당뇨, 장기간의 이뇨제 복용으로 인한 소변으로 배설되는 마그네슘의 양이 증가한 경우, 알코올 중독의 경우에 마그네슘의 결핍 증상이 나타난다. 마그네슘 결핍 초기 증상으로는 식욕 부진, 구역, 구토, 피로 및 허약이 나타난다. 마그네슘 결핍이 악화됨에 따라 무감각, 저림, 근육 수축 및 경련, 발작, 비정상적인 심장 박동 및 관상동맥 경련이 발생할 수 있다. 심각한 마그네슘 결핍 시에는 무기질의 항상성이 깨져서 저칼슘혈증과 저칼륨혈증을 초래한다.
혈중 마그네슘 농도가 급격하게 떨어지면 세포외액의 다른 무기질과의 균형이 깨지면서 신경자극전달과 근육의 수축, 이완작용이 조절되지 않아 신경이나 근육에 심한 경련 증상이 나타난다. 마그네슘 결핍이 심해지면 뼈의 성장장애와 골다공증이 초래된다.
과잉증
정상적인 식사를 통해 자연적으로 섭취하는 경우에는 과잉섭취로 인한 부작용이 발견되지 않았지만 과다한 양의 보충제를 복용하면 혈중 마그네슘의 농도가 증가하면서 설사, 근육약화, 호흡곤란, 심장박동 이상 등의 증상이 나타난다.
마그네슘의 주요 급원은 전곡류, 견과류, 땅콩 등이다. 시금치 같은 녹색 채소에도 마그네슘이 많이 들어있지만 수산과 피틴산과 같은 성분도 함께 있어 효율은 좋지 않다. 1회분 기준으로 콩가루 30g에는 마그네슘 93mg(100g 당 310mg), 아몬드 10g에는 29mg(100g 당 294mg), 밀가루 90g에는 20mg(100g 당 22mg)이 들어있다.
한국인 영양섭취 기준 - 2020 한국인 영양소 섭취기준 참고
| 성별 | 연령 | 마그네슘(mg/day) | |||
| 평균 필요량 | 권장 섭취량 | 충분 섭취량 | 상한 섭취량* | ||
| 영아 | 0 - 5(개월) | 25 | |||
| 5 - 11 | 55 | ||||
| 유아 | 1 - 2(세) | 60 | 70 | 60 | |
| 3 - 5 | 90 | 110 | 90 | ||
| 남자 | 6 - 8(세) | 130 | 150 | 130 | |
| 9 -11 | 190 | 220 | 190 | ||
| 12 - 14 | 260 | 320 | 270 | ||
| 15 - 18 | 340 | 410 | 350 | ||
| 19 - 29 | 300 | 360 | 350 | ||
| 30 - 49 | 310 | 370 | 350 | ||
| 50 - 64 | 310 | 370 | 350 | ||
| 64 - 74 | 310 | 370 | 350 | ||
| 75 이상 | 310 | 370 | 350 | ||
| 여자 | 6 - 8(세) | 130 | 150 | 130 | |
| 9 -11 | 180 | 220 | 190 | ||
| 12 - 14 | 240 | 290 | 270 | ||
| 15 - 18 | 290 | 340 | 350 | ||
| 19 - 29 | 230 | 280 | 350 | ||
| 30 - 49 | 240 | 280 | 350 | ||
| 50 - 64 | 240 | 280 | 350 | ||
| 64 - 74 | 240 | 280 | 350 | ||
| 75 이상 | 240 | 280 | 350 | ||
| 임신부 | +30 | +40 | 350 | ||
| 수유부 | +0 | +0 | 350 | ||
*식품외 급원의 마그네슘에 해당
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