킬레이팅미네랄 이란?

킬레이팅미네랄

 

 

미네랄은 철, 구리, 아연, 망간 등 2가의 양이온을 가진 금속이며,
자연계에 존재하는 미네랄은 크게 무기미네랄과 유기미네랄로 구분할 수 있다.



무기미네랄은 광물의 일종으로 광물에서 추출하므로 광물질 또는 무기물이라고 한다.
우리가 사료에 첨가하는 미네랄도 광석에서 추출된 것으로 이를 무기미네랄이라고 한다.

그러나 동식물의 체내에서는 이와 다른 형태로 존재한다.
무기미네랄을 동식물이 섭취하면, 체내에서 유기물과 킬레이트 결합을 하여, 킬레이트미네랄 혹은 유기미네랄(단백미네랄)로 존재하게 된다. 혈색소의 철분, 엽록소의 마그네슘이 그 좋은 예이다.

킬레이션은 자연상태에서 생물체의 미네랄 흡수 및 대사를 원활히 수행하기 위한 생명의 기본 활동이다.

킬레이트를 영양학적으로 정의한다면,  2가의 광물질이 한 개 이상의 아미노산과 공유결합 및 이온결합을 통하여 이형환상물을 형성하는 것이다.

아미노산과 킬레이트된 미네랄은 자연상태에서 존재하는 각종 형태의 미네랄보다 3∼4배의 높은 흡수 이용율을 보여주고 있다. 이와 같이 킬레이트태 미네랄의 흡수 이용율이 높은 이유는 소화 흡수기전이 틀리기 때문인데, 동물이 무기태 미네랄을 섭취했을 때는 이온화된 금속이온과 장점막에 존재하는 integral protein이 킬레이트 결합을 하였다가 이들이 다시 분리되고 Carrier protein과 킬레이트 결합되는 복잡한 이온흡수과정을 거쳐야 하는 반면 킬레이트 미네랄은 이러한 복잡한 과정을 거치지 않고 아미노산과 dipeptide가 흡수되는 경로를 따라 장점막 세포로 곧바로 흡수되는 활성흡수 방법으로 흡수가 되기 때문이다.

또한 무기태 미네랄은 위 내에서 이온형태로 분리 될 때 2가의 양이온을 띄게 되는데 장내에 존재하는 음이온을 띄는 인산, oxalic acid, phytic acid, 섬유소 등과 결합하여 불소화 물질이 되므로서 흡수 이용율이 현저히 낮아지게 되는 것이다.

 

 

장에서 금속이온이 흡수되기 위해서는 기본적으로 장 단백질과 아미노산에 의해 금속이온이 킬레이트 되어야 한다.

금속은 분리된 이온으로서는 흡수나 대사가 되지 않지만 유기분자에 결합되면 흡수가 가능해진다. 킬레이션은 리간드(수용체에 결합하는 분자)라 불리는 킬레이팅 물질내에서 1개 이상의 공여원자가 배위공유결합을 통해 금속이온과 결합해 링 모양의 분자를 만드는 것이다.

미네랄은 생체내에서 소화작용에 의하여 분해되거나 이성화되지 않는 금속성 원자이다. 미네랄이 양이온으로 되려면 무기성 음이온의 도움이 필요하며, 이온으로 전환된 미네랄이온은 생성됨과 동시에 배위자에 의하여 킬레이트되어 이온의 자질이 상실되지 않도록 보호되어야 한다. 이러한 배위자 노릇을 하는 물질이 단백질의 부분분해물인 올리고펩티드이다.

미네랄 이온을 배위한 분자는 미네랄 이온과 올리고펩티드 사이에 배위공유결합을 하고 있는 상태이며 배위자 자신의 특성은 상실한 채 배위된 미네랄 이온의 기능만을 발휘할 수 있도록 하는 보조적인 활동을 하여준다.

만일 배위자가 아미노산 단분자이고 미네랄 이온이 2가일 경우는 미네랄이온 한 원자에 2분자의 아미노산이 결합하게 되므로, 이러한 화합물은 킬레이트 화합물이 아닌 단순 미네랄의 유기염에 지나지 않는다. 이와 같이 결합된 화합물은 킬레이트라 하지 않고 미네랄아니네이트 또는 미네랄디아미네이트로 표시되며, 미네랄이온의 분자외각 노출이 가능하여 주위에 있는 다른 물질과 조건에 따라 이차적인 반응을 일으킬 수 있다.

아미네이트는 미네랄의 유기산염이나 착염으로 분자내에 존재하는 미네랄은 이온상태가 아닌 완전한 화학결합이고, 배위자 부피가 적어 미네랄이온이 분자밖으로 노출되므로 미네랄과 유기산 각각의 물성을 발휘하게 된다. 특히 이들은 수용액에서 전해되므로 매체내에 다른 물질을 접촉시키면 쉽게 화학반응을 일으키게 된다.

그러나 킬레이트 화합물은 미네랄이온이 배위자와 단단한 정전기결합과 배위공유결합을 동시에 하고 있으며, 미네랄 이온의 노출을 완전히 차단한 상태이기 때문에 킬레이트 화합물은 아미네이트와 다르다. 따라서 체내흡수를 위한 미네랄의 배위자는 단백질이 부분 분해된 올리고 펩티드가 이상적이다. 올리고펩티드는 아미노산이 9개 이하의 분자결합상태를 의미하며 올리고펩티드중에서도 6~8개로 이루어진 펩티드가 가장 이상적이다.

킬레이트는 미네랄이온의 역가에 대응하는 수의 아미노산과 결합된 것이 아니고 펩티드사슬의 잉여 곁사슬에 존재하는 잔류카르복실기와 아민기 사이에 일어나는 특수한 결합니다.

킬레이트는 금속이온과 배위자 사이에 일어나는 결합으로 한쪽은 정전기 결합인 이온과 이온 또는 이온과 쌍극자사이에 결합이 일어나고 다른 쪽은 공유결합을 구성하고 있는 배위공유결합이다.