불소의 성질과 분포, 불소의 생리작용과 신진대사

불소의 성질과 분포 - 불소는 반응성이 강한 원소이기 때문에, 원소의 형태로는 지구상에 존재하지 않는다. 그러나 불소 이온은 흙이나 물 등 자연계 도처에 다양한 농도로 존재한다. 예를 들어 바닷물은 1.2~1.4ppm 정도의 불소를 함유하고 있다. 이는 수돗물 불소농도 조정사업의 직정농도인 1.0ppm보다 높은 농도이다. 민물은 대개 0.2ppm이나 그 이하로 낮은 농도의 불소를 함유하고 있다. 반면에 깊은 지하수에는 수십 ppm의 불소가 있다. 이렇듯 불소는 흙이나 물에 산재해 있기 때문에 모든 동식물은 어느 정도씩 불소를 가지고 있다. 이런 점에서 본다면 어떤 형태의 생명체이건, 소량의 불소 노출에는 견뎌낼 수 있도록 적응되어 왔다고 볼 수 있다. 인간은 불소를 공기, 음식물, 음용수를 통해서 섭취한다. 공기를 통한 섭취는 일반적으로 무시할 만한 정도로, 약 0.04mg/day 정도이다. 불소가 많이 함유되어 있는 물질을 다루는 공장의 근처에서는 예외가 있을 수 있다. 불소가 토양과 식물에 흔하다는 사실은 원하든 원하지 않든 간에 누구나가 일정량의 불소를 복용하고 있다는 뜻이다. 성인의 경우, 불화지역주민의 일일섭취량은 1~3mg 이내이고, 비수불지역 주민의 경우에는 1.0mg 이하였다. 불소의 생리작용과 신진대사 - 인체에 섭취된 불소는 주로 상부 소화관에서 흡수된다. 음식물 내 불소는 약 80%가 인체에 흡수되고, 수분 내 불소는 약 85~97%가 흡수된다. 불소의 흡수는 특히 칼슘과 마그네슘, 알루미늄 이온이 있는지의 여부에 따라서 달라지는데, 이러한 양이온들이 불소와 침착하여 그 흡수를 방해하기 때문이다. 흡수된 불소는 몇 분 안에 혈액을 떠나기 시작하여 뼈와 신장으로 모인다. 그 후 대부분의 불소는 오줌으로 배설된다. 건강한 성인의 경우, 5.0mg의 불소를 단독으로 섭취하면 혈액으로 흡수되어 몸 밖으로 사라질 때까지 약 8~9시간이 걸린다. 불소는 골조직이나 생성 중인 치아와 같은 칼슘조직에 친화성을 갖는다. 불소는 이런 경조직에 침착되고, 그 침착 정도는 차이가 많다. 골조직 내의 불소농도는 연령이나 불소섭취상태 등 여러 가지 요인에 의해서 달라지며, 800~10,000ppm까지 이른다. 치아 법랑질 외벽층의 불소농도는 400~3,000ppm 정도인데, 법랑질 속으로 들어갈수록 급격히 농도는 감소된다. 연조직 내 불소농도는 혈장 내 불소농도에 비례해서 오르거나 떨어진다. 그러나 배설 축척 과정이 급격히 진행되기 때문에, 신장 이외에 연조직에는 불소가 거의 남아있지 않게 된다. 섭취된 불소의 대부분은 배설되는데, 젊은이보다 노인에게서 더 잘 배설된다. 왜냐하면 젊은이는 골격성장으로 인해 불소를 더 많이 흡수하기 때문이고, 아이들은 성인들보다 신장의 배설률이 작기 때문이다. 신장기능에 이상이 있으면 몸속의 불소가 증가할 수 있기 때문에 신장의 배설기능은 중요하다. 결과적으로 불소의 섭취와 관련하여 고려되어야 할 유일한 질병은 만성 신부전증뿐이다. 신장병 환자가 불소섭취를 줄여야 하느냐 하는 의학적 판단은 혈장 내 불소농도의 측정결과에 따른다. 미리 주의하는 것이 좋으므로 장기간 투석장치를 사용하고 있는 환자에게는 불소가 없는 투석액을 사용하도록 한다. 모든 신장병환자가 불소 없는 물을 사용해야 한다고 주장하기는 무리이다. 불소만이 신장병에서 문제 되는 광물질은 아니기 때문이다. 예를 들어 철과 같은 경우에도, 믿을만한 투석치료센터에서는 모든 환자에게 이온이 제거된 물을 투석액으로 사용할 것을 강조하고 있다. 식품의 섭취허용량을 결정하는 기관으로, 미연방 국립학술원은 구강보건효과 때문에 불소를 인간에게 이로운 원소로 분류하였다. 불소의 효과적 사용 - 사람들이 마시는 물에는 천연수와 상수도수가 있다. 상수도수를 흔히 수돗물이라고 한다. 수도에는 상수도와 하수도가 있는데, 수도란 흔히 상수도를 말한다. 지표수에는 지하수에 비해서 불소가 지나치게 적게 들어 있다. 즉 과거 지하수를 주로 음용했던 사람들은 현재 수돗물을 주로 음용하는 도시인들보다 높은 농도의 불소를 지금까지 마시며 오랫동안 살아왔다. 그러나 도시인의 지표수로 만든 낮은 농도의 불소를 함유하는 물을 음용하게 되었고, 그 결과 수돗물 사용자들의 우식유발 가능성이 더 높아졌다. 이에 따라 음용수의 낮은 불소농도를 구강건강에 적합한 적정농도를 조정해 주는 일이 필요하게 되었다. 우리나라에서 마시는 물을 생산 공급하는 기관은 상수도사업소와 상수도사업본부이다. 지역사회주민들의 불소공급의 원천은 크게 보아 천연수로부터 얻는 불소와 수돗물불소농도조정사업을 통해 얻는 불소이다. 우리나라에는 천연수에 불소가 많이 들어있는 지역이 몇 군데 있었으나, 이 지역들도 대부분 수돗물을 사용하게 되었기 때문에 천연불소지역은 없다고 볼 수 있다. 미국의 경우, 천연 불소지역은 1800여 지역사회로, 900만 명 이상이 천연불소를 식음하고 있으며, 이는 불소농도가 조정된 수돗물을 식음 하는 인구는 약 4%에 달한다. 수돗물에 사용되는 원수는 지표수와 지하수인데, 우리나라에서 대부분의 수돗물은 강이나 호수, 댐의 물과 같은 지표수로 만들어진다. 이 지표수의 원천은 대부분 강우에 의한 것으로서, 빗물에는 불소가 함유되어 있지 않다. 강하된 빗물이 지층을 깊이 오래 거쳐서 나오는 경우 암반에 있는 불화물이 녹아나게 되어, 지역에 따라 불화물의 농도가 높아질 수는 있다. 그러므로 우리나라에서 사용되는 대부분의 수돗물 원수의 물소농도는 높지 않고, 대개 0.3ppm 이하이다.