활성산소

[氾江 최종윤]

산소는 인간 생존에 꼭 필요한 물질이다. 지각에 가장 많이 존재하는 산소는 무게로 거의 50%에 육박한다. 우리 몸에서 산소의 비율은 약 65%를 차지한다. 산소는 이처럼 우리에게 아주 중요한 원소지만, 모든 산소가 우리의 몸에 이로운 것은 아니다. 우리 몸에 해를 줄 수 있는 산소, 활성산소에 대해 알아보자. 
 
활성산소는 '프리라디칼(free radical)' 혹은 '자유기(自由基)' '유리기(遊離基)' 라고 불린다.
활성산소는 동식물의 체내 세포들의 대사과정에서 생성되는 산소화합물로 노화나 동맥경화, 암 등의 원인과 관계가 있는 것으로 알려지고 있다.
활성산소란 우리가 호흡한 산소가 에너지를 만들고 물로 환원되는 과정에서 나타나는 수천배 산화력이 높은 산소찌꺼기. 몸속에서 발생되거나 스트레스, 자외선, 세균침투에 의해서도 나타난다.
활성산소는 적당량이 있으면 세균이나 이물질로부터 몸을 지키지만 너무 많이 발생하면 정상세포까지 무차별 공격, 각종 질병과 노화의 주범이 된다.
즉, 환경오염과 화학물질, 자외선, 혈액순환장애, 스트레스 등으로 과잉 생산된 활성산소는 인체의 정상적인 DNA와 세포, 조직을 공격한다. 활성산소는 DNA의 유전정보를 파괴하고 세포막을 붕괴하며 비정상적인 세포단백질을 형성한다.
현대병의 90% 이상이 활성산소가 원인이며, 노화의 원인설로 가장 강력하게 대두되고 있는 것 또한 활성산소이론이다.
그러나 최근 들어 활성산소가 인체에 이로운 역할도 한다는 것이 새롭게 밝혀지면서 '활성산소 억제=수명 연장'이라는 이론에 반발하는
학자들도 다수 나오고 있다. 

 

근육 세포의 엔도좀에서 생성된 활성산소(연두색)
출처 - 미국 심장협회


세포에 손상을 입히는 변형된 산소, 활성산소

보통 공기 중의 산소 분자는 삼중항 산소(triplet oxygen, 3O2)로, 2개의 홀전자를 가지고 있으면서도 안정한 편이다. 그러나, 산소가 변해 불안정한 상태가 되면 다른 성질을 띤다. 활성산소(reactive oxygen species)는 세포에 손상을 입히는 모든 종류의 변형된 산소를 말한다. 과산화수소(hydrogen peroxide: H2O2), 초과산화 이온(superoxide ion: O2-), 수산화 라디칼(hydroxyl radical: ·OH)이 대표적인 활성산소들이다.
 
활성산소가 우리 몸에 무조건 해로운 것은 아니다. 예를 들어 체내에서 과산화수소의 분해 결과 생성되는 수산화 라디칼은 병원체 등을 무차별적으로 공격하여 소독약 역할을 수행하고 있다. 문제는 이것이 우리 몸이 필요로 하는 분자들까지도 무차별 공격한다는 것이다. 나쁜 콜레스테롤로 낙인찍힌 저밀도지질단백질(LDL)을 산화시켜서 심장병을 유발하는 일에도 수산화 라디칼의 기여도가 제법 크다. 수산화 라디칼은 오존 혹은 과산화수소보다 더 큰 산화력을 지닌 물질이다. 다른 물질을 산화시킬 수 있는 능력, 산화력이 크다는 것은 다른 물질을 쉽게 변형할 수 있는 능력이 있다는 것이다.


라디칼은 쌍을 이루지 못한 전자를 포함하는 원자, 이온, 분자를 말한다. 일반적으로 전자는 쌍으로 존재하려는 경향 때문에 홀로 있으면 다른 분자들과 반응하려는 경향이 크다. 따라서 대부분의 경우 라디칼은 불안정하고 수명이 짧다. 그러나 라디칼이 단백질 같은 커다란 분자 속에 파묻혀서 다른 물질과 접촉하기가 곤란하면 오랫동안 존재하는 것도 가능하다. 또한, 분자의 크기가 작더라도 라디칼을 안정시킬 수 있는 분자구조(비타민 E 혹은 멜라닌)의 한 부분으로 있을 때는 오랫동안 수명을 연장할 수 있다.
 
 






 
 

[氾江 최종윤]

항산화물질은 산화를 방지하는 물질들을 두루 가리키는 말이다. 항산화제(抗酸化劑) 또는 산화방지제(酸化防止劑)라고도 한다. 항산화작용을 하는 물질로는 카로티노이드류(베타카로틴, 라이코펜, 루테인), 플라보노이드류(안토시아닌, 카테킨, 레스베라트롤, 프로안토시아니딘), 이소플라본류(제니스테인, 다이드제인), 비타민 C 및 비타민 류, 미네랄, 토코페롤, 셀레늄, 글루타티온 등이 있다. 또한 이런 물질이 많은 식물로는 오레가노 꿀, 블랙커런트, 블루베리, 아로니아속, 아사이야자, 노니, 메리골드 등이 있다.-위키백과

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블루베리

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메리골드