활성산소 이야기

[白山]

활성산소 이야기

노화의 원인 80%는 활성산소 때문입니다.

인간이 일생 동안 들여 마시는 산소량은약 2천 1백만 리터(하루 공기흡입량 16kg, 산소량

220L~550L, 산소 1mol 32g)입니다.

체내에서 소비할 수 있는 산소의 양입니다.

그러나 그 중 5%가 빠져 나와 활성산소가 됩니다.

일종의 산화현상입니다.

산화는 원자가 전자를 잃는(빼앗기는) 현상입니다.

원자와 원자를 전자가 붙들고 있습니다.

목재건물을 지을 때 나무를 못을 박아 고정합니다.

나무가 원자에 해당하고, 못이 전자에 해당합니다.

못을 다 빼버리면 목조 건물을 무너집니다.

이처럼 산화가 되면 원자들을 잡고 있던 전자가 빠지면서 구조가 깨어집니다.

빠른 산화를 연소라 합니다.

산화 현상의 예는 석탄이 타고,

철이 녹슬고, 표백제의 얼룩 제거, 필름의 현상, 동맥혈의 붉음은 혈액의 산화, 항산화효소, 등이

있습니다.

빠른 산화를 연소라고 하니 호흡을 한다는 것은 핵폭탄을 서서히 만드는 것과 같습니다.

호흡하는 동안 자연스럽게 호흡의 5% 정도가 활성산소가 됩니다.

세포는 빠져나가면 다른 곳에 전자를 뺏는 이 악당 같은 산소를 붙들기 위해 노력합니다.

부단한 노력에도 산소 5%가 빠져 나갑니다.

이 산소는 나가는 순간 홀로 있지 못하고 다른 전자를 가져와야 자신이 안정이 됩니다.

그래서 다른 곳에 있는 전자를 훔칩니다.

문제는 세포에서 전자 훔치기 좋은 장소가 DNA인건 함정입니다.

세포는 단백질을 만들고, 단백질이 모여 조직이 되고, 간이나, 위장, 피부 등의 기관이 됩니다.

단백질을 만드는 방법이 DNA의 핵염기 복사입니다.

그런데 활성산소가 DNA의 전자를 뺏는 바람에 DNA가 무너지거나, 다른 형태의 단백질 복사를

명령합니다.

이 결과가 노화와 암입니다.

DNA는 세포 핵공 안에 들어 있습니다.

그래서 생명은 작은 핵공 안에 들어 있는 기다란 실이 만든 현상입니다.

핵공 안에 들어 있는 DNA의 정보를 복사하며 생명이 작동합니다.

아무리 작아도 물리적 실체를 가지기 때문에 숫자를 셀 수 있고, 길이와 크기를 가늠할 수

있습니다. 아데닌, 구아닌, 티민, 시토신으로 불리는 구조를 그리면 결국에 질소와 산소, 탄소,

수소, 등의 결합으로 되어 있습니다.

DNA도 안전하지 않습니다.

활성산소라 불리는 물질에 의해 전자를 뺏기면 DNA 가닥도 끊어지거나 유전자 복사에 오류가

생깁니다. 진핵세포만 그런 것이 아닙니다.

35억 년 전 박테리아 형태의 원핵세포도 살아남기 위해 활성산소의 공격을 어떻게든 줄여야

했습니다.

외계인이 지구에 왔을 때 지구가 만든 최고의 산물을 광합성을 뽑을 것이라고 닉레인은 말합니다.

시아노 박테리아에 의해 광합성으로 산소가 만들어지고 푸른 지구가 되었습니다.

그러나 산소 장벽이 없던 시절, 대양을 태양이 내리 쬐고 있습니다.

지금의 30배에 해당하는 자외선은 거의 방사능 피폭 수준이었고, 물을 수소와 산소로 갈라낼 정도

입니다. 그 때 만들어진 활성산소는 초과산화수소이온, 과산화수소, 하이드록시 라디칼,

싱클레트 옥시전 등입니다.

세포는 살아남기 위해 포피린 형태의 항산화 효소인 카타라제, 피로시다제, 하이드로제나제를

만들어 내었습니다. 항산화효소는 활성산소에 살아남기 위해 개발되었습니다.

살아남기 위한 최선의 노력이다.

이 때 들어간 것이 대양에 차 있던, 철, 망간 등입니다.

혈액의 산소를 잡기 위해 철이 들어간 이유도 여기에 있습니다.

포르피린 (porphyrin)은 생물학에서 수용성인 질소성 생물색소의 한 부류로 포르핀에 각종 곁사슬이

들어간 화합물입니다. 유도체로는 헤모 단백질(금속과 단백질이 결합한 포르피린)이 있습니다.

헴 단백질에는 녹색을 띠어 광합성이 가능한 고등식물의 엽록소, 여러 동물의 혈액에 있는

헤모글로빈이 있습니다.

포르피린 유사 단위 구조 (porphyrin-like unit)가 광합성과 혈액산소공급이 일어나는 반응

중심에서 중요한 특징이라는 것이 알려져 있지요.

그러면 산소를 어떻게 세포는 받아 들였을까요?

호흡입니다.

식물의 호흡이나 동물의 호흡을 통해 산소를 받아 들였습니다.

그래서 호흡하면서 우리는 죽어갑니다.

우리는 천천히 타는 핵폭탄입니다.

초기 세포의 경우는 ATP를 이용해 양성자를 퍼내었습니다.

그 후 전자를 이용하고, 나중에는 양성자가 퍼내고 그 양성자를 못 도망가게 막으로 둘러쌓습니다.

그렇게 막과 막 사이는 양성자의 밀도가 1만배 이상이 높아졌습니다.

높아진 양성자와 ATP 합성을 위해 터빈을 반대로 돌리며 38개의 ATP를 만드는 단계까지 진화한

것이지요.

그러나 이 일련의 사건을 한 눈에 보면 다른 형태가 보입니다.

마지막 한 방울의 눈물까지 짜내며 피부루산이 만들어집니다.

물에서 전자를 떼어내거나 다시 불이는 과정으로 우리는 살아갑니다.

우리 몸이 70%가 물로 되어 있습니다.

곰곰이 생각해 보면 가장 신비스런 현상 중 하나가 오줌 누기입니다.

하루에 신장은 200리터의 물을 걸러냅니다.

자신의 몸무게보다 많습니다.

거기에서 걸러내어진 물과 전해질로 우리 몸은 생체 활동이 가능합니다.

우리는 이미 물속에 있습니다.

우리는 걸어 다니는 물기둥입니다.

우리 콩팥이 걸러내는 결과로 우리의 몸의 전해질이 존재합니다.

전해질이 필요한 것이 아니라 콩팥이 선택한 전해질로 우리 몸이 살아갑니다.

활성산소는 그래서 적게 발생할수록 좋습니다.

몸의 산화력을 높이지 않는 음식을 섭취하는 것이 좋습니다.

생야채주스, 혼합 야채즙, 된장, 비타민 C등이 항산화효소를 만들 수 있어 도움이 됩니다.

고등 영장류와 기니피그와 과일박쥐를 제외하고, 거의 대부분의 식물과 동물은 스스로 비타민

C를 만듭니다. 그에 비해 우리 인간은 음식으로 비타민 C를 섭취해야 합니다.

고등영장류의 공통된 선조가 굴로노락톤 산화 효소를 만드는 유전자를 예전에 잃어버렸기

때문입니다. 비타민 C를 만드는데 많은 단백질이 소용됩니다.

이에 과일과 채소를 먹어 비타민을 보충합니다.

일종의 에너지 절약입니다.

그러나 활성산소가 꼭 나쁜 것만도 아닙니다.

활성산소는 세포 성장에 필수적입니다.

활성산소는 인간을 비롯하여 동식물의 체내에 세균, 바이러스, 곰팡이 등의 이물질 침입했을

경우, 녹여 없앰으로써 생체를 지키는 역할을 합니다.

백혈구 중에 호중성구(neutrophil) 이나 대식세포(macrophage)와 같은 식세포(phangocyte)는

효소를 이용하여 활성산소를 생성합니다.

체내에 만들어진 활성산소가 일종의 함정이 되어 몸속에 침입한 바이러스, 곰팡이 등을 녹입니다.

초파리는 활성산소 생성 효소 유전자를 없애면 번식하지 못합니다.

사람도 마찬가지입니다.

정자는 활성 산소를 뿜어내는 관을 통과하지 않으면 성숙하지 못합니다.

이화여대 분자생명과학부 강상원 교수팀은 ‘퍼록시레독신’이란 항산화 단백질이 활동산소를 잡아

먹으면 세포가 증식을 멈춘다는 사실을 밝혀냈다.

특히 퍼록시레독신이 없는 생쥐에서 혈관세포의 이상 증식 현상을 확인했습니다.

2010년 캐나다 맥길 대학의 지그프리드 헤키미 박사는 꼬마선충을 활성산소를 많이 생산하도록

유전자 조작을 하였습니다.

그 결과 수명이 더 연장되었습니다.

사람의 몸에도 활성산소가 적당량 있는 상태에서 최고의 성과를 냅니다.

독과 약은 한 몸인 셈입니다.

활성산소 줄이는 방법으로는 하루 물 8잔 마시기,

적당한 운동하기, 규칙적인 수면시간, 햇볕 쬐기가 있습니다.

물 8잔 마시기

오줌, 침, 그리고 뇌척수액의 분비는 하루 2리터 정도입니다.

이에 해당하는 물을 마셔 주는 것이 도움이 됩니다.

인간의 신장은 하루에 200리터의 물을 걸러냅니다.

물이 부족하게 될 때에는 혈액 내 염류의 농도가 올라가고 몸 전체가 스트레스 상황에 노출됩니다.

물의 섭취는 체내에 쌓이는 노폐물, 유해물질 배출 등의 효과가 있습니다.

산성화된 몸의 중화에도 도움이 됩니다.

적당한 운동하기

규칙적이고 가벼운 운동은 활성산소를 제거하는데 효과적이지만 과격한 운동은 오해려 활성산소를

유발할 위험이 있습니다.

규칙적인 수면 시간

규칙적인 수면은 세포 재생과 관련이 있습니다.

우리의 세포내에도 생체 시계가 있습니다.

이 시계는 햇빛의 양과 관련이 있습니다.

세포의 활동은 곧 단백질의 합성이며, 동시에 활성산소의 유발입니다.

이에 세포의 활동성을 생체 리듬에 맞출 때 활성산소는 줄어듭니다.

햇볕 쬐기

햇볕 쬐기는 체내에서 비타민 D생성과 관계가 있습니다.

시교차상 핵에 멜라토닌은 몸의 각성과 관계가 있습니다.

각성은 세포의 움직임에 대한 전반적 조절입니다.

활성산소 줄이는 음식

음식은 귀리(비타민, 아미노산, 비타민E 토코트리페놀 성분이 피부 영양 공급, 식이섬유 많음) ,

부추(베타카로틴, 엽록소, 프라보노이드, 파이토 케미컬 풍부, 강력한 항산화 효과),

베리류(항산화효소 안토시아닌 함유, 혈액 순환, 시력회복에 도움),

시금치(루테인, 피부의 수분 활동, 엽산, 아연, 칼슘, 철분, 마그네슘 무기질 풍부, 항산화효소

포피린 구조는 철분, 망간, 구리 등이 작용함)

감자(폴리페놀 함유, 노페물 배출 및 변비 탁월),

버섯(플라보노이드 장내 유해물 및, 발암 물질 배출 도움) 호두, 보리 등이 있습니다.

산소에 관해 700페이지 책을 쓴 닉 레인도 “골고루 먹되 과식은 피하고, 지나칠 정도로 깨끗하거나

지나치게 스트레스 받지 말고, 금연하고 규칙적으로 운동을 하고, 활기찬 마음을 갖는게 건강의

첩경입니다.”라고 하였습니다.

항산화효소를 만든 원핵 세포의 노고를 생각하며 오늘도 스트레스 줄이고, 웃는 하루가 되기를

바랍니다.