스크랩 활성산소와 항산화제

[심천]

항산화 기능식품

< 유해산소의 항산화 작용 >

1. 유해산소 ( Activated oxygen )란?

   사람이 호흡하는 산소의 약 5%는 유리기 상태로 인체 내에 존재하며, 세포막, 단백질, 효소, 비타민, DNA 등을 공격한다.

2. 유리기 ( Free radical )란?

   외측궤도에 쌍을 이루지 않은 1개 또는 홀수의 전자만을 가진 원자 또는 원자단. 또는 분자.

3. 산소 유리기 ( Reactive Oxygen Species ROS ) 

  1)OH. ; 가장 활성이 크다.

      ---> 체내 효소로는 대사가 안됨.

            electronic donor만이 가능 --> 항산화제

            자외선 조사에 의해서만 발생 ( 휴대폰, 전자렌지, 방사선... )

4. Free radical reaction ( 3 step reaction )

  1) Initiation ( 반응의 시작 ) ; (1) living cell의 산화 환원 도중에 생김

                                O2 + e- --------> O2- (superoxide)

                                (2) ionization radiation

                                  H2O     -------->  OH. + H.

  2) propagation ( 반응의 전파 ) ; R. + R1 -----> R1.+ RH

  3) termination ( 종말 )

     (1) endogenous or exogenous antioxidants

           Vit. E

           sulfhydril compounds ( cysteine, glutathione )

           serum protein ( transferrin )

     (2) inactivation of superoxide catalyed by SOD

             O2-   +  O2-   + 2H  ------>  H2O2   +   O2

                                        SOD

             2H2O      -----------------> O2   +   2H2O

                             catalase

             H2O2      ------------------> H2O 

                            GSH peroxidase ( hydorxyl radical도 환원시켜 H2O로 만듬 )

5. Lipid peroxidation의 chain reaction 

6. 산소유리기의 기원

  1) chemicals : CCl4, drugs

  2) radiation

  3) toxic gas

  4) cell ageing process

  5) phagocytosis

  6) 수명다한 적혈구 ( heme  -----> Fe + bilirubin + free radicals )

  7) inflammation

  8) tumor destriction ( macrophage )

7. 세포 내 산소대사와 그에 따른 항산화기전

8. Free radical damage ( cross-linking, 교차반응 )

  1) lipid peroxidation : short fatty acyl derivatives & malondialdehyde

  2) amino acid oxidation

  3) protein strand scission

  4) fatty acid oxidation

  5) cross-linking reaction : disulfide       cross-linking reaction

                             lipid-protein    cross-linking reaction

                             lipid-lipid       cross-linking reaction

                             protein-protein  cross-linking reaction

                             glucose-protein  cross-linking reaction

9. 교차 반응 (유리기 손상 ) 결과

  1) 염증성 질환 ; 관절 , 각종 기관 (신장, 폐, 심장 )

  2) 세포막중 특히 과산화지질이 생기기 쉬운 조직 ; 폐, 뇌, 적혈구

  3) lipid, SH bond of protein, nucleotides of DNA 등이 손상 

10. 과산화지질

     불포화지방산 ( PUFA ) --------> lipid peroxide + protein

                            --------> lipofuscin ( aging pigment = 'wear & tear' pigment )

                            --------> Brown atrophy ( 검버섯, 주근깨, 기미 ...)

  1) 단백질을 변성시켜 혈관벽 등에 부착

  2) 효소와 결합, 활성을 저하시킴 ( lipofuscin도 결국 효소의 활성저하로 인해 생성됨 )

  3) 비타민과 결합

  4) a-lipoprotein (HDL)의 활성 억제해서 노화촉진

  5) DNA를 공격, 돌연변이를 일으킴 ( 암세포에서는 반드시 peroxide protein을 볼수 있음 )

  6) 세포막, 생체막 파괴 ----> 세포기능 저하, 가수분해효소 방출 -----> 세포파괴, 질병, 노화

  7) 혈소판 응집

  8) 뇌신경세포를 구성하고 있는 단백질과 결합, 노인성 치매를 일으킴.

  9) 임부사망의 제 1 원인

  10) 피부병, 기미의 원인

  11) 백내장의 원인 ( 안구에 항산화작용을 하는 C, E, SOD, GSH, Se 등이 부족 시 발생한다. )

11. Antioxidants

  1) Se

  2) Vit. E

  3) SOD

  4) Vit. C

  5) b-carotene

  6) pycnogenol ; 프랑스 남부의 소나무 껍질의 flavonoids. Vit E보다 50배 C보다 20배 강력한 항산화제

                  현재까지 발견된 가장 강력한 항산화제

  7) Catechin ; 녹차에서 추출한 flavonoids 항산화제

  8) resveratrol ; 적색 포도 껍질 속

  9) rosemary extract

  10) uric acid

  11) 기타 미네랄 ( Cu, Mn, Zn, Fe )

  12) lipoic acid = thiotic acid

* Non - nutrient antioxidants

  1) GSH ( glutathione )

  2) Co-Q

  3) catalase

  4) SOD ( small peptide이므로 escape hydrosis를 거치며 완전형태로 흡수 )

  5) albumin

< Glutathione (GSH) >

1. glutathione의 역할

우리몸에서 만들어지는 강력한 항산화제이다.

글라이신, 글루타메이트, 시스테인으로 구성된 tripetide 아미노산입니다.

GSH은 주로 3가지 역할을 합니다.

  1) 가장 강력한 항산화제

   비타민C, 비타민E의 항산화력도 GSH 가용성에 달려있다.

  2) 해독작용

   약물에 의한 신진대사 산물, 오염물질, 암유발 물질, 방사선 피해를 포함한 수십가지 유독물질이 GSH효소체계에 의해서 제거된다. 인체에서 가장중요한 해독기관인 간에서 GSH 응축수준이 가장 높다.

  3) 면역체계강화

   면역체계가 제대로 작동하기 위해서는 GSH에 전적으로 의존하고 있다.

   특히 T-cell림프구의 생성과 유지에 GSH가 절대적인 역할을 한다.

2.glutathione의 생성 

    1) homocysteine -----------------> cysteine   

                         비타민B6

    2) homocyteine 제거에 필요한 비타민 : 비타민B12, 엽산

    3) GSH 생성에 필요한 아미노산 : methionine, cysteine, N-acetylcysteine(진해거담제로 쓰이는것)

3. glutathione peroxidase 

  여기에서 중요한 미네랄 : Se

4. 글루타치온과 항산화제 

  1) a-lipoic acid ( thiotic acid )

   주로 지질층에서 항산화작용

   모든 세포 내에 존재하는 지방산으로서 포도당을 에너지로 전환시키는 대사과정에서 중요한 역할을 하며 강력한 항산화 효과가 있다.

   (1) 인체에서 합성.

   (2) 지질층에 용해되어 있었기에 lipoic acid로 명명함.

       그러나 수용성, 지용성 모두에서 항산화 작용을 나타냄

   (3)기능

       · GSH를 재생시킴 ( 30%이상 증진 ) E, C, CoQ10증진

       · 뇌 항산화제 ( 뇌로 쉽게 침투하는 유일한 항산화제 )

       · 뇌 속의 질소 유리기를 중화시킴

       · 미토콘드리아의 효능 증가 ( 노화는 미토콘드리아의 에너지 생산 능력 저하로 유리기 발생 증가시           킴. 리포산이 이를 억제 )

  2) 비타민 E

    (1)기능

    강력한 항산화제로서 특히, 지질(LDL)의 산화를 막고 혈액순환을 원활하게 해 심혈관질환의 위험을 낮추는 역할을 한다.

  - 당뇨병의 예방과 치료에 도움을 주며 전립선암의 발생 위험을 낮춘다. 뇌기능의 퇴화를 지연시키고 난소의 기능을 원활하게 하는 효과가 있으며 퇴행성관절염과 폐경기 증후군의 증상을 완화시킨다. 

  3)비타민C 

항산화력이 뛰어난 데 비해 부작용이 거의 없고 비용도 저렴하여 가장 널리 쓰이는 항산화제이다.

   (1) 기능

    -. 활성산소에 의한 세포 손상을 예방하는 것은 물론 콜라겐 형성과 유지, 상처 회복에 도움을 주며 고용량 투여 시 감기 증상을 완화시키는 효과도 있다.

    - . 지질대사를 호전시키는 효과가 있으며 뇌졸중의 위험을 감소시킨다는 보고도 있다.

    -. 면역기능 강화 효과와 간에서 독성 물질의 제 1단계 해독에도 필요한 요소 중의 하나이다.

  4) 베타카로틴 

    · 기능 - 비타민 A의 전구물질로서 강력한 항산화 효과가 있다. 자외선 손상에 대한 보호 효과와 면역증진 기능이 있어 항암효과도 기대할 수 있다. 

  5) 아스타산친(Astaxanthin) 

붉은색을 띠는 카로티노이드 계열의 색소로 열에 강하고 물에 잘 용해되지 않는다. 연어, 새우, 게 등의 갑각류를 비롯한 헤마토코커스 등 수생동물에 널리 분포하며, 생체 내에서는 주로 단백질과 결합한 색소단백질로 존재한다.

● 기능 - 강력한 항산화제로 작용하는데 비타민E나 베타카로틴보다 월등히 강한 항산화력을 가지고 있다. 비타민E의 약 550배의 항산화력을 나타낸다. 혈관 내피세포를 강화시키고 LDL콜레스테롤의 산화를 막아 고혈압, 심장병, 뇌졸중 등 순환기 질환의 예방과 치료에 도움이 된다.

면역세포(NK Cell, T임파구 등)를 증강시켜 면역기능 강화 효과가 있으며 결체조직(ex. 콜라겐)이 유해산소에 의해 손상되는 것을 차단하는 효과도 있어 관절 건강에 도움을 준다. 피부의 탄력과 젊음을 유지하는 콜라겐과 엘라스틴이 유해산소에 의해 산화되는 것을 막아 기미와 주름살 예방 및 개선효과도 있으며 활성산소로부터 눈을 보호하여 백내장을 예방하는 효과도 있다. 그밖에도 항암, 항스트레스, 항당뇨 효과 등이 있다.

  6) 라이코펜 

    ·카로테노이드 계열로서 토마토, 수박, 자몽, 구아바 등 붉은 색 과일에 많이 들어 있는 강력한 항산화제이다.

  7) OPC(Oligomeric Proanthocyanidine Complexes)

레드와인 추출물, 포도씨 추출물, 소나무 껍질 추출물 등에서 발견되는 항산화제이다.

● 기능 - 심혈관질환 예방과 항암효과가 있는 것으로 알려져 있다. 프랑스 남서해안에서 자라는 해송 껍질에서 추출하는 OPC를 피크노제놀(pycnozenol)이라고 하며 비타민E의 50배, 비타민 C의 20배 정도의 항산화력을 가지고 있다.

  9) 보효소(코엔자임) Q-10

유비퀴논, 비타민Q라고도 하는데 면역력을 증강시키고 혈액순환이 잘되게 한다. 보효소Q-10은 세포의 에너지 생산에 중요한 역할을 하므로 활력이 떨어진 사람에게 효과적이다. 또 항산화력이 비타민E보다 훨씬 강해 몸에 쌓인 유해산소를 제거하는 데에 좋다. 유비퀴논은 20세 이후 감소하기 시작해 노년이 막 시작될 무렵 80퍼센트나 줄어든다. 고등어, 연어, 정어리 등 등푸른 생선에 가장 많이 들어 있고, 현미, 달걀, 두유, 땅콩, 시금치 등에도 있다.

  10) 실리마린

• 알코올 또는 약물에 의해 손상된 간 세포 재생

• Decongest the liver (A liver decongestant stimulates bile flow through the liver and gallbladder, thus reducing stagnation and preventing gallstone formation and bile-induced liver damage.)

• 간경변의 환자와 속도를 생존의 증가 

• 바이러스성 간염의 치료를 보완 

• Protect against industrial poisons, such as carbon tetracholoride (a colorless gas that leaks into air, water and soil near manufacturing and waste sites)

• Protect the liver against pharmaceuticals that stress the liver, such as acetaminophen and tetracycline

• Antidote and prevent poisoning from the death cap mushroom, Amanita phalloides

유해산소의 작용을 억제해서 간세포파괴를 지연시키는 항산화 효과와 세포막안정화 (세포 막의 Lipid peroxidation방지)작용으로 간보호 작용을 갖는 대표적으로 간에 특이적으로 작용하는 항산화제임

당뇨로인해 다량의 glucose가 aldose reductase라는 효소작용으로 sorbitol로 변해 세포부종을 야기시키고 결과적으로 당뇨합병증를 발생시키는데, 실리마린은aldose reductase 저해제로 작용해서 당뇨 합병증의 진행을 억제 한다.

콜레스테롤 합성억제및 지단백 정산화로 간손상에의한 동맥경화를 예방한다.

  11) phytochemical antioxidant

    (1) proantocyanidins in grape seeds

    (2) herb like gingo biloba & garlic

    (3) quercetin found in zucchimi , squash & green tea

    (4) lycopene from tomatoes

    (5) trace minerals ; Se & Ge etc.

*  잠시 저의 주저리입니다.

· 항산화제는 자신은 산화가 되면서 유리기를 환원시키는 능력을 가지고 있습니다.

· 항산화제는 혼자서 움직이기 보다는 여러 가지 시스템을 통해 환원능력을 가집니다.

· 보통 항산화제에는 -OH, -SH, SeH(쎌레늄을 말합니다) 기를 가지고 있습니다.

 ----> 이런것이 많은 것일수록 항산화능력이 강합니다.

· glutathione의 약자가 GSH입니다. 즉 glutathione이 SH기를 가지고 있다는 표현입니다.

· NADH는  nicotinamide adenine dinucleotide 의 약자이고 H이온을 가지고 있다는 것입니다.

· 알코올은 -OH기를 가지고 있어서 항산화능력이 있으나 그 부산물인 acetaldehyde의 독성

  지나친 환원에 의해서 유리기 발생을 촉진합니다.

  지용성약물은 지방이나 세포막 등에서 수용성약물은 세포안이나 혈중에서 주로 항산화효과를 냅니다.

* 인간의 몸은 1년이면 98%가 바뀐다고 합니다.

  인체는 항상 순환하고 반복합니다.

  음식이나 약을 통해서 섭취한 영양소는 한군데 머무는 것이 아니라 항상 순환하고

  매일 똑같은 대사를 통해서 반복됩니다.

  하지만 지나치게 한쪽으로 치우치게 되면 특히 단순탄수화물, 지방 섭취는 인체에 많은 에너지를 공급하지만 그로 인해서 활성산소의 발생, 지방세포가 커지면서 인슐린저항성을 일으키게 됩니다.

  그리고 질병이 발생합니다.

우리 몸은 비타민, 미네랄, 필수지방산의 결핍에 고생을 하고 있고

지나친 에너지(지방, 탄수화물)의 과다로 인한 활성산소에 의해서 병들어 갑니다.

영양제를 하나 사러 오시는 여러 환자( ? )분들에게 조금이나마 도움이 되었으면 합니다.

항산화제를 정리하면서 너무 부족한것이 많이 있는데 여러 약사님들의 도움으로 이글이 완성되어나갔으면 합니다. 

그리고 마지막으로 전자전달계에 대한 내용을 첩부합니다.