'활성산소와 항산화제'에 해당되는 글 2건

  1. 2017.02.26 활성산소(reactive oxygen)가 늙고 병들게 한다
  2. 2015.12.24 활성산소 & 항산화 & 파이토케미컬 (Phyto Chemical)

활성산소가 무엇인가?


활성산소 분자의 구성



호흡을 하는 모든 생물체들은 산소를 필요로 하며 호흡 과정에서 반응성이 강한 산소유도체가 생성되는데, 이들을 통칭하여 활성산소라 한다.

 

활성산소 발생 원인

 

 

사람이 들이마신 산소는 세포 속으로 움직여 탄수화물과 지방을 태워서(=산화) 분해시키는 데 사용된다. 음식 속의 탄수화물과 지방을 산화시켜야 우리에게 필요한 에너지로 사용할 수 있기 때문이다. 하지만 산소가 에너지만 주는 것은 아니다. 산소는 우리 몸에서 음식물을 연소시키는 과정 중에 활성산소라는 유해성 산소를 만든다.

 

보통 정상적인 산소는 우리 몸 속에서 약 100초 이상 머무르지만 불안정한 활성산소는 100~10억분의 1초 동안 생겼다가 순식간에 없어진다. 이와 같이 활성산소는 눈 깜짝할 사이에 존재하는 유해물질이지만 반응성이 매우 강해서 순식간에 우리 몸을 공격해 망가뜨린다.

 

활성산소는 우리 몸의 기본단위인 세포의 (세포)막을 공격해서 세포의 본래 기능을 상실하게 만들고, 세포 내 유전자를 공격해서 해당 세포가 재생(분화 또는 자살)하지 못하게 막는다.

결국 활성산소는 인체의 신호전달체계를 망가뜨리거나 면역력을 떨어트림으로써 당뇨병, 동맥경화, 암 등의 체내 질병으로 이어지는 것이며, 세포의 재생을 막기 때문에 노화를 유발하거나 촉진시키는 것이다.

 

활성산소는 노화와 질병의 원인이면서 살균기능도 겸비한다.

 

하지만 인체에 세균이나 바이러스가 침투하면 그것들을 살균(죽이기)하기 위해서 우리 몸은 스스로 활성산소를 만들어 내기도 한다. 그렇기 때문에 과도한 양의 활성산소가 문제가 되는 것이다.

 

활성산소가 체내에서 살균기능을 끝내면 역시 분비량의 2-3%가 체내에 남게 된다. 이렇게 남은 활성산소는 우리 몸에 좋지 않은 영향을 주는데, 면역체계가 이들 과잉 활성산소의 공격을 방어해 줌으로써 과잉 활성산소의 공격에서 어느 정도 벗어날 수 있도록 해준다.

 

활성산소가 만들어지면 인체는 자동적으로 이를 제거하기 위해 항산화 효소인슈퍼옥사이드 디스뮤타제(Superoxide Dismutase ; SOD)’를 분비해 활성산소를 제거하고 몸 밖으로 내보낸다.

SOD는 간, 심장, , 췌장, 혈액, 뇌 등 모든 부위에 들어있다.

 

그러나 나이가 들수록 인체의 방어체계가 점점 약화되기도 하고, 스트레스 등 여러 원인으로 몸의 면역체계가 제대로 작동하지 않는 경우가 많기 때문에 항상 활성산소에 노출되면서 노화와 질병으로 이어질 가능성이 크다.

 

 

활성산소 종류

 

인체에 위협이 되는 활성산소는 초과산화수소이온, 과산화수소, 하이드록시 라디칼, 싱클레트 옥시전 등 총 4가지다. 이 가운데 ‘물 분자’에 추가로 ‘산소 원자’ 하나를 달고 있는 형태를 지닌 과산화수소는 반응성이 뛰어나다. 늘 혹과 같은 산소 원자를 상대방에게 건네고 자신은 안정된 물 분자 형태를 취하려는 성질을 갖고 있기 때문이다.

 

수퍼옥사이드 이온 (superoxide anion, O₂¯)

활성산소종의 일종. 통상의 산소분자에 전자가 1개 이입한 1전자환원체로서 1개의 홀전자(unpaired electron)가 있는 음이온라디칼이다. 과산화수소의 전구체이며, 철이나 동의 존재 하에서 펜톤반응에 의해 히드록실라디칼을 생성한다.(상세보기)

 

과산화수소 (hydrogen peroxide, HO)

수소와 산소의 화합물로 옅은 푸른색을 띠며 희석한 용액은 무색이고 물보다 점성이 큰 액체이다. 분석 시약의 산화제, 견사나 양모 등의 표백제, 플라스틱 공업에서 비닐 중합의 촉매로도 사용된다. (상세보기)

 

하이드록실 라디칼 (hydroxyl radical, OH )

플라스마 상태에서 발생하는 산소 음이온계의 물질. 히드록실 라디칼(Hydroxyl Radical)이라고도 한다. 수산화 이온(OH-)의 라디칼 이온이다. 오존의 2000, 태양의 자외선보다 180배 정도 빠른 살균 속도를 지닌다. 그리고 공기와 물속에 있는 거의 모든 오염 물질과 반응하여 탈취, 분해하는 기능이 있다. (상세보기)

 

싱클레트 옥시전(일중항 산소 singlet oxygen , 單一狀態酸素 ¹O)

공기내의 기저상태의 산소분자는 최외각(最外殼)산소분자는 반결합성 분자궤도에 같은 방향인 스핀을 갖는 전자가 한 개씩 들어 있는 라다칼[()중항분자]인데(3O2), 대부분이 단일상태인 세포성분과는 스핀금제 때문에 효소 또는 반응은 하지 못한다. 3O2이 광화학반응에서 에너지를 얻어 여기상태가 되면 반결합성 궤도의 전자의 스핀이 상호간에 역()이 되어, 단일상태산소(1O)가 된다. (상세보기)

 

수퍼옥사이드 이온 (superoxide ion, O¯)

과산화수소 (Hydrogen peroxide, H₂O₂)

하이드록실 라디칼 (hydroxyl radical, •OH)

일중항 산소 (singlet oxygen  ¹O₂)

 

 

4종류의 활성산소 가운데서도 수산화 라디칼은 다른 것들과 특히 비교된다.

 

수산화 라디칼(하이드록실 라디칼 hydroxyl radical)은 반응성이 매우 강하면서도 반감기는 나노초(ns) 정도로 매우 짧다.

효소에 의해 제거되는 초과산화 이온과는 달리 수산화 라디칼은 효소의 공격을 받지 않는 반면에 짧은 수명에도 불구하고 거의 모든 종류의 분자들을 공격하여 (인체의) 필수 분자들을 없애버린다.

 

 

항산화(활성산소 환원제거) 물질

 

전통적인 항산화 물질

 

 

과잉의 활성산소를 제거하기 위해 인체 내에서 생성되는 항산화 물질이 있다. 외부에서 섭취가 가능한 항산화 물질은 각종 식품, 특히 과일과 채소류에 광범위하게 포함되어 있고 인공 합성 항산화제도 시판되고 있다. 최근에는 수소의 뛰어난 항산화 효과가 주목 받고 있다.

 

카탈라제(catalase)

대사 혹은 호흡 과정에서 생성된 과산화수소는 분해되면서 더 강력한 산화력을 지닌 수산화 라디칼을 형성할 수 있는데, 다행히도 과산화수소가 분해효소인 카탈라제(catalase)를 먼저 만나게 되면 수산화 라디칼이 형성되지 않는다. (상세보기)

 

글루타치온 퍼옥시다제(Glutathione peroxidase)

글루타치온(Glutathione) 분자를 매개체로 하여 과산화수소를 분해한다. Glutathione peroxidase활성화 자리(active site)에는 셀레늄(Se)이 포함되어 있다는데, 셀레늄의 섭취로 몸 속에서 과산화수소의 분해를 돕는 효소가 많이 생성된다면 그만큼 활성산소의 농도를 줄일 수 있다. (상세보기)

 

▷활성부위(active site , 活性部位) 또는 활성점(active site, 活性點)

기질과 상호작용하고 결합하여 효소-기질복합체를 형성하는 효소분자의 부위 또는 항원과 상호작용하고 결합하여 항원-항체복합체를 형성하는 항체의 부위.

 

수퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD, Superoxide dismutase)

초과산화 이온을 산소와 과산화수소로 변환해 주는 효소(SOD, Superoxide dismutase)로써 주로 세포 내의 소기관, 소포체에서 만들어진다.

항산화 효소들에는 구리, 망간, 아연 등의 금속이온이 포함되어 있다. (상세보기)

 

수소(hydrogen)

수소는 산소와 결합하여 물을 만든다. 활성산소는 원자핵의 전자가 교란된 산소를 말한다. 수소는 활성산소와 결합, 물로 환원된다. (상세보기)


Posted by 망중한담

댓글을 달아 주세요

노화∙현대병의 90% 이상 원인 '활성산소'

 

'항산화'

당뇨로부터 시작한 '노화와 질병'의 이야기가 '활성산소'를 거쳐서 '항산화' 까지 왔네요.

현대인의 건강과 노화의 주요 원인, 활성산소에 대해서 다시 한 번 짚어 보고 활성산소를 극복하는 '항산화'를 더 세밀하게 이야기해 보도록 할까요?

 

활성산소와 항산화제

 

활성산소

사람이 살아가고 또한 우리 몸에 필요한 충분한 에너지를 얻기 위하여 우리는 음식물을 먹는다. 우리가 섭취한 음식물 중 탄수화물이나 지방은 우리 몸속에서 산소에 의해 에너지를 생산하며 더우기 이 산소가 충분할 때 훨씬 많은 에너지를 생산한다.

그런데 에너지 생산을 위한 체내 산소대사의 과정에서 부산물로서 활성산소라고 부르는 프리래디컬 (free radicals)이 생겨 난다.

프리래디컬은 매우 불안정한 물질로 반응성이 매우 강하고 그 수명이 아주 짧다. 정상적인 산소는 우리 몸에서 약 100초 이상 머무르는데 반하여 프리래디컬은 1백만-10억분의 1초 동안 생겼다가 없어진다. 이처럼 짧은 시간이지만 이들은 세포막을 형성하는 주성분인 지질의 과산화현상을 일으켜서 세포막을 파괴하고 신호전달 체계를 망가뜨리거나 적혈구를 파괴하기도 한다.

활성산소는 다른 말로 불안정한 산소종이라 정의 할 수 있는데 이들을 총칭하여 ROS (reactive oxygen species) 라 부른다. 또한 이들은 우리 몸에 나쁜 영향을 끼치므로 유해 산소라고도 부른다.

자가 이론을 발표했지만 그 당시에는 별로 주목 받지 못하였다. 그러나 활성산소가 간접, 혹은 직접적으로 암, 뇌졸중, 심근경색, 동맥경화 등 많은 질병과 관련이 있다는 것이 밝혀지고 있다. 1991년 영국의 홉킨스 대학 의학부의 발표에 의하면 인류가 앓고 있는 3만 6천여개의 존재하는 모든 질병의 원인은 활성 산소라고 하였으며 따라서 최근들어 많은 연구가 진행되고 있다.

 

항산화 효소

그렇다면 왜 이렇게 해로운 활성산소가 존재하는 것일까? 그것은 우리 몸에 필요하기 때문이다. 활성산소는 강력한 살균작용을 가지고 있으므로 인체의 세균 방어에 필수적으로 필요한 무기이다. 만일 세균과 같은 이물질이 우리 몸에 침입하면 우리 몸에서는 활성산소를 방출하여 이러한 세균의 공격으로 부터 우리 몸을 방어한다. 사용되고 남은 활성산소는 체내에 존재하는 항산화 효소에 의해 적절하게 제거된다.

우리 몸에 존재하는 항산화 효소에는 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD), 카달라제(catalase), 퍼옥시다제(peroxidase), 클루타치온 퍼옥시다제(Glutathione peroxidase) 등이 있다.

우리 몸에 존재하는 항산화효소는 활성산소가 생기면 이를 즉시 제거하는 기능을 하는데 운동량이 증가하여 활성산소가 많이 생긴다 하더라도 이를 감당할 수 있도록 많은 양의 항산화효소의 분비가 촉진된다. 이 내용에 따르면, 장기적인 체력 훈련은 세포의 노화방지에 긍정적인 효과가 있다고 할 수 있겠다.

개인의 운동능력에 맞는 운동을 규칙적으로 장기간 동안 실시하면 항산화 효소의 분비가 촉진되는 반면에 과격한 운동을 갑자기 하게 되면 인체의 면역능력이 저하되어 감염의 위험성이 높아진다. 따라서 개인에게 적절한 강도의 운동을 규칙적으로 꾸준히 하면 면역능력이 향상된다고 한다.

 

SOD (슈퍼옥사이드 디스뮤타제) 유도능력

활성산소를 제거하는 능력을 SOD유도능력이라고 하는데, 이것은 평상시의 SOD수치와 상관없이 체내에서 활성산소와 과산화지질이 발생했을 때에 이에 대처하기 위하여 상승하는 능력을 말한다. SOD 유도능력은 사람마다 차이가 있는데 일반적으로 40세 이후가 되면 급격히 떨어진다. 그래서 각종 현대병(성인병)들이 발생하게 되는데, 충분한 항산화제를 섭취하면, 각종 질병을 사전에 예방할 수 있게 된다.

당뇨병이나 흡연에 의한 폐암도 SOD유도능력이 높은 사람은 거의 발생하지 않지만, SOD 유도 능력이 저하되면, 암과 중풍, 심근경색 등과 같이 뇌, 심장 혈관 장애 등이 발생할 확률이 높아진다.

SOD 유도능력은 신진대사가 원활하고 충분한 영양 공급과 운동이 뒷받침되는 사람들의 경우가 휠씬 높은 것으로 나타나고 있다. 이 것이 병에 대한 일종의 저항력과도 관계가 있다는 연구 보고가 있다.

 

항산화제

앞서 언급한 바와 같이 우리 몸에는 우리스스로를 지켜주는 방어 능력을 가지고 있다. 그러나 현대인들은 여러 가지 요인으로 우리 몸의 자체 방어 능력을 초과하는 엄청난 양의 활성산소의 공격을 받고 있다는 것이 문제이다.

활성산소에 의해 세포막이 파괴되는 속도가 재생되는 속도보다 빠를 때 우리 몸은 노화가 촉진되고 현대병(성인병)에 노출된다고 할 수 있다. 노화란 인체의 세포가 빠르게 산화되고 있음을 의미한다.

이 항산화제들은 자체적으로 활성산소를 제거할 뿐만 아니라, 체내에 존재하는 항산화 효소들을 보조하는 역할을 하는 것으로 밝혀져 있다.

섭취 가능한 항산화제로는 항산화 비타민이라 불리는 비타민 C, E 그리고 폴리페놀, 베타카로틴 등이 있으며 아연, 철, 구리, 망간, 셀레늄 등의 미네랄도 강력한 항산화 작용을 하는 것으로 알려져 있다.

최근에는 식물에 존재하는 파이토케미컬(Phyto Chemical)이 항산화 기제로써 그 역할과 기능이 밝혀져 주목을 받고 있다.

활성산소의 발생은 운동을 하는 경우 산소를 많이 필요로 하므로 자연스러운 결과라고 할 수 있다. 따라서 항산화제를 섭취하면 운동 중 생성되는 활성산소를 해독시키고 아주 격렬한 운동 등에 의해 생겨나는 근육의 손상을 줄일 수 있다고 보고되어 있다.

 

[활성산소 발생의 주요 원인]

1. 스트레스 (가장 큰 활성산소 발생 요인)

2. 세균과 바이러스를 먹는 (대)식세포

3. 자외선

4. 방사선

5. 화학물질(농약, 살충제, 의약품, 질소 화합물) 등

6. 인스턴트 식품(훈제 식품, 말린 생선, 포테이토칩, 라면, 햄, 소시지, 콜라, 사이다, 튀긴 음식, 커피, 아이스크림 등

7. 과격한 운동(힘든 육체노동, 과로) 과식, 음주, 흡연 등

 

파이토(피토)케미컬 Phyto Chemical

식물생리활성영양소·식물내재영양소라고도 한다. 피토케미컬은 식물을 뜻하는 영어 피토(phyto)와 화학을 뜻하는 케미컬(chemical)의 합성어.

식물의 뿌리나 잎에서 만들어지는 모든 화학물질을 통틀어 일컫는 개념으로, 식물 자체에서는 자신과 경쟁하는 식물의 생장을 방해하거나, 각종 미생물·해충 등으로부터 자신의 몸을 보호하는 역할 등을 한다. 또 이 화학물질이 사람의 몸에 들어가면 항산화물질이나 세포 손상을 억제하는 작용을 한다.

식물 생리활성을 나타내는 영양소는 크게 페놀화합물(Phenolic compound), 이소프레노이드(Isoprenoid), 베타인(Betaine), 유기황화합물(Organosulfide), 인돌(Indole), 글루코시놀레이트(Glucosinolate), 단백질 저해제(Protein inhibitor) 및 유기산 등으로 나누어 진다.

이미 알려진 피토케미컬만도 버드나무 껍질에서 추출한 아스피린, 말라리아 특효약 퀴닌, 발암물질 생성을 억제하는 플라보노이드, 카로티노이드 등이 있다. 각종 과일과 채소에는 플라보노이드, 녹황색 채소에는 카로티노이드, 마늘과 양파에는 황화합물의 일종인 알리신 등이 함유되어 있다. (출처 : 두산백과)

 

파이토 케미컬 색깔 별 정리

"색깔 있는 과일이나 채소를 '껍질 째' 먹으면 좋습니다"

색깔

(Color)

파이토케미컬

(Phyto Chemical)

효능

(Effect)

함유식품

(Containing Material)

빨강

(Red)

리코펜

엘라그산

노화방지

항산화

항암

심혈관질환예방

토마토, 사과, 석류, 딸기, 수박, 체리, 크랜베리, 라즈베리, 홍피망, 고추, 비트 등

노랑

오렌지

(Yellow∙

Orange)

카로티노이드

루테인

노화방지

항암

면역기능향상

시력보호

심장질환예방

오렌지, 귤, 레몬, 파인애플, 감, 호박, 당근, 고구마, 살구, 옥수수 등

초록

(Green)

클로로필

카테킨

간세포재생

유해물질배출

노화방지

암예방

키위, 메론, 시금치, 브로콜리, 깻잎, 오이, 부추, 녹차 등

보라

(Purple)

안토시아닌

혈압조절

혈전생성예방

기억력향상

암예방

면역력강화

강한항산화작용

노화방지

포도, 블루베리, 체리, 건포도, 가지, 적양파, 적채, 자색고구마

검정

(Black)

클로로겐산

노화방지

시력보호

항암

면역력강화

항염

뇌질환예방

심장질환예방

흑미, 검정깨, 검정콩, 김, 미역, 다시마 등

흰색

(White)

안토잔틴

퀘르세틴

콜레스테롤감소

혈압강하

항암

항돌연변이

심장질환예방

배, 양배추, 마늘, 양파, 무, 감자, 더덕, 도라지, 버섯 등

 

Posted by 망중한담

댓글을 달아 주세요



"); wcs_do();