0
0
Subtotal: $0.00
  • Your cart is currently empty.

활성산소 (Reactive Oxygen Species, ROS)

호흡을 통해 몸으로 들어온 산소는 대부분 생명현상을 유지하는데 필요한 대사작용에 이용되고 나머지 일부가 활성산소로 변화한다.
활성산소는 인체에 갖가지 부작용을 일으키며 세포와 유전자를 공격하고 파괴하여 노화현상을 일으키고 각종 질병의 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 즉 어떤 물질이건 산소와 접촉하여 산화작용을 일으켜 녹이 스는 것과 같은 원리이다.

 

활성산소종: ROS (Reactive Oxygen Species)

일반적인 산소(안정한 상태)보다 활성이 크고 불안정하며 높은 에너지를 갖고 있는 산소를 말한다.
대표적인 예로는 Superoxide(O2-), Hydroperoxyl Radical, 과산화수소(H2O2), 히드록시라디칼(OH*)이 있다. 굉장히 불안정한 물질로 다른 분자, 예를 들어 DNA로부터 전자를 빼앗아 산화시키려는 성질이 있기 때문에 복제 오류, End Replication Problem, 방사선과 함께 DNA를 손상시키는 주범이다.

성인병과 암을 비롯한 질병을 일으키는 원인이자 노화를 일으키는 주범 중 하나이기도 하지만, 반대로 면역체계 강화, 근육 재생, 당뇨병 억제, 퇴행성 관절염을 완화시키는 기능도 한다. 활성산소는 우리 몸에 반드시 필요한 물질로 세포 신호 전달과 항상성 유지에 반드시 필요한 산화환원신호의 매개체가 된다고 한다. 물론 농도가 낮을 때에 해당한다.

우리 체내에 있는 항산화 효소는 활성산소를 억제하는 기능이 있다.

체내에서 활성 산소의 생성
지구상에 존재하는 대부분의 생물은 산소를 이용해 호흡을 한다. 이러한 호흡의 핵심은 세포의 미토콘드리아(Mitochondria)라는 세포내 소기관에 있다. 미토콘드리아에 있는 전자전달계(Electron Transport Chain)는 섭취한 유기물로부터 유래된 전자를 산소로 전달하며 에너지를 생성하고, 전자를 받은 산소는 양성자(혹은 수소 양이온, H+)와 함께 안정한 상태인 물이 된다.

이 호흡과정에서 일부(극히 일부)가 물이 되지 않고 전자만 받아 라디칼(Radical)상태가 되는데 이것에 체내 호흡과정에서 주로 생기는 활성 산소의 일종인 슈퍼옥사이드(Superoxide)이다. 대략 0.2% ~ 1% 정도이며, 그나마도 방어 체계에 의해 무력화된다.

이 라디칼(Radical)들은 불안정하고 높은 에너지를 갖고 있어, 신체의 다른 분자들과 쉽게 산화반응을 일으킬 수 있으며, 이로 인해 세포와 조직이 손상을 입게 된다.

이러한 조직과 세포의 지속적인 손상은 노화를 불러 일으키며, 높은 에너지를 갖고 있는 활성산소종은 방사선과 같이 세포의 DNA를 공격하여 변형시킬 수 있으므로, 암을 유발할 수 있다.

항산화제
활성 산소는 반응성이 높아 생물은 호흡과 함께 시작된 딜레마(산소호흡을 하면 활성산소가 생김)를 해결하기 위해 활성 산소를 무력화시키고 안정한 상태의 물질로 변환하는 체계를 발달시켜왔다. 대표적으로 효소인 카탈레이스(Catalase)와 SOD(Super Oxide Dismutase)이다.

SOD는 Superoxide를 과산화수소(H2O2)나 일반적인 산소(O2)로 변환시키며, 카탈레이스는 과산화수소를 물과 산소로 분해한다.

또한 여러 항산화제도 갖고 있는데, 이는 생물의 생체 분자나 조직 대신 산화되어 조직을 보호하는 역할을 한다. 이러한 항산화제는 공격을 받아 산화된 이후에 다시 환원되어 조직을 보호할 수 있도록 재생되므로, 너무 많이 섭취할 필요가 없다. 권장량을 섭취하는 것으로 충분하다.

항산화제의 대표적인 예로는 비타민 C라 부르는 아스코브산, 글루타치온#, 비타민 E라 부르는 토코페롤 등이 있다.

활성산소가 건강을 위협하는 최대의 적이라는 내용이 보통의 인식이지만, 아주 무서운 것은 아니다. 현재 산소호흡을 하며 살아가는 모든 생물은 활성 산소를 충분히 버텨내었기에 산소로 호흡을 하며 지금까지 멸종하지 않았던 것이다.

다만 활성 산소는 운동을 하거나 자외선 노출 등의 경우에도 산소를 사용하는 과정이므로 필연적으로 부산물로 산소 라디칼이 생기지만 그 양은 극미량이고 금방 불활성화된다. 애초에 산소가 전자 하나를 더 어디서 가져와서 라디칼이 된다는 것 자체가 굉장한 에너지를 필요로 한다! 절대 쉽게 생겨나서 쉽게 운반되는 것이 아니다. 힘들게 생겨나서 금방 사라져버린다.

그러나 최근 연구에서는 활성 산소가 건강에 도움이 될 수도 있다는 점을 염두에 두고 적정 수준으로 유지할 필요가 있다고 말한다. 우선 몸속에 침입한 바이러스를 백혈구가 잡아먹기 쉽게 약화시키거나 죽이는 역할을 맡는다. 또한 면역기제를 활성화 시켜 인터페론을 생성하도록 유도하여 면역체제를 강화시키기도 하는 듯. 또한 위의 표에서 활성산소가 발생하는 예에서 식사의 경우 혈당이 높아지면 '인슐린을 조절하라' '식욕을 떨어트리는 호르몬을 분비하라' 등 신호를 전달하고 운동의 경우 '찢어진 세포를 복구하라` 등 이런저런 신호를 보낸다는 것이다.
또한, 항생제를 사용했을 때 면역력이 크게 약화되는데, 그 원인이 활성 산소를 분해할수 있는 효소를 가진 미생물이 살아남아 증식하게 되고 그 효소로 인해 활성 산소의 농도가 급감, 면역력이 오히려 떨어진다는 것. 특히 콜레라에 취약해지게 된다고 한다.

정리해 말하면 활성 산소의 존재가 몸에 좋지만도, 나쁘지만도 않다는 것이다. 다만 활성 산소 또는 그보다 더욱 위험한 다른 이유(알코올, 담배 등)들로 인해 염색체가 손상을 입으면 이는 복구되지 않으므로 손상을 입은 염색체가 많아지거나 손상이 지나치게 커지면 돌연변이를 유발할 수도 있다.

건강을 챙기는 것은 좋지만, 이를 확대 해석하여 과학적 지식을 어설프게 이용하여, 또한 함부로 자연현상을 확정짓지 않고 모든 극단의 가능성까지도 인정하고 고려하는 과학적 입장을 악의적으로 사용하는 것은 좋지 않다. 이를 간과할 경우 개인적이든 사회적이든 큰 혼란을 가져올 수 있다. 이런 것을 유사과학이라고 하며 크게 경계해야 한다. 대표적인 예로 활성 산소를 제거한다고 체내에 과산화수소를 주사기로 주입한다든가, 수소수라는 말 그대로 수소를 미량으로 주입한 생수 판매등. 참고로 이 수소수 광고의 체내 작동 메커니즘은 다음과 같다.
> 몸 속에 활성 산소가 생긴다
> 수소수를 마신다
> 수소와 산소가 만나니 화학 반응으로 물이 된다
> 물은 몸 밖으로 빠져나간다
> 몸에 활성 산소가 없네? 보통 사람은 체내 활성 산소에 대한 방어체계가 제대로 작동하고, 그 생성량도 미량이기 때문에 수소수가 파는 사람들 말대로 산소랑 결합하니마니 해봤자 큰 의미는 없을 듯하다.

활성 산소는 수돗물을 소독하는 데에도 사용된다. 보통 수돗물은 염소로 소독한다고 알고 있는 사람이 많을텐데, 염소 소독의 원리가 바로 염소를 물과 반응시키면 만들어지는 활성 산소를 이용해 소독하는 것이다. 과산화수소수를 이용한 소독 효과도 이 활성 산소를 이용한 것이다. 위에 언급한 카탈라아제 효소로 활성 산소가 발생하고, 이 활성 산소를 이용해서 소독 효과를 보는 것.

 

 

 

We use cookies to improve your experience on our website. By browsing this website, you agree to our use of cookies.