산화스트레스와 항산화제에 대해서 알아보자.

산화스트레스라는 말이 무엇인지 알아보겠습니다.

산화 스트레스는 많은 질병들의 일반적인 특징이면서 관상 동맥 질환 및 암 등의 다양한 형태의 질병의 원인을 제공합니다.

산화는 생체 내에서도 산화환원 반응 처럼 끊임없이 일어나며 물질의 분해 대사는 산화반응의 연속입니다.

그러면은 산화 환원 반응에 대해서 알아보겠습니다.

산화는 어떤 원자, 분자, 이온 따위가 전자를 잃는 일을 말하고, 반대로, 환원은 어떤 원자, 분자, 이온 따위가 전자를 얻는 것을 말합니다.

또는 어떤 물질이 산소와 결합하는 일을 산화라고 하며 반면에 어떤 물질이 산소와 분리되는 일을 환원이라고 합니다.

잃는 일을 산화라고 하고 반면에 어떤 물질이 수소를 얻는 일을 환원이라고 말합니다.

다른 의미로는 녹이슬다, 부패하다, 노화가 되다 등은 산화를 의미하고 녹슬지 않았다, 신선하다, 젊어지다 라는 의미는 환원을 의미합니다.

 

산화 스트레스는 인체의 활성산소 수치가 항산화 방어 능력을 초과시 발생합니다. 활성산소는 반응성이 무척 높아 세포막의 지질 과산화와 DNA, RNA, 단백질 등의 산화의 원인이 됩니다.

산화 스트레스는 건강한 세포 대사의 자연적인 부산물입니다. 

예를 들어 활성산소의 형태인 슈퍼옥사이드 이온(O2- )은 산화적 인산화 및 조직 염증 같은 생물 본질적인 진행 과정에서 형성됩니다.

참고로, 산화적 인산화라는 말은 세포질에서 이루어지는 해당과정, 미토콘드리아 내부 매트릭스에서 이루어지는 TCA 회로에서 산출된 전자 공여체인 NADH와 FADH2를 이용해 미토콘드리아의 내막과 막간공간의 수소이온 농도를 형성한 뒤 이를 에너지원으로 이용해 ADP에 인산을 붙여 ATP를 만드는 과정을 말합니다.

산화스트레스는 담배연기, 금속 살충제, 오존 및 기타 여러 형태를 포함한 환경 독소에 노출에 기인할 수 있습니다.

 

산화스트레스 부분에서 생체 내에서도 산화환원반응은 끊임없이 일어나며 물질의 분해대사는 산화반응의 연속이라고 이야기 한적이 있습니다.

이 때 산화는 어떤 원자, 분자, 이온 따위가 전자를 잃는 일을 말한다고 했습니다. 문제는 반응 중에 전자를 잃은 물질은 전자를 뺏으려는 성질이 강하고 전자를 받은 물질은 전자를 주려는 성질이 강하게 나타납니다.

그런데 활성산소는 전자가 부족하여 다른 물질로부터 무차별적으로 전자를 뺏습니다.
그러므로 활성산소는 정상적인 산화환원반응을 하는 대사 중에 엉뚱하게 끼어들어 자신과 반응을 해버리고 그 물질의 기능 상실, 장애를 초래하게 됩니다.

이때 항산화제가 개입을 하여 다른 물질로부터 전자를 얻기 위해 혈안이 된 활성산소에게 자신의 전자를 주어 대사과정 중에 중요한 물질이 산화가 되는 것을 방지해 줍니다.

따라서 항산화제는

활성산소(Free Radical)의 작용 중화 및 산소를 사용하는 생명체에서 산소로부터 생기는 활성산소에 의한 손상이나 활성산소가 아닌 산소 즉, 단일산소, 오존 등에 의한 지질, 단백질, 핵산, 탄수화물의 손상들을 차단, 억제 지연시키는 물질로 질병의 예방에 중요한 역할을 하는 물질입니다.

 

몸은 산화적 조직 손상에 자신을 보호하기 위해 항산화제를 가지고 있습니다. 다시 말해서 활성산소의 발생을 억제하기 위하여 우리 몸에는 내인성 항산화 시스템도 작동하고 있습니다. 이러한 내인성 항산화 시스템이 1차 항산화제입니다. 

그러면은, 1차 항산화제에는 어떤 것들이 있는지 알아보겠습니다.

SOD(슈퍼옥사이드 디스뮤타제) 효소가 있습니다. 이 SOD 효소는 산소를 H2O2 즉 과산화수소로 전환시키는 일을 합니다.

GPx,(글루타치온 페록시다제) 효소가 있습니다, 이 GPX는 과산화수소와 지질 페록시드들이 활성산소를 형성하기 전에 해가 없는 분자들로 전환시키는 일을 합니다. 다시 말해서 과산화 수소를 중화시키는 효소입니다.

GR(글루타치온 리덕타제) 효소가 있습니다. 이 GR 효소는 간질환이나 악성질환을 감지하는데 사용하며 리보플라빈 즉 비타민 B2의 상태를 평가하거나 유전적으로 확실한 결핍상태를 감지하는데 이용합니다.

셀레늄이 있습니다.

셀레늄은 글루타치온 페록시다제의 중요 성분입니다.

세포 내외의 해로운 과산화수소 분자를 중화시켜줍니다.

비타민 E와 협력하여 작용합니다.

인체의 탄력성을 유지시켜 주며 근육의 정력을 유지하는데 긴요한 역할을 합니다. 왜냐하면은 조직의 유연성을 부여하는 불포화 지방산의 산화를 방지하기 때문입니다.

참고로, 셀레늄의 과량 섭취시, 중독증상으로는, 머리카락, 손톱, 발톱이 빠질 수 있습니다.

카타라제 효소가 있습니다. 카타라제는 2개 과산화수소를, 물과 산소로 전환시켜주는 역할을 합니다.

SOD와 카타라제가 결합한 형태가 있습니다. 이 형태는 4개의 산소와 4개의 수소를 2개의 물 분자와 3개의 산소로 전환시켜주는 역할을 합니다.

 

앞 부분에서 1차 항산화제에 대해서 알아보았습니다. 

다음은 산화를 방어하는 2차 항산화제에 대해서 알아보겠습니다.

과일과 야채는 직접적으로 활성산소를 불활성 시키고 비타민A, C, E, 즉, 알파, 베타 토코페롤 및, 셀레늄 등이 항산화제 역할을 수행합니다. 이러한 성분들을 2차 항산화제라고 합니다.

비타민 E의 항산화 역할부터 알아보겠습니다.

비타민 E는 중요 지용성의 항산화 영양소이며 세포막 같은 지방이 있는 곳에서 작용하며 세포막을 구성하는 지질분자에 끼어 있어서, 보호막 역할을 하며 비타민 C, 베타 카로틴 등과 협동하여 활성산소를 제거해 줍니다.

담배연기나 오존 등으로 인해 발생하는 활성산소가 폐와 혈구에 영향을 미치는 작용을 방어하는 역할을 해줍니다.

천연의 비타민 E가 합성 비타민 E보다 더 활성이 있고 쓸모가 있는 것은 천연물질이 합성물질보다 약 36%나 활성이 더 높고 체내에 더 오래 머물면서 활성을 나타내기 때문입니다.

비타민 A가 인체에서 파괴되는 것을 막고 셀레늄과 협동하여 작용합니다.

비타민 C의 항산화제 역할입니다.

비타민C는 혈액, 폐액, 안액, 세포 간질액 등 인체의 물이 많은 곳에서 작용하는데 비타민 E을 재활성화 시켜줍니다. 활성화된 비타민 E는, 활성산소를 중화시킨 후에 불활성화 되어 항산화 기능이 없어집니다.

비타민 C는 면역기능을 중화시켜 백혈구의 활성을 2∼3배 증가시켜주는 면역 글로불린의 생산에 필수적인 물질입니다. 또한 일부 바이러스와 세균을 직접적으로 파괴시키기도 합니다.

 

활성산소의 가장 많은 공격 대상 가운데 하나는 바로 세포 입니다. 이러한 세포의 방어막에 대해서 알아보겠습니다.

세포 안쪽의 경우 입니다.

세포 안쪽은 수퍼옥시드 디스뮤타제,  카타라제,  글루타치온 페록시다제,  셀레니움 등의 내인성 항산화제가 활성산소의 공격으로부터 보호해 줍니다.

세포막의 경우 입니다.

세포 막은 비타민 E, 비타민 C, 조효소 큐 등의 2차 항산화제 활성산소의 공격으로부터 보호해 줍니다.

세포 외부 예를 들어 혈관 내의 경우입니다.

이때는 비타민 E, 비타민 C, 구리나 철을 처리하는 트랜스훼린, 락토훼린, 세룰로플라스민, 알부민 등이 활성산소의 공격으로부터 보호해줍니다.

 

활성산소와 항산화능력 검사에 대해서 알아보겠습니다.

활성산소 검사가 있습니다.

활성산소에 검사시 정상범위는 4.0~4.9마이크로몰입니다.

활성산소 수치는 낮을수록 좋으며 5.0마이크로몰 이상인 경우에는 활성산소를 제거할 수 있도록 전문의와 상담을 통하여 생활습관 점검 및 항산화제 처방이 필요합니다.

항산화능력 검사가 있습니다.

사람에게는 활성산소의 공격을 방어하는 시스템이 갖추어져 있는데 이것을 항산화 능력이라고 합니다. 개인의 질병 유무나 생활 습관에 따라 항산화 능력 또한 다르며 항산화 능력 저하시 활성산소로부터 피해는 커지게 됩니다.

항산화능력 검사시 정상범위는 1.4~1.5밀리몰입니다.

항산화 능력은 높을수록(1.5이상) 좋으며 저하 시(1.3이하)에는 항산화 능력을 높일 수 있도록 식습관 개선 및 항산화제 처방을 요합니다.