활성 산소(活性 酸素) > News Insight

 인체의 세포 안에서 에너지를 만드는 핵심 역할을 하는 미토콘드리아에 운반된 산소는 사람이 영양분(탄수화물, 단백질, 지방)을 섭취하여 만들어진 포도당을 분해시켜서 에너지를 생산한다.  

   에너지 생산과정에서 물과 이산화탄소 및 산소가 발생하는데, 이 산소를 활성산소 (active oxygen) 라 한다. 활성산소는 몸 안의 병균이나 이물질을 없애는 면역기능과 신호전달물질로 작용한다. 그러나, 많이 발생하게 되면 돌변 하여 ‘배신(背信)의 물질’ 로 작용한다. 최근 의학계에서는 노화, 질병, 암의 원인이 대부분 몸 안에 지나치게 많아진 활성 산소가 세포질을 공격함에 따른 것으로 보고 있다. 

   화학에서 활성산소와 같이 전자쌍을 이루고 있지 않은 불안정한 분자나 원자를 free radical 이라고 부르는데, 이것은 결혼하지 못한 노총각이  끊임없이 짝을 찾아 헤매는 현상과 비슷하다. 

   활성 산소가 언제 잘 만들어지는지 살펴보자

   스트레스

    스트레스를 심하게 받으면 코르티솔(cortisol) 이 분비되어 신체를 보호하는 역할을 한다. 코르티솔은 다시 정상 수치로 돌아가지만 이런 현상이 자주 발생하면 코르티솔은 정상 수치보다 계속 높게 분비되어 인체의 면역세포 기능을 떨어뜨리게 된다. T-임파구가 과민반응을 하면서 화학물질인 싸이토카인이 분비돼 몸이 항상 감기몸살을 앓는 것 같이 아프다. 또, 두뇌의 모세 혈관에 염증을 일으키거나 혈류량을 감소시킨다. 염증이 생기거나 혈류량이 감소하게 되면 활성산소가 증가하게 된다. 

   과식(過食)

   대사과정에서 호흡된 산소의 2% 정도는 활성산소로 전환된다. 영양분을 많이 섭취하게 되면 대사하기 위해 그만큼 산소의 소비량이 많아져 활성산소가 증가하는 것은 당연하다. 특히, 저녁에 과식하면 자는 동안에도 신체조직은 계속 일을 하게 된다. 자는 동안에는 에너지를 소비하지 못함에도 불구하고 생산은 계속되어 혈당이 높아진다. 이를 해결하기 위해 인슐린을 더 많이 분비하게 되어 영양분을 저장하게 된다. 아침에 잠이 깰 때쯤 되면 저혈당 상태가 되어 배고픔을 느껴 또 먹게 된다. 이렇게 반복되는 과식이 비만의 원인이 된다.

  지나친 운동 

   원광대 김종인 교수의 ‘직업별 평균 수명’ 연구에 따르면, 종교인이 79세로 가장 높고, 연예인(73세) 등 순으로 장수했다. 반면, 단명(短命)한 직업군은 언론인(65세), 체육인(67세) 등 이었다. 장 효조, 최 동원과 같은 유명 스포츠 인이 단명(短命)한 것은 지나친 운동으로 인해 활성 산소가 증가한 것이 원인으로 추정된다. 운동은 산소를 많이 필요로 하기 때문에 활성 산소도 증가한다. 어느 정도는 방어시스템으로 제거 되지만, 갑자기 급격한 운동을 하면 노르에피네프린이 분비되어 모세혈관이 수축되고 혈액의 흐름이 순간적으로 멈추었다가 다시 흐르게 된다. 이때, 혈액이 재 관류(灌流)하면서 활성산소가 많이 발생되어 문제가 된다. 

  담배 연기

   담배 피울 때 생기는 일산화탄소는 헤모글로빈 친화력이 산소보다 커서 산소를 몰아내고 헤모글로빈과 결합한다. 이 과정에서 결합하지 못한 여분의 산소는 활성산소로 전환되어 정상 세포의 전자를 뺏는 약탈행위를 하게 된다. 또한, 전자를 잃은 단백질 분자는 포도당 분자와 반응하게 된다. 이들은 함께 연소되어 당산화물(糖酸化物)로 변하여 세포 사이에서 막과 혈관을 들러붙게 하여 심혈관 질환을 일으킨다.  

트랜스 지방 

   트랜스 지방은 액체 상태인 식물성 지방에 수소를 첨가하여 상하지 않고 운반하기 쉬우며 저장하기 편하게 만든 고체 상태의 기름인데, 감자튀김이나 치킨, 팝콘, 과자 등이 유난히 바삭바삭한 맛을 내게 하는 용도로 많이 사용한다. 트랜스 지방은 혈액의 LDL 을 증가시키고, 좋은 콜레스테롤인 HDL 은 감소 시켜 혈관을 굳게 하고 좁게 만들며, 활성산소에 쉽게 산화되어 과산화지질로 변성이 증가되어 심혈관 질환을 촉진한다.  

지나친 태양 광선

   자외선은 살균이나 소독작용을 하며 인체에 비타민 D 생성을 도와 준다. 그러나, 지나친 자외선으로 과량 만들어진 활성산소는 피부 진피층에 생성된 콜라겐, 엘라스틴과 같은 섬유질과 히알우론산을 파괴 하여 피부의 탄력을 저하시켜 주름살을 만들고 수분을 빼앗아 피부를 건조시킨다.  

 술과 약물 남용  

   알코올 및 많은 약물의 대사도 간에서 일어난다. 약물은 자체 또는 약물대사 효소(cytochrome P450) 에 의한 대사과정을 통해 반응성 대사 산물로 변화되어 약효를 발현하고, 해독과정을 통해 무독화 되면서 수용성이 크게 증가된 후 신장이나 담즙을 통해서 배설된다. 이 과정에서 전자의 교환으로 인해 활성 산소가 발생한다. 그래서 세포막의 단백질을 변성시켜 독성을 발휘하거나, 생성된 중간 대사물로 인해 직접적으로 간에 손상을 입힌다. 

 방사선  

   X-선과 같은 방사선이 생체를 통과할 때, 활성산소 중에서 독성이 제일 강한 하이드록시 라디칼(OH) 이 발생되는데, 이것은 세포핵 속의 DNA 를 순식간에 파괴하여 생명체를 죽게 만든다. 병원에서 진단을 위해 X-선이나 CT 촬영을 하는 양은 큰 문제가 없지만 너무 자주 촬영하는 것은 몸의 활성 산소를 증가시키는 요인이 되므로 주의해야 한다. 반면, MRI 는 방사선이 아니라 고주파를 이용하므로 인체에 해가 없다는 장점이 있다.  

 환경 오염 물질 

   중금속은 환경과 음식물로 부터 흡수되어 배출되지 않고 점점 축적되어 작은 양이라도 독성으로 인해 피해가 크다. 또한, 철분이나 셀레늄 등 같은 미량의 금속은 유익하지만 많아지면 오히려 독성물질이 된다. 

   가정에서 흔히 접하는 방향제, 세제, 페인트 및 식품 첨가물, 방부제 와 대기 오염 물질에 둘러싸여 있다. 이러한 환경오염 물질들은 체내에서 활성산소를 증가 시킬 뿐만 아니라 면역체계를 혼란시키고 발암물질로 작용한다.