활성산소 언제-어디서 발생하는가?
활성산소나 프리래디칼은 우리들의 생체내와 생체외에서 발생한다.
생체내
A.호흡할 때 발생한다.
이 항목에서는 슈퍼옥시드(superoxide)와 같은 활성산소가 언제 어디서 발생하는가 살펴보자. 사람을 위시한 동물은 식물로부터 얻은 영양물을 호흡으로 얻은 산소에 의해 산화시켜 에너지를 생산하고 있다.
산화란 산소와 결합하던가, 반대로 전자를 받는 화학반응을 지칭한다.
에너지 생산의 과정은 [미토콘드리아]라고 하는 세포내의 소기관에서 일어나게 되는데 이때 산소분자는 물로 환원된다.
전자를 가지고 말하면 4개의 전자를 받아드림으로 물이 된다. 대부분의 산소 이와 같이 물로 되지만 이 과정에서 흐지부지 환원된(즉, 전자 1개를 받는) 것이 방출되는 경우가 있다. 이것이 바로 슈퍼옥시드의 생성이다.
이것은 활성산소종이라 불리 우는 것 중의 하나이고 반응성이 더 높은 물질로 변해가기 때문에 활성산소 중 생성의 입구에 해당된다. 슈퍼옥시드가 다시 한 개의 전자를 받으면 과산화수소가 된다.
과산화수소는 물(H2O)의 화학구조로 안정화되려고 하므로 O가 한개 남게 된다. 따라서 여분의 한 개의 O는 불안정하므로 안정된 O2가 되고자 O를 가진 다른 물질에 반응하기 위해 뛰어난 활동성을 가진다. 과산화수소로 소독할 때 거품이 나오는 것은 과산화수소가 물로 되고 남아 있는 O가 세균속의 O와 결합하여 02를 만들 때 발생하는 것이다.
세균은 과산화수소에서 유리된 O에 의해 손상되어 사멸된다. 과산화수소 자체는 정도를 넘어 강한 독성은 없다고 하며, 슈퍼옥시드보다 안정하며 수명이 길고 세포막을 통과해 광범위하게 독성을 미친다고 보고 있다. 과산화수소에서 더 활성이 높은 물질이 되는 것은 하이드록실래디칼(Hydroxyl Radical) 즉, 과산화수소는 슈퍼옥시드나 금속이온과 반응해 하이드록실래디칼(Hydroxyl Radical)을 생성한다.
하이드록실래디칼(OH)은 수소(H)를 가진 물질과 빨리 반응하려고 한다.
하이드록실래디칼은 가장 반응성이 강한 활성산소이다. 활성산소의 발생은 호흡의 과정에서 피할 수 없는 것인 것 같다.
B.식세포(食細胞)에서 발생한다.
우리 몸 안에는 호흡이나 먹거리를 통해서 세균이나 바이러스 등의 이물질이 체내에 끊임없이 들어오고 있다.
피부나 식도의 점막이 침입을 막는 물리적 장벽의 역할을 하지만 그래도 침입해오는 이 물질은 식세포가 동원이 되어서 이것을 먹어 치운다. 이것을 탐식(貪食)이라 한다. 이 탐식한 이(異)물질을 녹이기 위해서 식세포의 막에서 만들어진 활성산소가 세포 내부에 스며들어 이(異)물질을 녹이게 된다. 활성산소는 이와 같이 우리 몸의 진화 과정에서 온 방어시스템이라고 할 수 있다.
C. 미토콘드리아에서 발생한다.
미토콘드리아는 생명에너지에 필요한 에너지를 만들어 내는 발전소라고 불린다.
산소는 호흡으로 폐에 흡입되어 혈액의 헤모글로빈에서 밀봉되어 혈관을 통해 세포에 도달하고 미토콘드리아에 도달한 산소가 영양소를 태워서 에너지를 만들어 내는 것이다. 이때 완전 연소를 시키지 못한 상태에서 활성산소가 발생한다. 미토콘드리아가 건재할 때는 활성산소는 외부로 유출되어 나오지 않는다고 생각할 수도 있다.
D. 허혈재관류(虛血再灌流)시 발생한다.
허혈재관류(虛血再灌流)란 일시적으로 혈액이 중단된 기관이나 조직에 혈액이 다시 공급되는 것을 말한다.
조직에 허혈이 있거나 강력한 운동시 그 조직에 혈액이 가지 못해 조직은 국소 빈혈현상이 되는 경우가 있다. 그 후에 다시 혈류가 회복되면서 활성산소가 대량으로 발생한다. 심장마비나 뇌졸중은 조직에 허혈상태에서 재관류가 이루어질 때 많은 양의 활성산소가 심장이나 뇌에 문제를 일으켜서 발생한다.
A.자외선
자외선은 싱글렛옥시젼을 발생시킨다.
자외선이 피부에 닿으면 활성산소가 발생한다. 이것은 피부의 노화와 깊은 관계가 있다. 프레온 가스에 의한 오존층의 파괴로 자외선의 양이 증가되고 있다.
B.방사선
방사선은 하이드록실래디칼을 발생시켜 세포핵의 DNA를 녹여 암을 파괴시킨다. 즉, 방사선은 세포의 DNA에 활성산소를 발생하게 한다.
X-RAY 조사와 수명의 단축
흉부엑스선----1.5일
위투시 ----1.5년
C.T 촬영 ----150일 수명이 단축된다.
C. 화학물질
1.브레오마이신과 같은 항암제
암세포의 핵인 DNA에 하이드록실래디칼을 만들어 암세포를 죽인다.
그러나 항암제가 암세포만 선택적으로 죽일 수는 없다. 정상세포에도 상해를 주어 부작용이 나타난다. 결국 항암제는 일시적으로 암을 억제할 수 있지만 또 다른 암을 발생시킬 수 있다.
2. 농약, 제초제, 살충제 등 제초제나 농약 등은 하이드록실래디칼
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