활성산소란?
인체는 정상적인 생리 상태에서 활성산소(reactive oxygen species, ROS)라고도 알려진 자유라디칼(free radicals)의 생산과 항산화 방어체계(antioxidant defense system)의 활성이 균형을 이루고 있다.
활성산소 혹은 자유라디칼은 무엇이고 어떻게 생성되는가?
인간은 누구나 에너지원으로 다양한 식품을 섭취하고, 섭취한 식품 중 탄수화물, 단백질, 지방과 같은 열량을 낼 수 있는 영양소들은 체내에서 대사과정을 거쳐 에너지의 형태로 전환된다.
이러한 열량소들의 대사과정은 호흡을 통해 체외로부터 들어온 산소(O2)를 최종 전자 수용체로 이용하여 에너지를 생산하기에, 이를 에너지 산화과정이라고 할 수 있다. 이러한 에너지 산화과정 중에 유해한 부산물들이 생성되기도 하는데, 이 유해한 부산물들을 총칭하여 활성산소라고 한다.
체내에서 생성된 유해한 활성산소를 좀 더 자세히 살펴보면, 슈퍼옥사이드 라디칼(superoxide radical, O2-), 하이드록실 라디칼(hydroxyl radical, HO․), 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2) 및 일중항산소(singlet oxygen, 1O2)등이 있다.
이중 슈퍼옥사이드 라디칼은 주로 세포 내 호흡에 관여하는 효소작용의 부산물로 생성되며 자연산화에 의해서도 생성된다. 또한, 염증, 약물 중독, 조직의 저산소증, 고산소증 등 병적 상태에서 생성이 증가하는 것으로 알려져 있다.
즉, 정상적인 생리 상태에서는 생체내 항산화 방어기전과 활성산소의 발생양이 균형을 이루고 있으나, 균형이 깨지고, 조화된 범위를 벗어났을 때 높은 반응성을 가진 활성산소들은 산화적 연쇄반응을 촉진하며 생체내 막지질이나 막단백질을 변성시키고, 세포막을 손상하고 핵 속에 있는 DNA나 효소 등을 변성시켜 각종 질병을 유발하는 원인이 된다.
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