[연재] 활성산소와 맨발걷기의 항산화 메커니즘 (1)

 

 

 

<내용이 길어 총 3회에 걸쳐 연재합니다. 이번 글은 1편의 내용입니다.

 

 

활성산소와 맨발걷기의 항산화 메커니즘(1편)

활성산소와 맨발걷기의 항산화 메커니즘(2편)

활성산소와 맨발걷기의 항산화 메커니즘(3편)

 

 

목차

 

[1편]

1. 활성산소란?

2. 산소에 대해 알아보자

3. 활성산소의 생성과 제거 과정 

4. 슈퍼옥사이드음이온라디칼

 

[2편]

5. 과산화 수소(H2O2)

6. 수산화라디칼

7. 어싱(esrthing)

 

[3편]

8. 라디칼이란?

9. 어싱은 유사과학인가?

10. 마치는 글

 

1.    활성산소란?

 

우거진 숲 속을 거닐면 신선한 산소가 온 몸으로 들어오는 상쾌함을 느낍니다.  그런데 요즘은 활성산소라는 뜬금없는 산소가 여기 저기 사람들의 입에 오르내립니다. 활성이란 밀도 좋은 뜻이고 산소는 우리 삶고 직결되는 소중한 것인데 왜 활성산소는 해롭다고 할까요?

 

 

 

활성산소의 정식명칭은 활성산소종(活性酸素種, Reactive Oxygen species)입니다. 여기서 종은 종족을 말할 때 쓰는 種(종)과 같은 한자말입니다. 활성산소종의 영어 명칭은 Reactive oxygen species입니다. 흔히 줄여서 ROS라고 합니다.

 

 

그런데 Reactive oxygen species가 뜬금없이 활성산소종이 되었을까요? 한자말을 쓴다고 해도 “반응성산소 무리” 정도가 맞는 번역입니다. 종을 그냥 쓴다 해도 “반응성산소종” 정도가 적당할 것 같은데, 이런 뜬금없은 말이 쓰이는 까닭은 아무 생각 없이 일본사람들이 만든 말을 베껴 쓰기 때문입니다.

 

Species란 속내가 보여 주는 것은 활성산소가 하나가 아니라는 것입니다. 수백 수천 가지 이상의 무리가 활성산소가 되어 우리 몸에 해를 끼칩니다. 이 글에서는 최대한 어렵지 않게 이것을 다루어 보겠습니다.

 

일본사람들이 reactive를 활성이라고 번역한 까닭은 active란 낱말과 관련이 있는 것 같습니다.

active는 act란 명사에 -ive라는 형용사를 만드는 접미사 붙여 만든 단어이고 여기에 re라는 접두말을 붙여 만들었습니다. re-는 되풀이 해서 일어난다는 뜻을 갖습니다.

act는 명사일 때 흔히 행동, 행위라는 뜻을 갖습니다. 그래서 active는 활동적인이라는 뜻입니다. 그래서 ‘활성의’란 뜻으로 번역됩니다. 그런데 이것을 순 우리말로 번역하면 이 단어가 더욱 확 닿아 옵니다. Act는 우리 말의 짓, 짓거리란 말과 의미가 정확하게 일치합니다. 따라서 active는 ‘짓거리를 하는’, reactive는 자꾸 (어떤) 짓거리를 다시 하는, 언제 무슨 일을 할 줄 모르는 이란 뜻입니다.

 

그런데 reactive란 말은 화학에서 쓰는 용어로 ‘반응성이 높은’이라는 뜻입니다. 이것은 다른 물질과 접촉하여 보다 안정적인 물질로 바뀌기 쉬운 물질이라는 뜻입니다.

 

나중에 이게 왜 골치거리가 되는 지 천천히 알아보겠습니다.

 

2.    산소에 대해 알아보자

 

활성산소를 알아보려면 먼저 산소를 알아보아야 합니다. 활성산소에 산소라는 말이 들어가 있는 것은 이게 산소로부터 왔기 때문일 겁니다.

 

 

산소는 이 세상에 원자와 분자로 존재합니다. 우리가 숨쉴 때 우리 몸에 들어오는 산소는 산소분자로 두 개의 산소원자가 결합한 물질입니다.

 

먼저 산소 원자를 알아보겠습니다. 고등학교를 다녔다면 이미 산소에 대해 잘 알고 있을 것입니다. 산소 원자는 원소기호 8번의 물질입니다. 이 세상에 존재하는 원소는 겨우 118종입니다. 따라서 원소기호는 1번부터 118번까지 있습니다. 그런데 실질적으로 자연계에 존재하는 원소는 92개입니다. 92번은 우라늄입니다. 이 118개의 원소로 이 세상에 존재하는 모든 물질이 만들어집니다.  

 

원소기호 1번은 수소입니다. 원소기호 1번이란 뜻은 1개의 양성자와 1개의 전자를 갖는 원자라는 뜻입니다. 따라서 산소는 8개의 양성자와 8개의 전자를 같는 원소입니다. 모든 원소는 전자수와 양성자 수가 같습니다. 즉, 전기적으로는 모두 중성이라는 뜻입니다.

 

산소의 원자를 그림으로 그려보면 다음과 같습니다.

 

 

 

 

원래는 더 복잡하게 설명해야 하지만 간단히 설명하겠습니다.

산소는 가운데에 양성자 8개가 있는 원자핵이 있고 그 주위에 두 개의 궤도로 전자가 돌고 있습니다. 내부 궤도에는 2개의 전자가 돌고 있고, 외곽 궤도에 6개의 전자가 돌고 있습니다.

그림을 그릴 때 원자핵과 전자 사이가 최대한 멀리 있다는 것을 나타내기 위해 애썼는데 실제의 느낌은 이보다 훨씬, 훨씬 멀다고 합니다. 예를 들면 광화문에 축구공 크기의 원자핵이 있다면, 이 원자핵을 동전 크기의 전자가 한강 근처 정도의 거리에서 돌고 있다고 상상하면 됩니다. 하고 싶은 말은 원자핵과 전자 사이의 관계가 그 정도 된다는 얘기입니다. 즉, 쉽게 떨어져 나갈 수 있다는 뜻입니다.

 

산소분자는 산소원자 2개가 정자를 공유하면서 결합하여 만들어진 물질입니다. 그림의 모습을 잘 보세요.

 

 

 

 

 

정상적인 산소 분자는 이렇게 씁니다.

 

 

 

3.    활성산소의 생성과 제거 과정

 

활성산소의 생성과 제거 메커니즘은 매우, 복잡한 과정을 거칩니다.  여러 갈래로 갈라지기도 합니다. 이해하기가 쉽지 않았습니다. 그런데 맨발걷기를 하면서 활성산소와 자유전자가 무엇인지도 모르는 상태에서 몸이 치료되기를 바란다면 그건 그냥 미신에 기대는 것과 다름없다는 생각이 들어 나름 공부를 해 보았습니다. 따라서 이 개념은 다소 어려울 수도 있습니다.

 

그래서 이 글은 개념을 이해하는 수준에서 아주 쉽고 초보적인 수준만 다루고 있습니다.

 

미토콘드리아

우리 몸 세포에는 미토콘드리아라는 세포내 소기관이 있습니다.

사실 세포가 우리 몸 안에 가장 작은 단위의 조직이라고 얼핏 생각할 수도 있지만, 세포 속에도 여러 가지 기능을 하는 작은 조직들이 있습니다. 이를 세포소기관 또는 소기관(小器官)이라고 합니다. 영어로는 organelle이라고 합니다.

 

 

 

 

세포소기관 중에 미토콘드리아라는 기관이 있는데 우리 몸에서 쓰는 에너지를 만드는 곳입니다. 이곳에서 에너지를 만들기 때문에, 미토콘드리아를 몸속 화력발전소라고 합니다.

 

최초의 활성산소는 미토콘드리아에서 에너지를 만드는 과정에서 부산물로 만들어집니다.

 

 

4.    슈퍼옥사이드음이온라디칼

 

미토콘드리아에서 처음 만들어지는 활성산소는 슈퍼옥사이드음이온라디칼(superoxide anion radical)입니다. Superoxide anion radical은 Superoxide free radical이라고도 합니다. 여기서 radical과 free radical이라는 말을 일단 염두에 둡니다.

 

분자 기호는

 

로 씁니다. 마이너스 표시는 음이온이란 뜻이고 점은 라디칼이란 의미입니다. 음이온이란 물질 내의  전자 개수가  양성자 수보다 많다는 뜻이고, 라디칼은 반응성이 매우 높은 물질이란 뜻입니다. 라디칼은 글의 뒷부분에 다시 나옵니다

 

 

 

다음 그림이 슈퍼옥사이드음이온라디칼의 분자 모형도입니다.

물질은 전자가 2개씩 쌍을 이루고 있어야 안정성을 갖습니다. 그림처럼 홑전자(홀전자)를 가지면 그 물질은 반응성이 있는 라디칼 성질을 갖게 됩니다.

 

 

 

 

이것은 [산소원자+산소원자+전자] 즉, 산소 분자에 전자가 결합한 것입니다. 이 물질을 루이스 전자점식으로 표기하면 아래와 같습니다.

 

 

 

(다음 글에서 계속 연재됩니다.)

https://softfoot.tistory.com/6

[연재] 활성산소와 맨발걷기의 항산화 메커니즘 (2)

 

 

[관련동영상] 

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[활성산소] 활성산소와 맨발걷기의 항산화 메커니즘

 

 

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