활성산소와 항산화

쇠붙이가 비바람을 맞아 붉게 녹이 슬듯, 우리 몸속 세포도 숨 쉬는 산소와 만나 산화돼요. 숨을 들이쉬어 에너지를 만들어내는 과정에서 주변 물질을 공격하기 쉬운 불안정한 산소 찌꺼기가 자연스럽게 발생해요.

하지만 이 물질을 무조건 해롭기만 한 찌꺼기로 보아서는 안 돼요. 우리 몸의 방패 역할을 하는 백혈구는 침입한 세균이나 곰팡이를 없애기 위해 일부러 이 거친 물질을 무기처럼 뿜어내어 적을 파괴해요. 세포 안팎에서 여러 반응을 켜고 끄는 신호로도 쓰여요.

적당한 양의 활성산소는 세포가 자기 방어 장치를 늘리라는 신호로 쓰이기도 해요. 운동 뒤 몸이 적응하는 과정에도 이 신호가 관여한다는 연구가 있어요.

진짜 문제는 활성산소가 감당할 수 없을 만큼 지나치게 많이 쏟아져 나올 때 생겨요. 여러 이유로 넘쳐난 활성산소가 주변의 정상적인 세포막과 유전자를 가리지 않고 공격해 손상을 입히기 때문이에요. 염증 과정에서 면역세포가 뿜은 활성산소가 주변 조직까지 다치게 하는 것도 한 예예요.

화학에서는 짝 없는 전자를 가진 원자나 분자를 라디칼이라고 불러요. 전자는 둘씩 짝을 이룰 때 안정한데, 라디칼은 짝 없는 전자가 하나 있어서 다른 분자와 쉽게 반응해요.

그래서 안정을 되찾으려고 주변의 멀쩡한 단백질이나 혈관 벽에서 무작정 전자를 빼앗아 와요. 이 과정에서 전자를 강제로 빼앗긴 세포는 상처를 입고 본래의 기능을 잃어버리게 돼요. 전자를 빼앗긴 분자가 새 라디칼이 되어 옆 분자를 다시 건드리는 연쇄 반응이 이어지기도 해요.

이때 든든한 보호자로 나서는 존재가 바로 항산화 물질이에요. 비타민 C·E 같은 항산화 물질은 활성산소가 정상 세포를 건드리기 전에 자신의 전자를 선뜻 내어주며 성난 활성산소를 달래고, 카탈레이스 같은 항산화 효소는 활성산소를 물과 산소처럼 덜 해로운 물질로 바꾸는 반응을 도와요.

항산화 물질은 전자를 내어준 뒤 자신도 라디칼이 되지만, 비교적 안정한 구조라 연쇄를 이어 가지 않고 멈추게 해요. 비타민 C처럼 다른 물질의 도움으로 다시 원래 모양으로 돌아가는 것도 있어요. 불화살을 제 몸으로 감싸 불씨를 꺼뜨리는 방열 장갑과 같아요.

조금 더 정확히 말하면 활성산소는 모조리 없애야 할 악당이 아니라, 적당한 농도를 엄격히 지켜야 하는 필수 일꾼이에요. 우리 몸 안에서 활성산소의 발생량과 이를 지워내는 능력이 어긋나 균형이 무너진 상태를 산화 스트레스라고 불러요.

시중에서는 항산화제를 무조건 듬뿍 먹기만 하면 노화를 기적처럼 멈출 수 있는 것처럼 말하곤 해요. 하지만 활성산소가 지나치게 줄면 면역 세포가 세균을 없애거나 세포가 신호를 주고받는 일이 제대로 되지 않을 수 있어요.

인체는 카탈레이스 같은 항산화 효소를 스스로 만들어내는 정교한 조절 능력을 품고 있어요. 적당한 활성산소는 오히려 이 내부 방어망을 깨우고 훈련시키는 소중한 파트너 역할을 담당해요.

항산화 보충제를 큰 규모로 시험한 연구들에서는 기대한 이로움이 뚜렷하게 확인되지 않은 경우가 많았어요. 시험관에서 활성산소를 잘 없애는 것과 사람 몸에서 이로움을 내는 것은 다른 물음이라는 뜻이에요. 몸속에서 일어나는 일은 일방적인 제거가 아니라 산화와 항산화가 이루는 시소타기에 가까워요.