活性酸素その1
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◆酸素は必要だけど…
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わたしたちが生活していくうえで酸素はかかせません。
酸素がなければ、生命活動に必要なエネルギーを生み出すことが出来
ないため、死んでしまいます。
この酸素のほとんどはエネルギー産生のために利用されますが、残り
の数パーセントは活性酸素として、酵素の反応を促進させたり、細胞
内での情報を伝達させる手伝いをしたり、細菌などを殺すために利用
されます。
しかし、過度のストレス、アルコール、タバコ、X線(放射線)、紫外
線、過度のスポーツを行った際などには、活性酸素は通常よりたくさ
ん作られてしまいます。
そして、必要以上に発生した活性酸素は、悪くない細胞まで余計に痛
めつけてしまうんですね。
いわば、自分を痛めつける割合のほうが高い「諸刃の剣」なわけです。
実際、9割以上の病気が活性酸素が原因となって起こるといわれていま
すので、これは見逃してはいけない問題です。
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◆活性酸素の除去酵素
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活性酸素は私たちにとって必要なものであるので、生きている限り活
性酸素の発生をゼロにすることは出来ません。
今こうしている間も、活性酸素が出ているわけですが、不要な活性酸
素を退治するために、私たちの体には活性酸素の除去機能というすば
らしい機能が備わっています。
ほんとに体ってうまくできていますね。
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これらは活性酸素除去酵素と呼ばれ、
●SOD(スーパーオキサイド除去酵素)
●カタラーゼ、
●グルタチオンペルオキシダーゼ
●グルタチオン還元酵素
などが挙げられます。
これらを作る際にはビタミンやミネラルが必要となります。
また酵素はそのほとんどがたんぱく質からできていますから、良質な
たんぱく質の摂取もかかせません。
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ただし、活性酸素が大量に発生した場合はこれらだけでは対応しきれ
ません。
あと成人を越えたあたりから年齢とともにこの酵素の量は減っていき
ますので、
●活性酸素除去物質(コエンザイムQ10やカロチノイドなど)
●抗酸化ビタミン(A、B2、C、Eなど)
の助けを借りることになります。
活性酸素除去の機能より、活性酸素の勢力が上回った場合は、活性酸
素は「ラジカル連鎖」という反応を起こし、調子に乗ってたちの悪い
台風にように規模を拡大しながら細胞を壊しまくってしまいます。
●脂質が酸素活性により酸化変性し(過酸化脂質)、細胞膜や細胞、
血管などに障害を与える
●過酸化脂質が白内障、しみ、しわの原因をつくる
●酵素蛋白が酸化変性し、酵素の活性が低下し、細胞の機能が低下する。
●DNAを傷つけ、細胞ががん化したり、細胞死を招く。
その他、挙げればきりがありません。
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◆運動と活性酸素
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運動は活性酸素を大量に作り出す原因のひとつですが、同時に活性酸
素の除去能力を高めてくれたりもします。
しかし、理想の体を作るという目的においては、ある程度筋肉に強い
負荷を与えることも必要ですので、多かれ少なかれ、体にストレスを
かけることになります。
一時だけすばらしい体をしていても、数年後には病気や怪我だらけで
体作りどころか健康すら維持できていないというのであれば、これは
悲しい話です。
抗酸化と体作りを高い次元で融合させ、年齢を重ねても、常にアクテ
ィブな生活を送り続けられることこそが重要ではないでしょうか。
そのためには、正しいトレーニングは勿論、正しい栄養摂取について
もう少し掘り下げて見ていく必要がありそうですね。
活性酸素その2
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◆前回は
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前回は活性酸素の大まかな働きについて、そして、わたしたちの体内
にはそれを除去する能力が備わっていますよということを書きました。
今回はもう少し具体的にどの活性酸素がどのようなはたらきをしてい
るのか、そしてそれらの原因となるものは何であるのかについて述べ
ていきましょう。
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◆活性酸素の種類とそのはたらき
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活性酸素と単に言っても、これだけの種類があります。
●ラジカル
三重項酸素、スーパーオキシド、ヒドロキシルラジカル、ヒドロペル
オキシルラジカル、アルコキシルラジカル、ペルオキシルラジカル、
一酸化窒素、二酸化窒素
●非ラジカル
過酸化水素、一重項酸素、ペルオキシナイトライト、ヒドロペルオキ
シド、次亜塩素酸、オゾン
など
そして、上記のうち、体の中で酸素が段階的に還元されていく(酸化
して電子をあたえる)際に発生する
・スーパーオキシド
・ヒドロキシルラジカル
・過酸化水素
・一重項酸素
の4つが狭義の活性酸素としてされています。
広義の活性酸素についてはまた次の次くらいに紹介するとしまして、
今日はこの狭義の活性酸素についてみていきましょう。
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◆4つの活性酸素
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●スーパーオキシド
スーパーオキシドが出来る原因:
エネルギー産生、食細胞活動、薬物代謝、コレステロールの合成、
胆汁酸合成、キサンチンの酸化など
エネルギー産生:
つまり我々が心臓を動かしたり、呼吸をしたり、歩いたり、ものを考
えたり、食べ物を食べるときにスーパーオキシドも一緒にできちゃい
ますよということです。
通常は、この過程で発生したスーパーオキシドはSOD(スーパーオキサ
イド除去酵素)によって、次に述べる過酸化水素と水に分解されます
が、激しい運動などで一度にたくさん発生した場合は対処しきれなく
なってしまいます。
スーパーオキシド自体にはそれほど強い力はなく、ザコキャラなので
すが、あとで述べるヒドロキシラジカルを作るのを助ける働きもあり
ますから、あまり野放しにはできません。
食細胞活動:
食細胞とはウイルスや細菌などを食べる白血球の仲間で、これらには
マクロファージや好中球が挙げられます。
そしてこれらの食細胞は、まずスーパーオキシドを出してウイルスを
殺し、それから食べちゃうわけですね。マクロファージは敵を分解し
て栄養としますが、好中球は自ら出した活性酸素のために死んで
「うみ」となります。
そのほか、体が薬を処理する際、肝臓でコレステロールを作るのにも
スーパオキシドが出てきます。
*おっと、これを考えると食物からコレステロールを取るほうが体に
負担をかけることがないということがわかりますね。
●過酸化水素
・タバコ、アミン系ホルモンの分解(アミン系ホルモンとはアドレナリ
ン、ノルアドレナリンなど喜怒哀楽、不安にかかわっているホルモンで
すね)、スーパーオキシドの酵素分解によって、など
スーパーオキシドがSODによって分解されると、過酸化水素と水にな
ります。
そして、この過酸化水素がカタラーゼやグルタチオンペルオキシダー
ゼという酵素によって分解されたら、過酸化水素は無害な
「水と酸素」
に分解され、めでたしめでたしとなるわけです。
しかし、そうは問屋が卸してくれません。
過酸化水素はスーパーオキシド同様、それほど強い活性力をもっていな
いのですが、ひとたび、二価鉄や一価銅といっしょになると、もっとも
活性の強いヒドロキシラジカルに変身してしまうんですね。
*この過酸化水素と金属イオンが一緒になることを「フェントン反
応」といいます。
さらにここからもうひとつ。
フェントン反応によってできた三価鉄は、ザコキャラだと侮っていたス
ーパーオキシドによって、二価鉄に戻ります(ハーバーワイス反応)。
そしてに価鉄が過酸化水素と一緒になり(フェントン反応)、またヒド
ロキシラジカルが出来てしまうんですね。
長くなってきたので、一回切りますね。
とりあえず今回のまとめとしては
それぞれの活性酸素は関連しあっており、活性の弱いものでも、ちょ
っとしたことで大化けして、体にダメージを与えますよということで
す。
活性酸素その3
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◆おさらい
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前回はスーパーオキシドと過酸化水素という二つの活性酸素が発生す
る原因、そしてこれらの比較的活性の弱いものでも最強の活性酸素を
作り出す元となったり、助けとなったりしますよーということについ
てお話しました。
で、今回は最強の活性酸素であるヒドロキシルラジカルについてみて
いきましょう。
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◆ヒドロキシラジカル
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ヒドロキシラジカルが作られる原因:
●フェントン反応
過酸化水素と金属イオンが一緒になることによってヒドロキシラジカ
ルが作られる。
●除草剤・パラコートなどの化学物質
化学物質が解毒される際、体内でシトクロームP450と呼ばれる解毒酵
素がでます。解毒するのですから必要なものなのですが、これらが代
謝される際にもヒドロキシラジカルと次の述べる一重項酸素がでます。
●ステロイドホルモンの合成、ステロイドホルモンの分解
ホルモンの合成と分解は体の機能を保つために常に行われていること
ですので、この際にもこのヒドロキシラジカルがでています。
*ホルモン合成の際にもシトクロームP450が関与しています。
ドラッグを使うボディビルダーなどが内臓や筋肉を壊すのもホルモン
合成、分解の際に代謝産物として出るこの活性酸素が細胞を壊してる
のですね。
●アミン系ホルモンの分解(過酸化水素のところでも出てきました、
アドレナリン、ノルアドレナリンなど喜怒哀楽などにかかわっている
ホルモンですね)
●過酸化脂質の亀裂
←これは一重項酸素のところで
●放射線被爆、X線照射、放射線療法
X線やガンの放射線療法は規模の小さい原爆みたいなものです。放射
線は体の奥のほうまで届き、細胞の中にある水と反応してヒドロキシ
ラジカルと一重項酸素を作り出します。ガン細胞内に活性酸素を作り
出すことでガン細胞をやっつけることができるという仕組みですね。
ただしこの”爆撃”も行いすぎると周りにあるガン細胞より弱い普通
の細胞まで傷つけてしまうことになります。だから放射線を当てすぎ
ることは怖いんですね。
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◆一重項酸素
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一重項酸素が作られる原因:
●ステロイドホルモンの合成、ステロイドホルモンの分解
●過酸化脂質の亀裂
さきほど説明しました、過酸化脂質。過酸化脂質が分解される際には
一重項酸素とヒドロキシラジカルが出てきます。
●紫外線
紫外線が当たる際に皮膚で一重項酸素が発生し、コラーゲンやエラス
チンなど皮膚の若さを保つタンパクを破壊します。
なお、皮膚のシミなどを改善・予防するための一重項酸素退治にはビ
タミンCやEではなく、β-カロテンが有効です。
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■連鎖的脂質過酸化反応
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ヒドロキシラジカルや一重項酸素が細胞膜にある脂質(多価不飽和脂肪)
を酸化変性させると、脂質は脂質ラジカルになります。そして脂質ラ
ジカルが作られると、それらは酸素と反応し、脂質ペルオキシラジカ
ルを作り出します。
脂質ペルオキシラジカルは細胞膜にある他の脂質と反応して、脂質ヒ
ドロペルオキシド(過酸化脂質)となり、同時に脂質ペルオキシラジ
カルと反応した脂質は脂質ラジカルへと変化します。
ややこしい用語ばかり並べてすいません。
わかりやすく言うと、活性酸素によって酸化された細胞膜にある脂質
は色々な反応を経て過酸化脂質と呼ばれる悪い脂質となり、その悪い
脂質がまた悪い脂質を作り出してしまう怖い連鎖反応なんですね。
そしてこの過酸化脂質が増加すると細胞膜の中にある酵素たんぱく質
が壊され正常な体の機能を保てなくなったり、動脈硬化や血栓のでき
やすい体質を作るなど、様々な病気の原因を作ってしまうのです。
この反応は細胞膜にあるビタミンEの働きによって終わらせることが
できるので、ビタミンE、そしてEの働きを助けるCも十分に取って
おきたいところです。
●身近な過酸化脂質の例を挙げますと;
魚の干し物、にぼし、しらす、ポテトチップス、カップラーメン、何
回も使いまわすてんぷら油などなど
不飽和脂肪酸(魚油、食物油)をたくさん含んだ食品は過酸化脂質に
なりやすいということです。ポテトチップス、カップラーメンなどは
あまり食べないほうがいいですが食べるのであれば開けたらすぐに食
べるようにしましょう。間違っても、長時間、そして直射日光の当た
るところなどで大量の過酸化脂質を含ませてから食べないようにお願
いしますね。
活性酸素その4
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◆一酸化窒素(NO)
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一酸化窒素は、血管の内表面を構成する平らで、薄い細胞の層である
血管内皮細胞と呼ばれる部分から産生されます。
一酸化窒素には
●血管を広げる作用(血圧を下げる)
●血液が固まるのを抑制する作用(血小板は出血をとめたりするのに
必要だがあまりそれが過ぎると血栓症を引き起こす原因にもなる)
●内皮細胞の周りを囲む平滑筋細胞が増えて血管を窮屈にするのを抑
制する
などなど血管に様々な作用をもたらす物質でアルギニンと酸素からN
OSと呼ばれる酵素を介して作られています。
一酸化窒素とスーパーオキシドは同時に発生し、一酸化窒素はスーパ
ーオキシドと反応するのことによって消去されます。
その際にペルオキシナイトライトと呼ばれる、より強力な酸化力や毒
性を持つ活性酸素が生成されます。
ちなみに、一酸化窒素とスーパーオキシドの反応速度は、活性酸素除
去物質であるSODがスーパーオキシドと反応するよりも3倍早く反
応するといわれています。すなわち、活性酸素の発生は免れることが
できないと。
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◆トレーニングでは
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アルギニン系のサプリメントの広告には
”体内の一酸化窒素の増大は、トレーニング後の高められた「マッス
ルポンプ」、持久力や回復時間の改善、ワークアウトキャパシティの
改善、性的な活力の増大などの恩恵をもたらす。
血管を広げるという役割も持ち、血流量を増やし、筋肉から疲労物質
を速やかに除去し、栄養を速やかに運ぶという役割がある。
さらに、病原体を捕食するマクロファージを活性化させ、身体のディ
フェンス力を高める働きもあり、体内の抵抗力を高めるのに役立ちま
す。”
と書かれています。
さきほどご説明したとおりですが、一酸化窒素がたくさん出たから、
それでめでたしめでたしではありません。他のホルモン物質などと同
様、筋発達のメリットの裏には、デメリットがあることを忘れてはな
りません。
一酸化窒素が出るということは
●同時にスーパーオキシドを発生させ、その反応でより強力なペルオ
キシナイトライトを発生させる。
●マクロファージの活性化もスーパーオキシドの発生させる。(マク
ロファージは活性酸素その2で食細胞と呼ばれる白血球の仲間として
挙げられていましたね。)
ということです。
またスーパーオキシドがヒドロキシラジカルを作るのを助ける働きが
あるということもスーパーオキシドのところで述べました。
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◆抗酸化物質
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ようやく、抗酸化物質のお話ができますね。活性酸素と戦ってくれる
のは今から述べる抗酸化物質と呼ばれるものです。
●スーパーオキシドには
SOD、亜鉛、ビタミンC、バードック
●過酸化水素には
カタラーゼ、グルタチオン、N−アセチルシステイン、セレン、緑茶、
バードック
●ヒドロキシラジカルには
ビタミンE、カロテノイド、メチオニン、バードック
●一重項酸素には
ビタミンE、ビタミンA、ルテイン
●過酸化脂質には
活性酸素に連鎖的な反応があったのと同じように、抗酸化物質にもその
ような作用があり、たとえば、アルファリポ酸はそれ自体の効能以外に
・ビタミンC、ビタミンEを再利用する、
・グルタチオンの生成を促す
・コエンザイムQ10の吸収を助ける
などの作用があります(勿論それらの栄養素が満たされていないといけ
ないのですが)。
他にも強い抗酸化力があるといわれる
オリゴメリックポリアントシアニジン(OPCs)
ピクノジェノール
ビルベリー
クルクミン
フラボノイド
ガーリック
ギンコビロバ
メラトニン
NADH
シリマリン
といったものがあります。
そして今後はピーナッツの皮に含まれるOPCsではありませんが、さら
に安価で抗酸化力の強い物質が発見される可能性があり、今後の新た
な研究が待たれるところです。
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◆とりあえず一旦終了
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もう少し詳しいところまで述べても良かったのですが、あまり同じト
ピックを続けるのも面白くないので、これはこれでまた別の機会に追
ってコラムなどで紹介するとして、次回は一旦話題を変えましょう。
追伸:
適度の運動はSODの活性を促進させます。体を動かすことによって
体内の酵素が働きやすくなった結果であるとも言えますね。
活性酸素を出さないでおこうと家に閉じこもるより、アクティブに生
活したほうがより活性酸素と戦うためのコンディショニングができる
ということです。
活性酸素は今こうしている間も出ているので、無論、活性酸素を過剰
に発生させないケアも必要ですが、如何に抗酸化力を高く保つかを考
えることの方が建設的というものでしょう。