항산화제 그리고 식물성화합물 : 현재의 과학적 전망.

Stephen Barrett, M.D.

 

(번역 아닙니다. 의역이고 발췌역입니다.)

많은 항산화제들은 프리 레디칼(Free radical)에 대한반응을 억제하며, 심장 질환이나 암 이나 기타 노화에 대한 여러 가지 반응을 억제한다면서 많이 팔리고 있습니다.

Free radical은 적어도 하나이상의 unpaired electron을 가진 원자나 분자들이며 매우 반응성이 높습니다. Free radical은 박테리아를 죽이는 beneficial한 산화를 증진시킵니다. 하지만 과량으로 존재하게 되면 이것은 세포막을 산화시키고 세포내 성분들을 산화시킵니다.

항산화제가 많이 포함된 과일이나 채소를 정당한 만큼씩을 먹는 사람은 심혈관계 질환이나 어떤 종류의 암이나 혹은 백내장 등에 발병이 적다고 알려져 있습니다. 그러나 아직은 어떤 성분이 이러한 역할을 하는지는 분명하지 않습니다. 식물에는 수많은 성분이 있고 이러한 실험은 잘 계획되고 장기간 실험을 해야 질병을 막는데 도움이 될 성분을 가려 낼 수 있을 것입니다.

아마 가장 널리 알려진 식물성 항산화제는 Vit C (ascorbic acid), vit E (토코페롤), 베타 카로틴 (몸속에서 비타민 A로 변환됩니다.) Vit E가 LDL(Low-density lipoprotein, 심장질환 위험성을 증가시킴)의 산화를 방해해서 동맥경화를 막는다는 증거는 있습니다. 하지만 Vit E는 항혈전 물질로 과다한 출혈을 일으키기도 합니다. 1993년, "The New England Journal of Medicine"이라는 저널에서는 비타민 E를 추가로 복용한 사람들이 심장질환의 비율이 낮다는 보고가 있었습니다. 하지만 그 실험은 생활습관 등을 고려하지 않았고 또한 각각 다른 병에서의 사망률 등을 이용한 것이라서 신빙성이 떨어집니다. 더군다나 이 결과는 다른 결과와 상치됩니다. 이러한 문제를 해결하는 방법은 장기간의 이중맹 실험을 통해서 모든 질환에 대해서 사망률을 확인해 보는 것입니다.

지금까지 다섯회의 규모가 큰 임상시험 결과가 보고되었습니다. 첫 번째 시도는 흡연자들에게 비타민 E, beta-carotene 그리고 위약을 같이 사용해서 결과를 비교하는 것이었습니다. 여기서 토코페롤을 받은 사람은 거의 차이가 없었으며 오히려 카로틴을 받은 사람은 18%나 높은 폐암이 발생했습니다(억울하겠군요). 또한 카로틴을 받은 사람은 8%가 높은 사망률을 보였으며 토코페롤을 받은 사람은 뇌출혈이 증가했습니다. 1997년에는 비타민 E와 베타 카로틴을 이용하여 심장마비경력이 있는 사람들을 대상으로 실험을 했는데 약 1862명을 대상으로 50-69세 5.3년간을 실험한 결과 베타 카로틴을 받은 사람의 심장질환으로 사망률이 상당히 증가했으며 비타민 E를 받은 사람도 역시 증가했습니다.

두 번째 실험은 비타민 C, 비타민 E, 베타 카로틴 모두 대장암을 막는다는 증거를 발견하지 못했으며, 세 번째 실험은 22000명의 내과의사들이 참가해서 베타 카로틴이 심혈관계 질환에 도움을 준다는 증거를 발견하지 못했으며, 네 번째는 베타 카로틴과 Vit A를 혼합해서 실시했다가 흡연자중에게서 28%의 폐암 발생률이 높아지고 17%나 사망률이 증가했습니다.

최근에는 High dose의 비타민 C와 비타민 E와 베타 카로틴에 대해서 실험한 결과 "관상동맥 풍선혈관성형술후의 동맥경화 재발을 줄이지 못했다고 합니다. 프로뷰콜(probucol, 콜레스테롤을 낮추어 주는 약)과 항산화제 3가지를 모두 많은 환자와 probucol만 받은 환자, 항산화제만 받은 환자 위약을 받은 환자으로 나누었고 그들 모두에게 아스피린을 복용시켰습니다. 이것은 아스피린인 동맥경화 재발을 낮추어 준다는 결과 때문입니다. 6개월 뒤 혈관성형술을 반복한 것이 probucol 그룹 11% probucol과 항산화제를 받은 그룹이 16.2% 항산화제를 받은 그룹이 24.2% 그리고 위약을 받은 그룹은 26.6% 였습니다.

위의 실험을 주도했던 Charles Hennekens박사는 비록 epidemiologic연구로 항산화제가 좋은 결과가 나왔다고 하더라도 금연이나 기타 생활습관이 폐암이나 심장질환에 에 더 직접적인 영향을 미친다고 말했습니다. 최근 Medical Letter에서는 다음과 같이 결론을 내렸습니다.

여기서 가장 중요한 질문은 항산화제가 투여가 해보다 득이 많다는 것이 증명되었는가라는 것인데 결론은 아니다라는 것이다. 이것이 FDA가 이것을 병을 막아준다고 주장하는 것을 허락하지 않는 이유이기도 하다.

현재 시장에서는 항산화제들이 몸에 좋다는 주장이 많이 나오고 있으며 혹은 여러 가지 항산화제를 혼합해서 판매하면서 이것들이 과일이나 채소와 거의 같은 효과가 있다고 주장합니다.

많은 알약들이 과일이나 채소들의 농축된 성분이라고 주장하지만 실제로 과일에서 여러 가지 성분을 잃어버리지 않고 농축할 수 있는 방법은 없습니다. 물론 이 알약들이 많은 유효한 성분을 가지고 있는 것은 사실이지만 이것들은 음식을 통해서 더 값싸게 얻어질 수 있습니다.

(역주 : 이 글 쓴 사람이 너무 쉽게 쓰느라고 그랬는지 모르지만 활성산소를 너무 좋게 묘사했군요. 일단 활성산소에 대해서 다시 설명하겠습니다. 활성산소는 산소가 에너지 상태가 높아서 반응성이 매우 높아진 것들입니다. 대표적인 것이 superoxide (O2-. ) H2O2, Hydroxyl radical, singlet oxygen(1O2)등이 있습니다. 이런 것들이 모두 산소에 전자가 추가되었기 때문에 만들어지는 것들이라서 산소를 기준으로 해서 활성산소라고 명명했습니다. 호기성 세포와 혐기성 세포는 활성산소를 제거하는 능력에 따라서 분류되는 것입니다. 즉 혐기성 세균들은 활성산소를 제거할 수 없습니다. 생체내에서는 이것을 제거하는 시스템은 SOD (superoxide dismutase) Catalase가 있습니다. SOD가 superoxide를 H2O2로 만들면 이것을 catalase가 안정하게 물로 만들어 버리죠. 초기에 노화이론은 유전자등으로 설명하려는 진영과 활성산소설이 2가지가 같이 주장되었지만 지금은 모르겠습니다. 아무래도 텔레머라이즈가 나온 이후로 많이 바뀐 것 같아서. 일반적으로 superoxide는 발견된 이후부터 가장 많이 인용된 부분이 노화입니다. 즉 백혈구의 식작용에 발생하는 활성산소는 사실상 연구에 있어서는 그다지 많은 부분이 아닙니다. 활성산소가 발생되는 부분은 대개는 전자전달계입니다. 전자 전달계를 통과하면서 산소가 전자를 2개 받아야 하는데 전자를 하나만 받게 되면 그것이 물이 되지 않고 superoxide가 되는 것입니다. 그리고 거의 대부분의 활성산소는 Superoxide가 스스로 여러 가지 반응을 통해서 만들어 내기 때문에 대부분의 생체 방어기작은 superoxide를 제거하는 방법을 우선으로 취하고 있습니다. 한가지는 확실한데 미토콘드리아에서 발생한 활성산소는 핵으로 들어가서 (예전에는 이것이 말이 많았는데 확인된 것 같습니다.) 하루에 염기를 약 만개 정도씩을 산화시켜 버린다고 합니다. 그러면 그것은 다시 repair해야 하는데 여기서 모두 완벽하게 될지는 모르죠.

활성산소가 약간 까다로운 것은 세포수준에서만 해도 효과가 나타나는데 개체 수준에서는 약간 다르게 결과가 나오는 것입니다. 하지만 대부분의 활성산소에 대한 항산화제의 연구는 정상적인 세포에게 피해 혹은 stress를 준다음에 항산화제를 처리해보면 상당한 경우에 적당한 농도에서 세포에서 나타나는 피해가 줄어든다는 것을 알 수 있습니다. 또한 가지 지적할 것은 정상적인 세포가 아니라 의도적인 피해를 받은 상태에서라면 효과가 있지만 정상적인 세포에서는 효과가 거의 없었다는 것입니다. 현재 항산화제 특히 앞서 말했던 것을 이용해서 실험해서 primary cell의 life를 증가시켰다는 결과는 거의 없습니다. (사람의 몸에서 바로 세포를 떼낸 것은 primary cell이라고 합니다. 이 세포는 대개는 50-60번 계대하면 사멸해 버립니다.)

원인은 여러 가지로 생각이 됩니다. 우선 Vit C는 수용성이고 나머지는 지용성이라서 작용 기작이 너무 한정된다는 것입니다. 즉 Vit C는 수용성이라서 세포막을 통과하거나 이동에 제한을 받는다는 것이고 지용성 비타민은 흡수 자체가 어렵다는 것이죠.

그리고 산화환원력이라는 것이 어떤 일정한 수준을 이루고 있어야지 무조건 환원력이 높다고 좋은 것은 아니라는 것입니다.

또 한가지, 비타민 C,E,A 등이 산화된 상태에서 어떤 결과를 일으키는지가 아직 연구가 되지 않았다는 것입니다.

기타 제 개인적은 생각을 여기서 함부로 말하는 것은 너무 위험하겠죠.