活性酸素 
(ROS)reactive oxygen species

活性酸素とは?


酸素は空気の20%以上含まれると、私たちのからだにダメージを与えることが分かってきました。未熟児が病院で、過剰の酸素を与えられたことで失明するという事故から、広く知られるようになったのが、いわゆる未熟児網膜症です。

私たちのからだは、
60兆もの細胞から出来ていますが、その1つ1つにはミトコンドリアと呼ばれる小さな発電所があります。
ここでは
酸素を原料としていますが、その2%が産業廃棄物に相当する、大変活性の強い酸素が出来てしまいます。」
  • 活性酸素とは、周囲の物質を酸化させることで、原子核の周りの電子数が変化して不安定になった酸素のこと

酸素は非常に激しい元素で、ものとむすびついて、それを燃やしたり、にくっついてサビさせたりします。この「ほかのものと結びつく力」が異常に強まった激しい酸素のことを『活性酸素』といいます。
  • 気が狂った酸素が刃物を持った様なものが活性酸素なのです。
    きちがいに刃物の
    酸素なのです。


活性酸素の活性とは
酸化力(他の原子や分子から電子を奪い取る)のことです。
活性酸素は、その激しい酸化力で、重要な臓器や細胞を手当たり次第に攻撃し、それらをサビさせて、病気や老化 の原因をつくる張本人なのです。
  1. 高血圧
  2. 心臓病
  3. 脳出血
  4. 糖尿病
  5. 肩こり
  6. 肌の衰え
など様々な悪さをするのが活性酸素なのです

●さらに不都合なのは、
活性酸素は、体の中の飽和脂肪酸と手を結び『過酸化脂質』という悪玉物質を作ります

これは、脂肪のヘドロのようなもので、それ自体が毒性を持つのはもちろん、
血管にベッタリとくっつき血液の流れを悪くしてウッ血させたり、新陳代謝を妨害します。



 生体の分子から電子を奪う
そのため、分子本来の働きが出来なくなってしまう。

ターゲット
  1. タンパク質
  2. DNA

●酸素
が消費されるときの、最低2%が活性酸素になる。

酸素が空気中に20%以上含まれると、問題が起きる。例えば、未熟児網膜症。」


●脳と活性酸素
  • 大脳辺縁系
    • 新皮質=知性脳
      古皮質=情動脳 (感情)
      • ~活性酸素が発生
          ↓
      旧皮質=生命脳(生命の維持)
    • 七情のコントロールが必要
    •    ↓
    • (例えば)
    • よく怒る人は早くボケる
  • エネルギーの大量発生は、活性酸素の大量発生を意味する。
    は骨格筋に匹敵する量のエネルギーを要求する。

●炎症と活性酸素
  • 生体内に細菌が入ってくると、白血球の仲間の好中球・マクロファージなどが体内で活性酸素を作って、細菌に吹き付ける。それによって細菌は死ぬが、そのとき付近の生体分子に損傷を与える・・・・・それが炎症





ヒトは血管とともに老いる
と言われるように、血管が若くて丈夫であれば、体中を新鮮な血液がスムーズに流れて、栄養を配給し、ゴミを運び去ってくれるので、肌もツヤツヤとみずみずしく、元気一杯の生活をエンジョイ出来ます。
ところが、過酸化脂質は、血液をドロドロににごらせ、血管を弱めるから、どんどん健康を脅かし、体力を低下させていきます


活性酸素によって細胞膜
が破壊され、細胞の核にある遺伝子は1000個ぐらいに切断され、その中に50個もある遺伝子がガン細胞を作るように働くことがマサチューセッツ総合病院のワイツマン博士らによって明らかにされました。
これは、4種ある反応性の強い酸素の仲間ですからテロ集団とも言われ、過酸化脂質という有毒作用物質を連鎖的につくって、細胞膜や遺伝子を次々に破壊し、ガンや成人病の元凶となることがわかってきました

また、ガン遺伝子を目覚めさせるイニシエーターや異常化したガン細胞をガン化させるプロモーターと言われる発ガン促進物は、活性酸素を発生させることも分かってきました


また、
ストレスも活性酸素をつくりやすいことで、ガンの大きな要因となることも明らかにされてきています。
その理由は、私たちが日常の怒りや不安定などのストレスによって、自律神経の交感神経が緊張を余儀なくされると、間脳視床下部から副腎髄質に指令が伝達されます。そこで、アドレナリン などのホルモンが分泌されます。そうすると、ホメオスターシス(恒常性維持)という身体を正常化するコントローラーが働き、このホルモンを分解するための酵素が作用します。このとき活性酸素である過酸化水素やハイドロキシラジカル・OHなどが発生します。
このことは、アメリカのネブラスカ大学教授D・ハーマン博士やオークリッジ研究所のトッター博士らによって確認されてきました。
その活性酸素をやっつける物質に、SODなどがあります



活性酸素の測定
 活性酸素を高感度で測定する技術

200年、大阪市立大学と武田薬品工業の共同研究チームは体内で増えると老化 やガンを起こすと言われる活性酸素を高感度で測定する技術を開発した。活性酸素と反応すると、蛍光を放つ化合物を作り、測定感度を従来より1000倍以上に高めた。
開発した化合物は蛍光色素と呼ばれ、活性酸素と反応して分解すると、光を放つ性質を持つ。活性酸素の測定にはこれまでにもルミノールという蛍光色素を使う方法があったが、感度が低かった
研究チームはルミノールの骨格をなす『ピリド・ピリダジン』という化合物に油に溶けやすい性質を持つ化合物を加えて、体内の白血球などの細菌に入りやすいようにした。この蛍光色素は活性酸素と反応して分解すると黄色い光を放つため、光の強さから濃度が分かる
実験では白血球の仲間の好中球を細菌にさらして活性酸を発生させ、その濃度を調べた
その結果、細胞1個当たり1ナノ(1/10億)まで活性酸素の濃度を測定することが出来た



マロンジアルデヒド(MDA)
抗酸化能のあるサプリメントを使用しても、その効果の評価法は確立されていない

そのなかで、クリニックで簡便かつ非侵襲的に酸化ストレスの度合を測定できるキットが登場し、統合医療の現場で注目を集めている

キットは
血中のマロンジアルデヒド(MDA)を測定することで、体内の活性酸素の状況を把握する
  • MDAは、脂質の酸化により生成することが知られ最終的に尿に排出される。

  • アンプルに尿を1ml入れ、約5分後に色の変化を観察する。濃い赤色になるほど、MDAの排出が多いと考えられる。

体内で脂質と結合して過酸化脂質を形成したり、DNAを損傷するとされる活性酸素。

がんやアレルギー疾患など、多くの疾患で活性酸素の役割が研究されている。

抗酸化を売り物にするサプリメントは、
  *ビタミンA、C、E、
  *アスタキサンチン、
  *米胚芽
  *大豆発酵抽出エキス
などが知られている。




ESR分光装置
電子スピン共鳴 (ESR )
: Electron Spin Resonance)
現象に基づく磁気分光法で調べることができます。
ESR 分光装置は、試料の形状に影響されることなく、非破壊で、選択的にフリ-ラジカルを 測定できる手段です


生きたまま観察
  • 2009年、東京大学の長野哲雄教授らは、生きたままの動物で活性酸素を観察できる手法を開発した。
    活性酸素は無色透明で、光らせて観察する手法が採られれている。
    東大のチームはホタルの発光現象が、酵素の反応で起きていることに注目。発光基質をつけた特殊な有機化合物を新たに合成した。生体内で活性酸素が発生すると、字善意投与したホタル由来の酵素がスイッチ役となり、有機化合物を光らせる。
    従来は活性酸素を観察するために蛍光物質を光らせていたが、レーザー光を当てる必要があった。細胞実験なら問題はないが。生きた動物にレーザーを照射すると光が散乱しノイズが出るなどの問題があった。



活性酸素が原因とされる疾患
活性酸素が原因となる病気
  • 「アルツハイマー型痴呆」「潰瘍性大腸炎」「肩こり」
  • 「がん」「肝炎」「気疲れ」「急性膵炎」
  • 「虚血性心疾患」「虚血性腸炎」「クローン病」
  • 「血管透過性が亢進」「高血圧」「紫外線障害」
  • 「自己免疫疾患」「ショック」「腎炎」「心筋梗塞」
  • 「ストレス性潰瘍」「テンカン発作」
  • 「成人呼吸窮迫症候群」(ARDS)」「凍傷」
  • 「糖尿病」「動脈硬化」「脳卒中」「肺気腫」
  • 「パーキンソン病」「播種性血管内血液凝固:DIC」
  • 「白血病」「白内障」「貧血」「浮腫」「放射線障害」
  • 「未熟児網膜症」「薬剤性肝障害」「リウマチ」「老化」



 ガン
・・・・・転移ガン
  1. 誰でも1個の細胞の染色体の中にガン遺伝子(DNA)を50個持っている。この染色体が活性酸素などのフリーラジカルで切断されると、他の細胞に働いてガン化することが分かってきました。
    活性酸素によって細胞膜が破壊され、細胞の核にある遺伝子は1000個ぐらいに切断され、その中に50個もあるガン遺伝子がガン細胞を作る。
  2. ガンを抑制する遺伝子は数個あります
  3. 発ガンした細胞の微少ガンは、通常は免疫機能が働いて破壊されますが。老化 などで免疫力が弱まると、そのガンが増殖をはじめます。1個のガン細胞が1gになるのに、30回の分裂が必要で、10年以上かかります。ところが、それがさらに1kgまで増殖するには数年で可能になります。
  4. ガン細胞は『ヘムオキシゲナーゼ』(HO-1)と呼ぶ酵素がバリアーとなる物質を作り出し、細胞を殺す作用がある活性酸素の攻撃から身を守っている。正常細胞はHO-1とは異なる酵素で活性酸素を抑えている。


ガンの増殖を抑制
  • 2012年、慶応義塾大学の久保田義顕特任講師らのチームは、老化 などを招くとされている活性酸素に、ガン細胞の増殖を抑える効果があることを突き止めた。
  • ガン細胞は酸素や栄養を運ぶための血管新生血管)を作る作用がある。
  • 研究チームはこの血管で、活性酸素の消去に関係する遺伝子「Atm」が活発に働いているのを突き止めた。そこで、血管でこの遺伝子(Atm)が働かない遺伝子改変マウスをつくり、ガン細胞を移植した。
  • ガンの作る血管に活性酸素が過剰にたまり血管が細くなった。
  • 栄養分などが届きにくくなり、ガン細胞の増殖も抑制できた。





糖尿病
糖尿病になると、
  • 活性酸素による細胞傷害の指標となる「HNA」と「810HdG」という物質が膵臓で検出される

自己免疫反応やウイルス感染で起きる1型糖尿病の場合、ベータ細胞中に活性酸素が過剰することが分かっています。
また、アロキサンという化学物質をマウスに投与して糖尿病を作ることが出来ますが、この場合の発症メカニズムは、
  • アロキサンが生体内で酸化還元される時に「・02¯」(スーパーオキシドアニオンラジカル)が生成し、これから過酸化水素、さらに「・OH」(ヒドロキシラジカル)が出来、これが膵臓のβ細胞に傷害を与えてインスリンの分泌が無くなると考えられています。
そして、この考えは「・OH」の消去剤を投与するとアロキサンによる糖尿病の発症が抑えられるという実験によって支持されています。

あるマウスの系統は非常に糖尿病になりやすくて、生後40週になると雌で90%、雄で40%と高率に発症しますが、SOD、カタラーゼなどの抗酸化活性は、雄に比べて膵臓で半分程度、ランゲルハンス島では数分の1程度と雌の方が低くなっています。これは雌では生来抗酸化酵素の活性が低いため、生後ずっと酸化的ストレス状態が続いて、40週目にはほとんどのマウスが発症するものと考えられています(永田親義著「活性酸素の話」より)

糖尿病性網膜症




 貧血
体内で発生する「活性酸素」が貧血や免疫不全を誘発することを、
  • 2004年10月、慶応大学医学部の平尾敦助手らと協和発酵の共同研究チームが発見した。赤血球や白血球など血液細胞の増殖を妨害するためで、活性酸素を減らす薬を投与すると症状が改善することを動物実験で確認。
  • 研究チームは早期老化症やガンの原因になる遺伝子『ATM』に着目。
  • この遺伝子が働かないようにしたマウスは、細胞内で活性酸素の濃度が10倍以上に増えた。マウスの体内を詳しく調べたところ血液細胞の供給源になる『幹細胞』が増殖できず、数も減少していた。活性酸素の濃度を下げる薬を投与すると、幹細胞が増殖し、血液細胞が増えて貧血などの症状が改善した。

鉄分と活性酸素




加齢臭
(ポマード臭)(古本臭)(ローソク臭)

ニオイの元になるのが「ノネナール」と呼ぶ物質
  • 皮膚にある皮脂腺のなかで脂肪酸の一種である「9-ヘキサデセン酸」が増え、過酸化脂質と反応して分解されるとできる。
    ノネナールは一般的に加齢とともに量が増える傾向にある。
    「オヤジ臭」と呼ばれることもあるが、実は女性の体からも見つかる。
    メタボに要注意)
    皮脂腺の中で脂肪分がたまると増えやすい。

以下の危ない生活習慣に注意しよう
  1. 食事は肉類が中心・・・(肉類・マヨネーズ)
  2. 毎晩のように酒を飲む
  3. タバコ
  4. 睡眠不足
  5. 運動不足
  6. ストレスがたまる・・・
    • 体内の活性酸素が大量に増えて、過酸化脂質が増えることでノネナールが増加する。
【対策】
  1. 野菜や果物をたくさん食べる(ビタミンC,ビタミンE)
  2. 緑茶(カテキン)・・・抗酸化物質が修復
  3. 大豆(イソフラボン)・・・抗酸化物質が修復



食べてはいけない食品
古くなった油
  • インスタントラーメン
  • ポテトチップス
  • かりん糖
  • 冷凍食品
    • ・ピザ
      ・シュウマイ
      ・ハンバーグ
      海老フライ
    など、油を使って加工され、時間が経過した食品は避けましょう。

酸化脂質は、
  • 普通は顆粒状になっているが、何らかのきっかけで亀裂を生じると活性酸素を発生する。
    しかも「ヒドロキシラジカル」に匹敵する強さである。



マーガリン
  • マーガリンはショートニング(=魚油)に、
  • 水素を添加してその流動性を低下させたもの。

  • ドイツでクローン病が多発した時期と、マーガリンの発売時期が一致する
  • トランス脂肪酸(TFA)


赤身の肉


鉄分が体内に過剰にあると、触媒のような役割を果たし、活性酸素が体内にできるのを促進する。

鉄分は食品によって種類が異なり、体内吸収率に差がある。

動物性食品に含まれる『ヘム鉄』では吸収率が15~25%と高いが、野菜や穀物に含まれる非ヘム鉄は2~5%にとどまる。従って肉類、特に赤身の肉を多く摂りすぎると過剰になりやすい。

牛肉



活性酸素の発生
・・・呼吸で2%の活性酸素ができる
ミトコンドリア
  • 60兆個あるとされる細胞の1つ1つにあるミトコンドリアと呼ばれる発電所で、酸素を原料にして非常に弱い電気を起こし酸素を水に変化させますが、原料の約2%に相当するものが産業廃棄物として、大変活性力の強い酸素が出来ます、これが活性酸素です。これは4種類の反応性が強いテロ集団で、過酸化脂質を連鎖的に作り、細胞膜や遺伝子を次々に破壊し、ガン・成人病の元凶となります
  • それ以外の活性酸素
    • 一重項酸素「
    一重項酸素「」は、メチレンブルーのような色素の存在する条件で、酸素に光を照射すると発生します


それを増大させるのが


①ストレス&喜怒哀楽などの七情
  • a 精神的にショックを受けるなど、心に過大なストレスがかかったとき。
    b ストレスが溜まった時、解放された時

    私たちが日常の怒りや不安などのストレスによって、自律神経の交感神経が緊張を余儀なくされ、間脳視床下部から副腎髄質に指令が伝達されます

    そこでアドレナリンなどのホルモンが分泌されます。
    そうすると、ホメオスターシス(恒常性維持)という身体を正常化するコントローラが働き、このホルモンを分解するための酵素が作用します。
    このとき、活性酸素である『過酸化水素』や『ハイドロキシラジカル』などが発生します
  • 活性酸素が増加する理由
  • c 一般的には、心身に対する負荷・ゆがみ・圧迫、または緊張が続く状態、がストレスということになるでしょう。

    ストレスが蓄積することで、様々な心身症・神経症などの症状を引き起こしているのです
    d さらにもう1つの重要なことは、
    ストレスを受けた時の生体内における「血液の流れ」のことです
     
    例えば動物は、自然界で生き残るために外的から身を守らなければなりません。あるときには身を挺して敵と戦い、あるときは全力で逃げ、そのたびに緊張と緩和を繰り返しています。そのとき体内では何が起こっているのでしょうか?
    e まず、
    脳が危険を察知すると、筋肉の働きを活発にするアドレナリンという神経伝達ホルモンが分泌されます
    同時に、脳下垂体から副腎皮質ホルモンも分泌され、そのため血糖値が上昇し、脈拍数が増え、血圧が上がり、臨戦態勢が整います

    危険と戦い、筋肉を酷使している間は、当然、内臓には血液があまり流れず、その後緊張が解けると再び流れ込みます(再灌流が起きます)。

    さらに、多量のエネルギーを消費するので、酸素を補給するため、呼吸回数も大幅に増えます。つまり結果として、虚血と再灌流の状態が起こり、そのうえ多量の酸素が体内に入ってくるので、活性酸素が大量に発生し、細胞を劣化させることになるのです
    f 人間も、日常生活で命の危険が少なくなった現代においても、さまざまな心理的ストレスは、体内のホルモンの分泌を異常にして、血液の流れにも大きな影響を与えています。
    緊張すると脈拍が速くなり、血圧が上がったり、「血の気が引く」などと言ったりもします。そのたびに虚血と再灌流が起こってしまうのです。

    つまり、ストレスが引き金となって、体内に活性酸素を発生させてしまうのです。

    本来ストレスとは、生体が生まれながらに持っている身を守るための緊急反応(生体防御反応)なのです。「ストレスは体に悪い」と言われるのは、実はストレスによって体内に活性酸素が大量に発生するからなのです。

    (リチャード・G・カトラー博士監修「効き得、飲ん得」より)



②再灌流障害
  1. 大手術後に(虚血後の再灌流で起きる)。
    血液の流れが一時的に途絶えた(虚血)あと、再び流れる(再灌流)のとき
    ・・・(手術は、必ず、再灌流が起きる
  2. 何らかの原因で一時的にせよ血液が血管内を流れなくなってから、再び流れ始めた時(たとえば手術の時などに・・・)大量のスーパーオキシドアニオンが発生し、これが引き金となってより活性力のある活性酸素種が生まれ、血管細胞膜が破壊されると考えられている。このとき、SODを投与しておくと、障害はかなり抑えられる結果が得られた。
    しかし、SODはタンパク質であり、そのまま体内に投与するとタンパク質分解酵素の作用をうけてたちまち分解されてしまう。

    <1>そこで分解酵素の作用を受けないように、化学的に処理をしたり、脂肪の膜の中に閉じこめたりして活性を長持ちさせる工夫さなされている。

    <2>SODは金属を含む酵素であるので、SODと同じ作用を持つ小さな錯体が考案されるようになった。(金属錯体)

    <3>金属錯体は、スーパーオキシドアニオンを酸素分子と過酸化水素とに分解する。すなわち、スーパーオキシドアニオンの一部は酸化されて酸素分子に、一部は還元されて過酸化水素となり、酸化と還元が同時に進行している。このような反応は『不均化反応』と呼ばれている。(桜井弘著「金属は人体になぜ必要か」p212~p213講談社参照)

炎症
  • ・炎症が起こった時や白血球が感染に対抗する時

④過酸化脂質の食品
  • 冷凍食品・インスタント食品などを食べた時


⑤農薬や除草剤が体内に入った時
  • 食品添加物を食べたとき。有機リン農薬の中毒

⑥抗ガン剤の投与

⑦アルコールを飲んだとき

⑧激しい運動をした時

⑨高濃度の酸素療法を受けたとき

⑩大気汚染・・・
  • 工場や車の排気ガスを吸った時


⑪紫外線
  • (紫外線によって4種類の活性酸素が発生します)
    • 「スーパーオキサイドラジカル」
      「過酸化水素」
      「ヒドロキシルラジカル」
      「一重項酸素」 


⑫電磁波
  1. レントゲンなどの放射線を浴びた時
  2. 超音波・電磁波にさらされた時。(高電圧・OA機器の近く)
  3. 「テレビ・パソコン・電子レンジなどから電磁波を受けた時。」
  4. 「電子レンジは、米軍の殺人光線を民生化したもの。


⑬タバコ・・・赤血球が変形する(周囲の人にも影響します)



細胞死 を促進する酵素を・・・発見
2009年、東京大学の一条秀憲教授らは、活性酸素によって起きる細胞死を促進する酵素を発見した。

活性酸素による細胞死は「心筋梗塞」や「脳梗塞」など虚血性疾患の要因とされる。
  • 成果はモノキュラーセルに掲載。

一条教授らは活性酸素によって「ASK1リン酸化酵素」が活性化し、細胞死が起きるメカニズムをすでに明らかにしている。
今回、ヒトの腎臓由来の細胞をしらべて、ASK1リン酸化酵素に結合してその働きを促進させる別の酵素「USP9X」を見つけた。



活性酸素をマイクロマシンで除く
2017年、異なる機能を持つ複数のタンパク質を組み合わせ、炎症を引き起こす活性酸素を除去するマイクロマシン(微小機械)を産業技術総合研究所が開発。
表面につけた抗体が活性酸素の分泌量を約7割減らせるという。
マイクロマシンは円形の薄いシート状で、直径は約100㍃㍍。



活性酸素を無毒化するために
活性酸素入ってくると
  1. βカロチン」が、活性酸素の毒性を奪う。
    • しかし、さらに活性酸素が入ってくると、細胞膜に侵入される。
  2. すると、細胞膜の中で待機していたビタミンEが、傷ついた細胞膜を修復する。
    • しかしそのときビタミンEもボロボロに傷つく。
  3. 傷ついたビタミンEを一旦帰還させ回復させる働きをするのが、「ビタミンC」の役割。
  4. 最終的に、毒性を消し去るのが、「ビタミンC」。 酵素を使って活性酸素が持ち込んだ毒性を消去する。


ビタミンEとCの連携プレー
  • 過剰な活性酸素に脅かされながら生きなければならない私たち。しかし、活性酸素から私たちの体を守ってくれる物質がある。それが『抗酸化物質』だ。まずビタミンEとCの働きを見てみよう。

  • 「ビタミンEだけの時」
    「細胞が活性酸素にやられると、ビタミンEが身代わりになって酸化される。しかし、酸化したビタミンEが細胞全体を酸化させてしまう。

  • 「ビタミンEとCがある時」
    「活性酸素にやられ酸化したビタミンEを、ビタミンCが身代わりになって酸化されることで、ビタミンEを元の状態に戻す。」

  • ビタミンEは
    • 植物性油・ナッツ類・ウナギ・カツオ・サバなどに、

    ビタミンC
    • パセリ・ブロッコリ・菜の花・レモン・ピーマン・イチゴ・カブ葉・ダイコン葉などに多く含まれる。
    • 活性酸素による酸化のダメージは、抗酸化力の高い
        • 「SOD」
          「ビタミンE」
          「アスタキサンチン」
          「リコピン」
          などで防ぎましょう


ポリフェノール
  • ビタミンE、C以外にも優れた抗酸化物質があります。
    血液に活性酸素を加え、酸化されるまでの時間を調べる実験で、
    • 1つにはタバコの煙、
    • もう1つには抹茶だけを混ぜ、
    酸化されにくさを比べた。
  • その結果、ポリフェノールがたっぷり含まれた抹茶を混ぜると、酸化までの時間が20%以上も伸びる。

  • 活性酸素を発生させるタバコと抹茶を混ぜたときも、抹茶のポリフェノール が懸命に酸化を防ごうとする。
  • これはポリフェノールが細胞を取り囲んで酸化から守ると考えられている。
  • ビタミンEのように細胞内にはいらないので、細胞を傷つけない抗酸化物質なのだ。

  • ポリフェノールブドウ皮・ナス皮・ブルーベリー・紅茶・ココア・タマネギなどに多く含まれる」(NHKためしてガッテン参照)


活性酸素をやっつけるのが・・・SOD
  • SOD
  • =スーパー・オキサイド・ディスムターゼ(活性酸素を消す酵素)のことです。
  • 活性酸素はからだの中の飽和脂肪酸とむすびついて『過酸化脂質』という悪玉をつくる。これは脂肪のヘドロのようなもので、それ自体毒性を持つ他、血管にベッタリくっついて血流を悪くし、新陳代謝を妨げる。さらに、活性酸素は遺伝子を狂わして発ガンの原因にもなる、このままでは健康が保てないので、体はこの活性酸素を消してしまうのがSODを用意している。
  • SODが十分にあって、悪玉酸素を消してくれている間は問題がありません。ところが活性酸素の量が多すぎたり、SODの量が少なすぎると、活性酸素はギャングのように暴れ回り、からだを壊して行きます。健康と美容の維持にはSODが欠かせません。
    そのためには、体内でSOD様の作用を示すものを、心がけて食べるようにしましょう



活性酸素を減らすもの・・・・スカベンジャー




(水溶性)





VCとVEは相互に連携して作用する。






(黄色系の色素)
植物の葉に多く含まれ3000種以上あるといわれている。
但し植物の葉をいくら食べても、フラボノイドは吸収されずに排泄される





(脂溶性)
「β-カロチン」・・・・
  • ニンジン・カボチャの皮に多い。

「キサントフィル」・・・
  • 卵黄・タラコ・スジコ・赤身魚。






(脂溶性)
「セサモール」・・・・・ゴマに多い。
「カテキン」・・・・・・・緑茶・赤ワイン
「クロロゲン酸」・・・・コーヒー







金属と結合する働きを持つタンパク質


食べたら良い食品
  • 赤ピーマン・ダイコン・タマネギ・トマト・グリンピース・ナス・ネギ・ほうれん草・レタス
  • オレンジ・カキ(柿)・梨(ナシ)
  • ゴボウ・さつまいも・レンコン・ナンキン(カボチャ)・ニンニク
  • シイタケ
  • フレッシュ・バター (天然バター)
    • には、月見草・人乳・ヤギ乳以外に補給源のない、しかも重要な生体に不可欠な脂肪酸(γーリノレン酸)を含んでいる。









「産業技術総合研究所の中村努主任研究員と大阪大学の井上豪教授らは、老化 やガン化などに関与する活性酸素を除去する新たな仕組みを発見。成果は2008年米科学アカデミー紀要電子版に発表。

生物は酸素呼吸や紫外線などの影響で、体内で酸素の一部が活性酸素に変わる、活性酸素はDNAやタンパク質を損傷する。
研究チームは、90℃以上で生息し酸素呼吸する古細菌から見つけた『ペルオキシレドキシン』というタンパク質に着目。大型放射光施設SPring-8を使った結晶解析などから、このタンパク質が活性酸素の一種である過酸化水素と反応する仕組みを突き止めた。

有機合成化学などで反応促進剤として使われる『超原子価化合物』が反応の過程で働き、過酸化水素を水などに無害化していた。超原子価化合物が自然界から見つかったのは初めて。詳細は






活性酸素によってアポトーシスが誘導されることを、自然科学研究機構生理学研究所(愛知県岡崎市)の岡田泰伸教授らの研究グループが解明し、2004年4/20付けの米科学アカデミー紀要(電子版)に掲載







合成樹脂製の食器などに含まれ、環境ホルモン(内分泌攪乱物質)の一種とされるビスフェノールAが、極めて低い濃度で人間の免疫機能を乱し、過剰になるとガンや老化 につながるとされる活性酸素を増加させる可能性のあることが30日までに、国立医薬品食品衛生研究所などの研究で分かった。
同研究所の鈴木和博・代謝生化学部第一室長と笠原忠・共立薬科大教授らの研究グループは、免疫細胞の1つで、体内に進入した細菌などを、活性酸素を放出して攻撃する『好中球』への影響に目を向けた。
人の血液幹細胞から分化した細胞が好中球に成長する過程で、そこに極微量のビスフェノールAを加えて培養。その結果、通常の人の血中濃度の1/100に当たる1ml当たり0.02ナノグラムで、好中球が出す活性酸素の量が、ビスフェノールAを加えないで培養した時よりも12%増加した。1/10に当たる0.2ナノグラムでは15%増えた。
活性酸素は、多すぎると細胞の遺伝子を傷つける危険性が高まり、その結果として、ガンや老化 の原因になる






京都大学の赤池昭紀教授らは細胞毒性のある活性酸素から神経細胞を保護する物質を見つけた。アルツハイマー病や脳梗塞などの治療薬の開発につながる成果。論文が26日発行の米科学アカデミー紀要3月号に掲載された。
赤池教授らは細胞培養に使う牛の胎児血清に細胞が死ぬのを防ぐ作用があることに注目。細胞を殺す働きのある活性酸素の一種(ヒドロキシラジカル)が発生するのを抑える新物質を血清中から抽出に成功。分子構造を決定し「セロフェンド酸」と名付けた。
神経細胞で情報伝達を担うグルタミン酸や一酸化窒素(NO)が過剰になるとヒドロキシラジカルが発生し細胞死を引き起こす。セロフェンド酸はグルタミン酸や一酸化窒素(NO)が持つ有用な性質を妨げず、有害な物質の発生を抑えるという。
培養したラットの神経細胞を使う実験で過剰なグルタミン酸がもたらす影響を抑制する効果を調べたところ、セロフェンド酸を1リットルあたり約40マイクログラム(1マイクロ=1/100万)の濃度で培養液に加えたところ、加えなかった場合に比べ6割程度細胞の生存率を高めることができた。
脳神経系の病気の副作用の少ない治療薬の開発に役立つと考えられる。





<1>酵素反応を促進する。
<2>細胞内の情報伝達のメッセンジャーになる。
<3>
細菌を殺す。
「白血球からつくられるスーパーオキシドアニオン(
・02¯)は、風邪やその他の病原菌がからだに侵入してきたときに、最前線で戦う兵士のような働きをする


・ヒドロキシラジカルの生成反応

(発見者にちなみフェントン反応と呼ばれている)
     
Fe2+H2O2→Fe3+・OH+OH-
活性酸素種の一種である過酸化水素がからだの中で作られ、それが微量金属元素、例えばイオンやその錯体と反応すると、ヒドロキシラジカルが生まれる。これは種々の物質を強く酸化する能力を持っているので、ガン細胞の核の中に入り込むと、そのDNAを切断するのでガン細胞は増殖出来なくなり、死滅すると考えられている。この考え方に沿ってたくさんの金属を含む小さな錯体が考案されている。錯体を抗ガン剤として利用するためである。
2002年、活性酸素を除去する時の反応で光が出ることを、東北大の大久保一良教授らが突き止め、病気によって発光量が違うという。


 活性酸素の種類
活性酸素は狭い範囲での意味では、
以下の4種類であると言われています。
  • 広い意味ではさらに、
  • アルコキシルラジカル、
  • ヒドロペルオキシラジカル、
  • ペルオキシルラジカル、
  • ヒドロペルオキサイド、
  • 他に遷移金属イオン酸素錯体などがあります。
  • また、一酸化窒素(NO)も活性酸素の仲間と見ることが出来ます。

スーパーオキシドアニオンラジカル・02¯
  • 他の活性酸を作り出す元であり、SODなどにより処理され過酸化水素になります。それが細胞膜を通り抜けて、DNAなどを傷つけてしまいます
  • ビタミンCは、このスパーオキシドアニオンラジカルと過酸化水素の両方に働きます。「過酸化水素はカタラーゼという酵素などで酸素と水になります

過酸化水素
  • は1価の銅イオンや2価の鉄イオンにで合うと、ヒドロキシラジカルになり、カロチノイド、ビタミンE、女性ホルモン、フラボノイド、グルタチオンペルオキシターゼなどで除去されます

一重項酸素
  • は、スーパーオキシドが細胞膜に穴をあけた後にできる過酸化脂質が分解するときにも発生するようです


名称/構造 生成と作用 消去剤
スーパーオキシドアニオンラジカル

・02¯
以下の酵素の作用時のO利用の際に生成される SOD(スーパーオキシドアニオン・ディスムターゼ)で速やかに分解される。
ビタミンE,C、
ユビキノン、
メタロチオネイン、
フラボノイド、
カロチノイド、
γ-オリザノール
過酸化水素

種々の反応で生じる。 カタラーゼ、
ペルオキシダーゼ、
ビタミンC
グルタチオンペルオキシターゼ、
メタロチオネイン
ヒドロキシラジカル

・OH
酸素由来のラジカル。

脂質の過酸化反応を起こしやすい
α-トコフェロール、
ビタミンE,C、
女性ホルモン、
フラボノイド、
グルタチオンペルオキシターゼ、
フスチジン、
メタロチオネイン、
糖類、
フラボノイド、
カロチノイド、
γ-オリザノール
一重項酸素

¹O
光増感作用で生成。

体内ではクロロフィルの分解物(フェオホーバイド)の光増感作用で生成し、皮膚炎を起こす
β-カロチン、
α-カロチン、
リコピン、
ビタミンA、
ビタミンB2、
ビタミンC
ビタミンE、
SOD、
メチオニン、
ヒスチジン、
トリプトファン、
グルタチオンペルオキシターゼ、
カロチノイド、
女性ホルモン、
尿酸、
ビリルビン
オゾン

3
体内で生成されない ない。
ペルオキシラジカル

LOO・
脂質の過酸化反応中に生成される。
連鎖反応の中間体。
α-トコフェロール
アルコキシラジカル

LO・
脂質の過酸化物が分解されてできる。 α-トコフェロール
ヒドロペルオキシド

LOOH
脂質の過酸化反応で生成、分解してLO・やLOO・ラジカルを作る。 グルタチオンペルオキシダーゼ
LOOHをLOHに還元して無毒化する。


人工酵素を合成
  • →東京都立大学の研究グループは体内で発生する有害な活性酸素を消去する 人工酵素の合成に成功した。人工酵素を体内に入れれば血流にのって活性酸素が生じている場所に集まり、無害な物質に変える。
  • ガンなどを引き起こす原因の一つと考えられている活性酸素を除去する為の医薬品に利用出来る可能性もありそうだ。
     同大学の長岡昭二教授と川上浩良助手らが合成した人工酵素はポルフィリンという高分子の一種。活性酸素を過酸化水素に変える働きを持つ。
    人工酵素が活性酸素を消す能力は同じ働きを持つ生体酵素であるスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)の約半分。反応速度はSODより遅いが、体内に投与した場合には反応が緩慢な方が人体に負担をかけなくて済むという。研究グループは更に、合成した人工酵素が体内の活性酸素の発生している場所に集まるようにポルフィリンの分子構造を工夫。ポルフィリンに別の物資をくっつけ、血液中でタンパク質の一種アルブミンと結合させた。
    SODは血液中ですぐに分解されてしまうが、人工酵素は分解されにくいとい長所もある


活性酸素を防御する遺伝子
  • 2003年、筑波大学の山本雅之教授らは、活性酸素や排ガスから身を守る働きを持つ遺伝子が働く仕組みを解明した。この遺伝子の生成を促進する転写因子(タンパク質)に通常結合しているタンパク質が離れることで遺伝子が増え防御反応が働くという。
    山本教授らは転写因子に結合するタンパク質『Keap1』が体内に出来ないマウスを使って実験。マウスは生後3週間以内に死亡したが、活性酸素などが体内に侵入していない場合でもマウスの肝臓には防御機能を持つ遺伝子が大量に発生していた。
    Keap1は体内で活性酸素などを検知する機能を持つ。活性酸素などを検知すると転写因子から離れて、防御機能を持つ遺伝子が大量に発生することが確認された。


システイン
  • 2010年、奈良先端科学技術大学院大学の高木博史教授と大津巌生助教らは、細胞などを傷つける活性酸素を、大腸菌がアミノ酸の「システイン」を使って無毒化する仕組みを突き止めた。
    システインは抗酸化作用や美白・美肌効果が知られ、化粧品や食品などに幅広く使われている。
    成果は6/4のジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(電子版)に掲載。
    大腸菌には細胞膜が二重構造になっており、内側の上にはシステインを排出するタンパク質が存在する。研究チームは、その1つの『YdeD』タンパク質を遺伝子操作で壊すなどして、2つの膜の間で働くシステインの機能を調べた。
    • YdeDを欠いた菌は過酸化水素に弱くなった。
    • 逆にYdeDを内膜に数多く作ると過酸化水素に耐える力が強まった
    システインは2つの膜の間で、細胞が呼吸などをする際に作られる過酸化水素を、還元反応により水に変化させていた。システイン自身は酸化され、シスチンという別のアミノ酸に姿を変えた。
    内膜には『F1iY』という別のタンパク質もあり、内膜から細胞内にシスチンを引き入れていた。ヒトやマウスでも似た仕組みが働いている可能性がある。
    システインは毛髪などを加水分解して取り出す製造法が主流で、研究チームは大腸菌を使った生産の効率化を目指す。

水の放射線照射で出来る活性酸素
(3種類出来る)


  • 水(みず)の分子は酸素(O)に2個の水素(H)が、平面上で約104度の角度で結合している。
    OとHの結合は放射線を照射すれば、簡単に切れる

  • 切れると、対になって結合していた2個の電子は引き離されてしまいます

  • 対を作る相手のいない電子を⇒『不対電子』といい、不対電子をも った分子or原子を⇒『フリーラジカル』といいます
    すなわち水に放射線を当てると「・H」と「・OH」という2つのフリーラジカルが生成する。
    「・OH」 ヒドロキシラジカルという活性酸素の1つで、最も活性が強い。
    しかも同時にフリーラジカルです。
    「・H」 1個のプロトン(H)と1個の不対電子(・)からなる。
    水素原子そのもの


  • それ以外に、放射線によって水から電子が叩き出され、これが近くにある酸素分子に受け入れられてスーパーオキシドアニオンラジカルになる。 これも活性酸素の1つです

  • スーパーオキシドアニオンラジカル同士が反応して出来るのが、過酸化水素(H)で活性酸素です。
    しかし(・)印が付いていないのでフリーラジカルではありません





活性酸素を見る
酸化ストレスを直接見る(可視化)しくみを開発
  • 2012年、1/19Scientiffic Reports
  • 細胞がエネルギーをつくりだすとき、細胞内に活性酸素が発生する。
  • 活性酸素は老化 やガン、生活習慣病などにかかわっていて、「酸化ストレス」と呼ばれる

  • 群馬大学の及川大輔博士らは、発光タンパク質「ルシフェラーゼ」を利用して、酸化ストレスを可視化するしくみを開発した。
  • 酸化ストレスに応じてルシフェラーゼがつくり出される仕組みと酸化ストレスによってルシフェラーゼが分解されにくくなる仕組みの、2段階構成となっている。この仕組みを組み込んだ遺伝子改変マウスは、紫外線などの酸化ストレスを受けた部位が長時間光ることが確認された。



 研究の歴史
1956年:D・ハーマン博士・アメリカネブラスカ大学教授は、ガンや動脈硬化などの成人病は活性酸素と深く関わっていることを発表。
1980年:ワイツマン博士・マサチューセッツ総合病院は、活性酸素が発ガン性をもつことを実験で証明。
1980年:トッター博士・米国オークリッジ研究所は、偶発ガンは活性酸素で起きると発表。



関連情報 フリーラジカル
トランス脂肪酸(TFA)
酸化ストレス
ビタミンC
SOD
ガン
ファイトケミカル











    
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