정의
활성산소(活性酸素, 영어: reactive oxygen species, ROS)는 산소 원자를 포함하고 화학적으로 높은 반응성을 가진 분자군을 말한다. 일반적인 산소(O₂)와 달리 전자구조가 불안정하여 다른 생체분자와 쉽게 산화·환원 반응을 일으킨다. 대표적인 활성산소는 초과산화 음이온(O₂⁻), 과산화수소(H₂O₂), 하이드록시 라디칼(·OH) 등이다【1】.
생성 경로
- 미토콘드리아 호흡: 전자전달계에서 전자가 전자 전달체에 완전히 전달되지 못하고 산소에 전달되어 초과산화 음이온이 생성된다.
- 효소 반응: NADPH 산화효소(NOX), 시토크롬 P450, xanthine oxidase 등은 활성산소를 부수적으로 생산한다.
- 면역 반응: 호중구·대식세포 등 백혈구가 병원균을 살상할 때 NADPH 산화효소를 통해 대량의 초과산화 음이온과 과산화수소를 방출한다【2】.
- 외부 요인: 자외선, 방사선, 오존(O₃) 등 물리·화학적 자극도 활성산소를 유도한다.
생리적 역할
- 신호 전달: 저농도의 ROS는 세포 성장, 분화, 사멸(apoptosis) 등의 신호전달에 관여한다.
- 면역 방어: 백혈구가 병원균을 파괴하는 과정에서 ROS가 직접적인 살균제 역할을 한다.
병리적 영향
활성산소가 과도하게 축적되면 세포·조직의 지질, 단백질, DNA 등을 산화시켜 손상을 초래한다. 이러한 산화 스트레스는 암, 심혈관 질환, 당뇨, 신경퇴행성 질환 등 다양한 질병과 연관된다【3】.
항산화 방어 체계
호기성 생물은 ROS에 의해 발생하는 손상을 최소화하기 위해 여러 항산화 시스템을 갖는다.
- 효소성 항산화제: 슈퍼옥시드 디스뮤타제(SOD), 카탈라아제(CAT), 글루타티온 퍼옥시다제(GPx) 등이 ROS를 무해한 물질로 전환한다.
- 비효소성 항산화제: 비타민 C, 비타민 E, 카로티노이드, 폴리페놀 등은 직접적으로 라디칼을 중화한다.
활성산소와 질병 관리
- 항산화 식품·보충제 섭취는 ROS에 의한 산화 손상을 완화하는 데 기여할 수 있다.
- 그러나 과도한 항산화제 사용이 오히려 생리적 ROS 신호를 억제해 부작용을 일으킬 가능성도 제기되고 있어, 적정 섭취가 강조된다【3】.
참고 문헌
- 위키백과, “활성 산소”, https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%99%9C%EC%84%B1_%EC%82%B0%EC%86%8C (2026‑05‑30 조회)
- 나무위키, “활성 산소”, https://namu.wiki/w/%ED%99%9C%EC%84%B1%20%EC%82%B0%EC%86%8C (2026‑05‑30 조회)
- 국민건강보험공단, “항산화 푸드와 활성산소”, https://www.nhis.or.kr/magazin/158/html/sub5.html (2026‑05‑30 조회)