Antioxidants Explained: What They Are and Why You Need Them

항산화 물질이란 무엇인가요?

항산화 물질(antioxidants)은 자유 라디칼(free radicals) — 세포, 단백질, DNA를 손상시킬 수 있는 쌍을 이루지 않은 전자를 가진 불안정한 원자 — 을 중화하는 분자입니다. 이 용어는 광범위한 화합물군을 포괄합니다: 비타민(C, E), 미네랄(셀레늄, 아연), 색소(베타카로틴, 리코펜), 그리고 수천 가지 식물 폴리페놀(polyphenols). 이들의 공통점은 자유 라디칼에 전자를 기증하면서도 스스로 위험하게 반응성을 띠지 않는다는 것입니다.

신체는 일부 항산화 물질을 내인성으로 생성합니다 — 글루타티온(glutathione), 수퍼옥사이드 디스뮤타제(superoxide dismutase), 카탈라제(catalase)가 주요 내부 방어 효소입니다. 나머지는 식이에서 공급됩니다. 자유 라디칼 생성이 지속적이기 때문에(정상 대사의 부산물입니다), 장기적 건강을 위해 식이를 통한 지속적인 항산화 물질 공급이 필수적입니다.

ORAC(산소 라디칼 흡수 능력, Oxygen Radical Absorbance Capacity) 점수는 한때 항산화 식품 순위를 매기는 데 널리 사용되었지만, USDA는 2012년 ORAC 점수가 항산화 물질이 인체에서 실제로 어떻게 작용하는지를 신뢰할 수 있게 예측하지 못한다며 ORAC 데이터베이스를 폐기했습니다. 특정 ORAC 고점수 식품을 쫓기보다 다양성에 집중하십시오.

산화 스트레스가 세포를 손상시키는 방법

산화 스트레스(oxidative stress)는 자유 라디칼 생성이 신체의 항산화 방어를 초과할 때 발생합니다. 자유 라디칼은 정상 대사(미토콘드리아 호흡이 부산물로 수퍼옥사이드를 생성함)뿐 아니라 UV 방사선, 담배 연기, 대기 오염, 알코올 대사, 만성 염증에 의해서도 생성됩니다. 자유 라디칼이 방어를 압도하면 세포막의 지질을 공격하고(지질 과산화, lipid peroxidation), LDL 콜레스테롤을 산화시켜 더 동맥경화를 유발하게 만들며, 미토콘드리아 DNA를 손상시키고, 단백질을 교차 결합시킵니다.

축적된 산화 손상은 동맥경화증, 2형 당뇨병, 신경 퇴행성 질환(알츠하이머, 파킨슨병), 일부 암, 가속된 노화와 연관되어 있습니다. 만성 저등급 염증과 산화 스트레스는 피드백 루프를 형성하여 서로를 증폭시키기 때문에, 항염증·항산화 물질이 풍부한 식단이 질병 예방 연구에서 집중적으로 연구됩니다.

모든 활성산소(reactive oxygen species)가 해롭지는 않다는 점을 주목할 가치가 있습니다. 낮은 수준에서는 면역 방어, 상처 치유, 운동 적응을 조절하는 세포 신호로 작용합니다. 목표는 균형이지, 모든 산화제를 제거하는 것이 아닙니다.

항산화 물질이 풍부한 최고의 식품

색깔이 식물의 항산화 밀도를 가장 빠르게 파악할 수 있는 지표입니다. 진한 빨강, 보라, 주황, 진한 녹색은 색소 기반 항산화 물질의 높은 농도를 나타냅니다. 다음 식품들은 FRAP(철 환원 항산화력, Ferric Reducing Antioxidant Power) 분석에서 항산화 물질이 가장 풍부한 것으로 일관되게 평가됩니다:

향신료는 부피 대비 훨씬 강력한 항산화력을 발휘합니다. 정향, 계피, 강황, 오레가노는 모든 식품 중 가장 높은 항산화 농도를 가지고 있지만, 요리에 사용되는 양은 소량입니다. 그럼에도 불구하고 정기적인 사용은 일일 섭취량에 의미 있게 기여합니다.

비타민 C, E, 베타카로틴

비타민 C(아스코르브산, ascorbic acid)는 수용성으로 수성 환경인 혈장과 세포 내액에서 직접 작용합니다. 성인 남성의 권장 섭취량(RDA)은 90mg/일, 성인 여성은 75mg/일이며, 흡연자는 아스코르브산 고갈이 가속되므로 35mg/일을 추가로 필요로 합니다. 중간 크기 빨간 피망 한 개에는 152mg이 들어 있어 일일 요구량을 훌쩍 넘깁니다. 비타민 C는 산화된 비타민 E를 활성 형태로 재생하는 역할도 하여 두 비타민이 상호 보완적으로 작용합니다.

비타민 E는 지용성 항산화 물질로 세포막을 지질 과산화로부터 보호합니다. 성인의 RDA는 15mg(22.4 IU)입니다. 알파-토코페롤(alpha-tocopherol)이 생물학적으로 활성인 형태입니다. 주요 공급원: 밀배아유(1큰술=20mg), 해바라기씨(1온스=7.4mg), 아몬드(1온스=7.3mg), 아보카도(½개=2.1mg).

베타카로틴(beta-carotene)은 직접 항산화제로도 작용하는 프로비타민 A 카로티노이드(provitamin A carotenoid)입니다. 신체는 필요에 따라 이를 레티놀(retinol)로 전환합니다(베타카로틴 6mcg = 비타민 A 1mcg RAE). 구운 고구마 한 개(중간 크기)에는 약 11.5mg의 베타카로틴이 들어 있어, 성인 비타민 A 권장 섭취량의 거의 두 배에 해당하는 약 1,920mcg RAE를 제공합니다. 조리와 지방은 베타카로틴의 생체이용률을 크게 높입니다.

보충제 vs 통 식품 공급원

고용량 항산화 보충제는 임상 시험에서 대체로 실망스러운 결과를 보였습니다. SELECT 시험에서는 고용량 비타민 E(400 IU/일)와 셀레늄 보충제가 전립선암을 예방하지 못했으며, 비타민 E는 통계적으로 유의미한 위험 증가와 관련이 있었습니다. 이전의 흡연자 대상 베타카로틴 보충제 시험(ATBC 및 CARET 연구)에서는 보충제 투여 그룹에서 폐암 발생률이 증가하는 것으로 나타났습니다. 이러한 결과가 항산화 물질이 해롭다는 것을 의미하지는 않습니다. 분리된 고용량 보충제는 식품에 포함된 항산화 물질과 다르게 작용한다는 것을 시사합니다.

통 식품은 흡수 및 활성을 조절하는 식이섬유, 다른 파이토케미컬(phytochemicals), 미네랄, 보조인자의 복합 매트릭스 안에 항산화 물질을 제공합니다. 블루베리에는 25가지 이상의 확인된 안토시아닌이 들어 있어 시너지 효과를 발휘할 가능성이 높지만, 보충제는 하나 또는 두 가지만 제공할 수 있습니다. 이 '식품 매트릭스 효과'가 식이 패턴이 관찰 연구 및 중재 연구에서 단일 영양소 보충보다 지속적으로 더 나은 결과를 보이는 주요 이유입니다.

보충제는 특정 임상 상황에서 적절할 수 있습니다: 지방 흡수 장애(낭성 섬유증, 크론병) 환자의 비타민 E, 흡연자 및 식이 질이 낮은 사람의 비타민 C, 또는 셀레늄이 결핍된 토양 지역에서의 셀레늄 등. 이러한 상황 외에는, 다채로운 채소, 과일, 콩류, 견과류, 통곡물이 풍부한 식단이 항산화 물질 섭취에 대한 근거 기반의 기본 방법으로 남아 있습니다.