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活性酸素がもたらす病気/発生源と避け方

 活性酸素の正体(すぐ下)   活性酸素のメカニズム   活性酸素がもたらす病気
 活性酸素から細胞を守る掃除人   活性酸素を避ける生活習慣

活性酸素の正体

体をさびさせる活性酸素

 酸素は地球上のほとんどの動物にとっては、なくては生きていけない大切なものです。しかしその酸素が呼吸によって体内に取り入れられると、その一部が「活性酸素」といわれる不安定な状態になり、近くの物質と結びつこうとします。物質が酸素と結びつくことを酸化といいますが、鉄がさびたり、空気に触れたりんごの切り口が茶色になったり、あるいは雨ざらしのゴムホースがぼろぼろになったりするように、活性酸素が体の中でさまざまな「さび」の状態を作るのです。

 活性酸素が過剰になると、物質が酸化によってぼろぼろに壊れてしまうのと同じ現象が、人体の中でも起こると考えてよいでしょう。その結果、がん動脈硬化、脳梗塞、心疾患、糖尿病、白内障などの生活習慣病を引き起こします。また、活性酸素はしみしわなどの原因になり、老化の最大の原因であることもわかってきました。

 ヒトは理想状態では120歳くらいまで生きられるように、遺伝子がプログラムされているといわれます。しかし、生きていくためにはエネルギーを必要とします。エネルギーは摂取した栄養分を酸素によって燃やすことによって得られますが、そのとき酸素に触れた細胞膜やDNAなどが酸化することは避けられません。活性酸素によるいわば「体のさび」が老化です。

 こうして多くのヒトは40歳前後から老化が始まり、50〜60代で病気になり、次第に弱ってゆき、遺伝子に組み込まれた時間よりも早く死を迎えるのです。

 現在の研究では、活性酸素は全疾患の90%以上に何らかの形で関っているといわれています。

「悪玉」活性酸素の「善玉」の側面

 では活性酸素はヒトにとって宿命的な敵でしかないのでしょうか。かの悪名高き(?)LDLコレステロールでさえ、人体になくてはならない細胞膜の材料として、あるいはホルモンや胆汁の原料として使われ、それなしでは生きていけません。活性酸素に善玉としての存在理由が何かあるのでしょうか。

 その答えは消毒薬のオキシフルです。オキシフル(過酸化水素水)も活性酸素の一種で、傷口の細菌やウイルスにダメージを与え、傷の悪化を防ぎます。これと同じように活性酸素も、体内に侵入した細菌やウイルスを死滅させる働きを担っています。活性酸素があるおかげで、細菌やウイルスの攻撃から身を守ることができ、健康を保っていられるのです。

活性酸素のメカニズム

 酸素は、酸素原子が2つ結びついた(O2)もので通常、2つの原子核の周りを16個の電子が回っています。電子は2個ずつペアになって同一軌道上を回っています。

 ところが何らかの原因でペアを組めない一人ぼっちの電子ができてしまことがあります。これを不対電子といいますが、不対電子を含む分子は不安定になり、ペアを求めて他の物質とくっつこうとする性質があります。このように一つの軌道に電子が1個しかない不対電子をもつ原子または分子を、フリーラジカルといいます。

 活性酸素はこうしたフリーラジカルをもった酸素のことで、その名のとおりラジカル(過激)に他の分子から電子を奪い取ろうとします。

 活性酸素には4つの種類があり、反応の弱い順に過酸化水素、スーパーオキシド、一重項酸素、ヒドロキシラジカルとなっています。

 ・過酸化水素……不対電子はありませんが、不安定ですが、ラジカルではありません。体内では細菌を殺してくれます。
 ・スーパーオキシド……17個の電子をもち、そのうちの1個が不対電子になっているものです。最も多いタイプでラジカル性が強いのが特徴です。
 ・一重項酸素……酸素分子の片側の電子がもう一方の軌道に入ってペアを組み、一つの軌道ががら空きになっているものです。
・ ヒドロキシラジカル……酸素原子と水素原子1個ずつからなり、過酸化水素が銅や鉄などの金属イオンに反応したときにできます。不対電子を1個持ち、活性酸素の中で最も危険なタイプです。

活性酸素の発生源

 私たちの体内に取り入れた酸素の2%が活性酸素になるといわれます。食べ物をエネルギーに変えるときに発生するほか、紫外線大気汚染によっても活性酸素は生まれます。また加工食品中の有害添加物殺虫剤、レントゲン、電磁波、医薬品なども活性酸素の発生源になります。さらに激しいスポーツをしたり、強い精神的なストレスを受けたりしたときも、活性酸素は発生すると考えられています。これらの活性酸素に対しては体内で追い出すシステムもあるのですが、それについては後述します。

活性酸素がもたらす病気

動脈硬化の原因はコレステロールだけではない

 動脈硬化は、血管がところどころで狭くなったり、硬化し、もろくなったりする病気で、脳卒中や虚血性心疾患を引き起こす原動力となります。動脈硬化をもたらす危険因子としては高血圧、高脂血症、喫煙、糖尿病、肥満などがありますが、直接的な原因はコレステロールの血管壁への沈着と考えられてきました。

 それは確かにそうなのですが、近年は「コレステロールだけでは動脈硬化は起こらない」と考えられるようになってきました。

 コレステロールは主に細胞膜の材料と使われ、一部はホルモンや胆汁の原料となりますが、水になじみやすいLDL(低比重リポたんぱく)やHDL(高比重リポたんぱく)にひっついて血液中を流れます。このときLDLコレステロールが多くなると血管壁に沈着します。それを掃除してくれるのが「善玉」といわれるHDLコレステロールです。

 血管内に必要以上のLDLコレステロールがあり、そこに活性酸素が加わると、酸化LDLという体にとっての異物がつくられます。その異物を掃除するために、今度は白血球の一種であるマクロファージが出動し、体内の異物を食べて処理します。しかし、酸化LDLの量が処理能力を上回ると、マクロファージは壊れて死滅し、血管壁にその残骸がたまっていきます。動脈硬化の原因はこのマクロファージの残骸だったのです。

 つまり動脈硬化はLDLコレステロールの過剰、HDLコレステロールの不足に加えて「活性酸素の過剰発生」という条件が加わって引き起こされるというわけです。

がん抑制遺伝子を傷つける活性酸素

 がんは、不適切な食事と喫煙が原因の大半を占めるといわれる生活習慣病です。がん発生は、さまざまな発がん物質が正常細胞のDNAを傷つけ、変異細胞を生むことから始まります。この変異細胞(がん細胞)が10〜20年の時間をかけて成長し続け、次第に速度を高めてがんという病気になるのです。ちなみに、たった1個の変異細胞が30回の分裂を繰り返し、10億個になったときにようやく1gのがん細胞になります。

 しかし、そこまで行く前に通常は、生体に備わったがん抑制遺伝子が働き、何とかがん細胞の暴走を食い止めようとします。いわばがん抑制遺伝子とがん遺伝子の戦いになるわけですが、そこに活性酸素が登場すると、力関係が変わってきます。

 活性酸素はがん抑制遺伝子を傷つけて、がん細胞の増殖を食い止める力を無力化させると考えられています。とりわけたばこががんにとって危険なのは、それ自体が発がん物質であると同時に、活性酸素を発生させる元凶でもあるからにほかなりません。

 活性酸素以外にもがんの原因はたくさんありますが、重要な要因の一つではあります。

糖尿病も活性酸素が関与の疑い

 生活習慣病としての糖尿病は、中年以降に多く見られるU型です。過食、肥満、運動不足、ストレスなどが原因とされ、また遺伝的な体質も関係します。

 糖尿病はインスリンが不足することによって、細胞にブドウ糖が十分に供給されなくなる病気ですが、このインスリンを作っているのがすい臓の80%を占めるベータ細胞という細胞です。活性酸素はもともと、ベータ細胞のインスリン分泌に関る重要な役割を担っていますが、活性酸素が過剰になると、ベータ細胞が傷つけられ、あるいはアポトーシスと呼ばれる細胞死を起こして、インスリンの生成が阻害され、糖尿病になると考えられるようになりました。

 糖尿病患者の血液は過酸化脂質が多く、抗酸化物質であるビタミンEが少ないことがわかっており、このことも活性酸素関与を物語っています。

白内障は水晶体のサビ

 目は外部に接しているため、紫外線や大気汚染などの外的な要因の影響を受けやすい器官です。紫外線の影響で活性酸素が発生すると、水晶体のたんぱく質が酸化して、白く濁った状態になります。これが白内障で、ものがかすんで見えるようになり、濁りが進行するとさらに視力が低下して、目がまったく見えなくなってしまうこともあります。一種の老化現象ですが、対策は、紫外線を避け、活性酸素の働きを抑えるビタミンCやEを摂ることです。

アルツハイマー病も活性酸素が関与?

 認知症(老人性痴呆)の一つで、大脳全体が萎縮してしまうアルツハイマー病は、まだ原因がよくわかっておらず、効果的な治療法もありません。このアルツハイマー病も、活性酸素が関っている疑いがもたれています。

 アルツハイマー病の特徴として脳の脂質が酸化してできる「老人斑」が多くなることがありますが、これが活性酸素の仕業と疑われているのです。もともと脳は酸素の消費量が飛び抜けて多く、酸化されやすい物質も多いため、いわば「さびやすい環境」ににあるといえます。

関節炎と痛風

 ひじやひざの関節が痛むリウマチ性関節炎は老人に多い病気で、免疫機能が乱れた「自己免疫疾患」とされています。ところがこれも、白血球が活性酸素を大量に発生させるためと考えられています。関節の骨液には活性酸素を防御する物質がないため、活性酸素が攻撃のし放題ということになります。

 また、尿酸値が高くなるとそれを防ぐために、やはり白血球が活性酸素を大量に発生させますが、この活性酸素が炎症を起こすのが痛風です。

 なお現在では、肝炎や胃炎、皮膚炎などのように「○○炎」という名のつく病気は、みな大量の活性酸素によって酸化され、炎症を起こしたものという考えが有力です。

活性酸素から細胞を守る掃除人

スカベンジャーとは何か

 酸素をエネルギー源として取り入れることによって生きている限り、活性酸素の発生は避けることができません。この活性酸素は、細菌やウイルスなどの侵入者を退治するためにも必要不可欠な物質ではあります。しかし、過剰になると体のさまざまな部分で細胞や遺伝子が傷つけられ、炎症が起こることはすでに述べてきたとおりです。

 しかし、自分自身にとって毒ともなる活性酸素を、生体はただ手をこまねいて見ているわけではありません。当然ながら活性酸素から体を守る防御機能が備わっています。これがスカベンジャーといわれるものです。スカベンジャーという言葉は廃品回収業者、あるいは掃除人というような意味です。余談ですが、ハイエナなどの腐肉を食べる動物もスカベンジャーと呼ばれています。体にとって余分な活性酸素は廃品回収、ないしは掃除してしまう、そんなイメージでしょうか。

 体内に存在するスカベンジャーの主なものに、スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)、カタラーゼグルチオンペルオキシターゼなどがあります。

 SODは、スーパーオキシドラジカルという最も多い活性酸素を消去する酵素です。SODは寿命が短いのですが、体内で次から次へと生産されます。

 カタラーゼは過酸化水素を水に変えることによって、フリーラジカルの生成を抑制する働きを持っています。

 グルチオンペルオキシターゼは過酸化水素や過酸化脂質を水やアルコールに還元することによって、血液中の成分がさびるのを防いでいます。

 またこのほかに、増え過ぎると痛風を起こすことで有名な尿酸もスカベンジャーの一種と考えられています。尿酸が不足するとがんになりやすいといわれています。

食物から摂取するスカベンジャー

 あまりに大量に活性酸素が発生した場合、体に本来備わった活性酸素防御機能だけでは間に合わなくなります。そこで私たちの体は外に応援を頼むことになります。ビタミンCビタミンEβカロテンはその代表で、有力なスカベンジャーです。

 前述のさび防止機能は、中年以降になるとその機能が衰えてきますが、それを補うのがこれらのビタミン類です。

 このほかにスカベンジャーとしての働きがある抗酸化食品として、赤ワインですっかり有名になったポリフェノール類があります。ポリフェノール類にはフラボノイド、カテキン、タンニン、ケルセチン、アントシアニン、イソフラボンなどがあります。

 また、セサミノール、ショウガオール、アスタキサンチン、セレニウム、フィチン酸なども抗酸化食品、すなわちスカベンジャーとして知られています。

活性酸素を避ける生活習慣

 私たちは活性酸素を大量に生む環境に囲まれています。たとえば紫外線、ダイオキシン、農薬、電磁波、レントゲンなどがそれに当ります。また、喫煙や飲酒、ストレス、激しい運動なども活性酸素を増やす要因となります。その意味では活性酸素のもたらす病気は生活習慣病ともいえます。

環境の汚染と破壊

 活性酸素生む最大の敵は紫外線ですが、地球を包み込むオゾン層が有害な紫外線をカットする防護壁となって、ある程度その危険を和らげていました。しかし、フロンガスがオゾン層のあちこちに穴を開けてしまい、地上にもろに紫外線が注ぐようになりました。

 海、山などの紫外線の強い場所、夏場やスキーシーズンなどには、紫外線に当たらないような服装をし、帽子やサングラスなどで皮膚や目を守りましょう。日焼けは、活性酸素を大量に作り、しみやしわを増やして老化を早める不健康なものです。

 また、車から排出される窒素化合物も活性酸素の大量発生に関係しています。重化学工業のコンビナート付近も同様に危険です。さらに、ごみ焼却炉から出る猛毒、ダイオキシンもフリーラジカルの一種で危険です。

食品汚染と活性酸素

 食品に対して使われる農薬防腐剤防かび剤などの化学物質は、細菌による感染を防ぐ意味では必要なものかもしれませんが、活性酸素を発生させる原因を食べているようなものです。摂取するのはできるだけ少なめにして、野菜・果物はよく洗って食べるように心がけるとよいでしょう。

 このほか日常生活で使う漂白剤、防虫剤、殺虫剤、住宅用洗剤などの化学物質も活性酸素の発生を増加させます。吸い込んだりしないよう気をつけることが大切です。

たばことアルコール

 たばこはかなり強力な活性酸素発生装置です。その威力はスカベンジャーが太刀打ちできないほど強いもので、本人だけでなく、伏流煙を吸った周囲の人にも大きな影響があります。喫煙者にがんが多いのは「がんの活性酸素原因説」の根拠ともされます。

 アルコールも飲みすぎると活性酸素を多く発生させます。少量ならまったく無害とはいえませんが、心臓病などに関してはかえって有益というデータもあり、総合的には控えめにお酒を飲むのはよいとされています。

ストレス

 精神的なストレスはビタミンCなどの抗酸化物を消費し、活性酸素の発生を促進させます。昔から「病は気から」といいますが、ストレスは万病の元といえるでしょう。

激しい運動

 ストレス対策、あるいは肥満対策に運動をするのは大切です。しかし、激しい運動は活性酸素の発生量を増やすことになります。ウォーキングなどの穏やかな運動を継続的にするほうがよいでしょう。体を鍛えているはずのスポーツ選手に、意外に短命な人が多いのは、この活性酸素のせいだといわれています。

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