活性酸素とフリーラジカルとは?そのメカニズムをイラストで解説

活性酸素は老化の原因となるので、基本的に嫌われ役です。ただし、なぜそのような働きがあるのかまでは知っている人は少ないと思います。

そこで今回は活性酸素が持つそのメカニズムや、抗酸化作用の意味などを分かりやすく説明します。

【重要】はじめに:活性酸素とフリーラジカルはイコールではない

このページで「フリーラジカル」という言葉が登場します。非常に重要なキーワードなので覚えておいてください。

活性酸素とフリーラジカルは同一のものとして紹介されることがありますが、厳密には違います。

一般的に活性酸素の代表格として扱われる分子は以下の4つです(広い意味ではさらに含みます)。

    活性酸素の種類:
  • スーパーオキシド
  • ヒドロキシルラジカル
  • 過酸化水素
  • 一重項酸素

このうちフリーラジカルとして分類されるのは赤色で記した上のふたつのみですが、美容がテーマとして語られるときに頻繁に登場するのもこのふたつです。

では活性酸素とフリーラジカルはどのような関係なのか?

図で表すと以下のようになります。

radical-oxygen-and-free-radical

お互いに重なり合う部分があるのです。そしてその重複箇所に存在する物質こそスーパーオキシドとヒドロキシルラジカルに他なりません。つまりこのふたつは活性酸素でありフリーラジカルでもあるのです。

結果としてこれらが語られる際に、活性酸素とフリーラジカルが混合されるようになったのです。

実際問題としてフリーラジカルの代表格が活性酸素であり、美容分野においては両者を同一視することがあり、一般的に活性酸素というとスーパーオキシドやヒドロキシルラジカルを指します。

ここではスーパーオキシドを例に挙げて話を進めるので、話を分かりやすくするために活性酸素とフリーラジカルを同一のものとして扱います。

酸化とは電子を奪う行為

知らない人が「活性酸素」と聞くと、元気いっぱいの酸素というポジティブな印象を受けてしまう可能性がありますが、実際は老化を促す働きのあるかなり厄介な存在です。

私たち人間は呼吸により空気中から酸素を肺に取り込んでいます。これら取り込まれた酸素は血液中のヘモグロビンにより全身の細胞へと運搬され、それを細胞内のミトコンドリアが利用することで食物を代謝しエネルギーを作り出しています。

かなり単純化した説明ですが、私たちの体はこのようにして活動できるようになっているのです。

補足
ちなみにヘモグロビンの数が減少し、体内の細胞が酸欠状態に陥ることがいわゆる貧血です。

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取り込まれた酸素中、約2%があなたの体内で電子の欠けた酸素へと変化します。これこそが活性酸素でありフリーラジカルです。

画像を使用しもう少し詳しく説明します。

フリーラジカル

※クリックで画像が大きくなります

酸素分子は原子核を中心に、まわりを電子が高速で回転している構造になっています。通常電子はふたつのペアになっていますが、なんらかの原因でペアが見当たらない電子が発生してしまいます。

このペアの欠けた電子を持つ分子のこそがフリーラジカルです。

    フリーラジカルとは:
  • ペアが欠けた電子を持つ分子のこと(酸素分子に限定されない)

フリーラジカルは非常に不安定な存在です。これが厄介なのは、そのひとりぼっちの電子のペアを求め近くにいる分子のものと無理やり結合しようと試みるところにあります。

そして以下のような連鎖反応が発生します。

free-radical-multiplied
フリーラジカルの連鎖反応
  • 襲われた側の分子は電子がひとつ欠けフリーラジカルに変化
  • 新たなフリーラジカルはペアとなる電子を求め近くの分子を襲う
  • 襲われた側の分子は電子がひとつ欠けフリーラジカルに変化
  • 新たなフリーラジカルはペアとなる電子を求め近くの分子を襲う
  • ・・・

危険極まりないですね。

oxidization

そしてこの電子を奪う行為のことを「酸化」というのです。

抗酸化とは酸化の連鎖反応を防ぐこと

フリーラジカルは連鎖的にまわりの分子を襲いますが、その過程でペアとなる電子を手に入れると安定した状態に戻ります。これを「還元」と言います。

free-radical-multiplied-stopped

ただし逆に襲われた方はフリーラジカルとなり、他の分子を襲撃してしまいます。つまりこの連鎖反応をどこかの時点で止めなくてはいけません。よってなんらかの方法で還元を促す必要があるのです。

そしてこの還元を促す作用のことを「抗酸化作用」と言うのです。

    酸化と抗酸化とは
  • 酸化:フリーラジカルが他の分子が持つ電子を奪う行為
  • 抗酸化:フリーラジカルが安定化するための還元を促す行為
antioxidant

この還元の働きを持つ物質こそが抗酸化物質なのです。

画像出典:What are Free Radicals?

殺菌をしてくれる活性酸素は絶対悪ではない

活性酸素自体は人の体に必要な物質です。酸化は細胞にダメージを与え老化の原因になりますが、私たちの体にとって有害な物質も攻撃してくれるのです。つまりは殺菌です。

実際に攻撃性が非常に強い活性酸素は体内に侵入したウィルスや細菌を退治するという、大切な役割が存在します。問題なのは増えすぎてしまうことにより健康な細胞まで次々と酸化してしまうことにあります。

残念なことに、現代社会には活性酸素を増加させる要因がそこらじゅうに存在します。

car-exhaust

いくらか例を挙げると以下のようなものがあります。

  • ストレス
  • 紫外線
  • 喫煙
  • 過度の飲酒
  • 排気ガス
  • 激しい運動

活性酸素は呼吸をするだけでも発生します。なぜタバコや排気ガスなどで増加するかと言うと、すでに述べたように活性酸素には強い殺菌効果があるからです。タバコなどは人体に有害な物質を多く含むので、それらから体を守るために活性酸素が増加してしまうのです。

まずはタバコをやめたり紫外線を極力避けるなど、できることから始めるのがいいでしょう。

    活性酸素の良い点・悪い点
  • 良い点:ウィルスや細菌などを殺菌する働きがある
  • 悪い点:増えすぎると健康な細胞まで攻撃してしまう

老化の原因:活性酸素に攻撃された細胞が機能不全に陥る

医学的な観点から述べると酸化というのはフリーラジカルが他の分子を攻撃することです。ただし一般的な言い方をするのであれば、鉄がサビることです。この視点で見ると人の老化も酸化と言えます。

老化とは体がサビることなのです。

ここで活性酸素と老化の関係性を見てみましょう。

はじめに結論を言ってしまうと、活性酸素が正常な細胞まで攻撃(酸化)することにより、それら細胞が機能不全に陥ることが老化の原因です。

これにより発生する老化現象には以下のようなものがあります。

  • 白髪の増加
  • 筋力の低下
  • 肌のシミ・シワの増加
  • 視力の低下
  • ※他にも色々あります

人が患う病気の約90%が活性酸素によるものと言われています。

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ここでは肌のシミを例にとってみます。

紫外線には多くの有害物質が含まれています。そしてそれら物質を退治するため体内の活性酸素が増加します。ただし過度に増えると正常な細胞に対してまで攻撃を仕掛けてしまいます。

melanocyte

この際にそのような細胞へのダメージを和らげるために活躍するのがメラニサイトと呼ばれるメラニン細胞です。この細胞はメラニン色素を生成することで知られています。

海水浴などで日光を浴びると肌が黒くなるのは、メラニン色素が活性酸素から攻撃を受け酸化した状態を表しています。ただし最終的にメラニン色素は代謝されることにより、肌は再び白さを取り戻します。これがいわゆる肌のターンオーバーです。

ただし活性酸素の大幅な増加によりメラニン色素が過剰に作られると、代謝しきれないものが出てきます。これがシミの原因なのです。ちなみに年配の人たちにシミが多いのは、老化により代謝機能が衰えているからです。

青汁にたっぷり!老化と戦うスカベンジャー

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「スカベンジャー」と言うと、まるで正義の味方のような響きがありますが、ようするに抗酸化物質のことです。

補足
英語でスカベンジャー(scavenger)というと、ハイエナやハゲワシのような腐食性の動物を指すことが多いです。体内の廃棄物である活性酸素を除去する働きを持つものと考えればいいでしょう。

主に酵素やビタミン、ファイトケミカルなどがそれに該当し、一部を挙げると以下のようなものがあります。

    スカベンジャー酵素:
  • SOD
  • カタラーゼ
  • グルタチオンペルオキシダーゼ

  • スカベンジャービタミン:
  • ビタミンA
  • ビタミンC
  • ビタミンE

  • スカベンジャーファイトケミカル:
  • ポリフェノール
  • カロテノイド
  • カテキン

この中で特に注目してもらいたいのが、スカベンジャー酵素であるSODです。これはスーパー・オキサイド・ディスムターゼの略ですが、活性酸素を除去する成分として近年注目が高まっています。実はもともと体内に存在する酵素ですが、加齢ともに生産量が減少するということが分かっています。つまり食事という形で体外から取り入れる必要があるのです。

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酵素サプリメントという方法もありますが、実は大麦若葉、ケール、明日葉を原料とした青汁にも豊富に含まれています。

これら植物はどれも青汁の素材としては、かなりメジャーなものですね。つまり青汁はアンチエイジングに対して効果的なのです。

まとめ:活性酸素を増やさないことが若々しく生きる秘訣

60-70歳で20代の頃の若さを保っている人など存在しません。人は必ず老います。肝心なのは、そのスピードを緩やかにすることですね。

実際にあなたの意識次第で老化は加速も減速も可能です。

alumni

同窓会に出席すると、他と比べて明らかに若々しい人たちがいますね。これは「体内細胞の酸化割合が少ない人たち」とも言えるでしょう。

また体の酸化は病気の原因にもなります。人よりも若々しく健康な人生を送りたいのであれば、体がサビないよう抗酸化物質を積極的に摂ることを心がけましょう。

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