이웃집과학자

'산화 스트레스'는 노화와 기대 수명을 저하시키는 원인이 됩니다. 산화 스트레스란 체내 활성산소가 많아져 생체 산화 균형이 무너진 상태를 말합니다. 그런데 최근 에 게재된 연구에 따르면, 초콜릿과 함께 아연(zinc)을 함께 섭취하는 것만으로도 산화 스트레스를 줄일 수 있는 연구가 게재됐다고 합니다.

프리드리히 알렉산더 에를랑겐-뉘른베르크 대학교(Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, FAU) 생화학전공학과 교수인 Ivana Ivanovi-Burmazovi가 이끄는 연구팀은 아연(Zinc)이 생체 분자를 활성화시켜 산화 스트레스로부터 우리 몸을 보호할 수 있다는 사실을 밝혀냈습니다.

아연은 우리 몸의 건강을 위해 꼭 필요한 미량무기질(trace mineral)입니다. 연구팀에 따르면 커피, 차, 와인, 초콜릿 같은 식품에 함유된 성분과 함께 아연을 섭취할 경우, 산화 스트레스를 일으키는 슈퍼 옥사이드(superoxide)로부터 보호해준다고 합니다.

초콜릿이나 와인, 차에 들어있는 이 성분은 바로 식물성 물질인 폴리페놀(polyphenols)에서 발견되는 하이드로퀴논 그룹(hydroquinone group)인데요. 이 성분은 식품에 첨가돼 냄새와 맛을 담당한다고 하는군요.

아연은 하이드로 퀴논 그룹을 활성화시켜 세포 호흡의 부산물로 발생하는 슈퍼옥사이드로부터 우리 몸을 보호합니다. 슈퍼옥사이드는 노화 과정이나 염증, 암, 신경퇴행성 질환과 같은 많은 질병과 연관 있다고 합니다.

참고로 슈퍼옥사이드는 일반적으로 몸속에서 가장 많이 발생하는 활성 산소입니다. 음식물을 에너지로 변화시키는 기관인 미토콘드리아에서 생성되고 24시간 내내 체내에서 발생합니다. 대부분의 경우 세포질 내에서 해독되지만, 그렇지 못한 것들은 DNA의 구아닌을 파괴해 세포를 노화시킨다고 합니다.

그렇지만 초콜릿이나 차에 든 하이드론 퀴논 성분만으로는 슈퍼 옥사이드를 분해할 수 없습니다. 하지만 아연이 하이드로 퀴논과 결합하면 가능합니다. 아연과 하이드로 퀴논이 결합하면 '슈퍼 옥시드 디스무타아제(Superoxide dismutase activity, SOD)'를 모방한 금속 착물(metal complex)이 생성될 수 있다고 하는데요.

슈퍼 옥시드 디스무타아제 효소는 산화에 의한 분해 과정으로부터 신체를 보호하고 항산화 효과를 가지고 있습니다. 이렇게 SOD를 모방한 금속 착물은 SOD와 비슷한 방식으로, 슈퍼 옥사이드를 분해해 세포가 손상 받지 않도록 도와줍니다. 이로써 산화 스트레스를 피할 수 있는거죠.

책 <바이오테크놀러지 용어사전>에 따르면, 슈퍼 옥시드 디스무타아제 효소는 구리와 아연을 활성 중심에 가진 것(진핵 생물의 세포질형)과 망간을 가진 것(미토콘드리아형, 세균형), 철을 가진 것(세균형)이 있다고 합니다.

이번 연구에서 특히 아연이 중요하게 여겨졌던 이유는 아연이 전이금속들에 비해 훨씬 독성이 적고, 비교적 부작용이 적은 신약이나 보조제를 만들 수 있기 때문으로 보입니다. 따라서 건강을 위해서는 하이드로 퀴논이 함유된 식품에 아연을 첨가하는 게 좋겠습니다.

연구에 참여했던 Ivana Ivanovi-Burmazovi는 "와인, 커피, 차, 초콜릿 등에 앞으로 아연을 첨가해 섭취할 수 있긴 하겠지만, 알코올이 함유되면 긍정적 효과를 축소할 수 있다고 전했습니다.

                             ##참고자료##

Ward, Meghan B., et al. "Superoxide dismutase activity enabled by a redox-active ligand rather than metal." Nature chemistry (2018): 1.