活性酸素 ROS: 種類、産生部位、病気との関係など

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2018/06/01 更新


  1. 概要: 活性酸素とは
  2. ROS の産生
  3. ROS の反応
  4. ROS と脂肪細胞分化
  5. ROS の摂取と病気
    • 体内の ROS
    • 食品中の ROS

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概要: 活性酸素とは

活性酸素種 ROS とは反応性の高い酸素を含む分子のことで、生体内では以下のような物質を含む。

  • ヒドロキシルラジカル hydroxyl radical (・OH)
  • スーパーオキシドアニオン superoxide anion (O2-)
  • 過酸化水素 hydrogen peroxide

ミトコンドリアで消費される酸素の 0.1 - 5% が活性酸素になると考えられている (2)。

> アンモニアが水生植物で ROS を発生させることが、抗酸化酵素の発現が上がることから示唆されている (1)。

  • 0 - 30 mg/L の濃度のアンモニアに曝露。カタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼなど。
  • このほか、オゾン、塩分、乾き、熱、重金属、有機毒物などでもROSが産生される。
  • 植物では、光合成の副産物として ROS が発生する。

ROS は生体内の様々な物質と反応し、細胞の機能を阻害するが、とくに問題となるのは 反応がさらに ROS を生成し、反応が連鎖的に続く場合がある ことである。

スーパーオキシドアニオンは、反応性の高い窒素 (活性窒素 RNS)である一酸化窒素 NO・ と反応し、ペルオキシナイトライト peroxynitrate ONOO- を生成する (2I)。

過酸化水素は、鉄イオン Fe2+ と反応し、ヒドロキシルラジカルを生成する (sI)。


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食品中の ROS

体内の ROS に比べて、食品中の ROS と病気の関係はあまり明らかになっていない (3I)。つまり、ROS を多く含む食品を食べたときの影響については、未知の点が多い。

> 摂取した ROS が膵臓 β 細胞を破壊し、I 型糖尿病を引き起こすことが報告されている (3I)。

: 鉄イオンは ROS と反応するため、鉄のサプリメントの有害性も指摘されている。

 

> 粉状の protein drink mix は、水に溶かした際に過酸化水素を生じることを示した論文 (3R)。

: ルミノール反応で過酸化水素を検出。最初の 5 分が最も量が多く、1 時間後にはかなり減衰する。

: カタラーゼを添加すると、ほとんど ROS は検出されなくなる。

: アスコルビン酸は、過酸化水素の産生につながる恐れがあり、推奨されないようである。


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References

    1. Nimptsch 2007a. Ammonia triggers the promotion of oxidative stress in the aquatic macrophyte Myriophyllum mattogrossense. Chemosphere 66, 708-714.
    2. Mugoni et al. 2014a. Analysis of oxidative stress in zebrafish embryos. J Vis Exp 89, e51328.
    3. Boatright 2013a. Hydrogen peroxide generation from hydrated protein drink mixes. J Food Sci 78, C1651-1658.