지질과산화
Lipid peroxidation지질 과산화(lipid peroxidation) 또는 지질 산화(lipid oxidation)는 지질의 산화적 분해를 [1]유도하여 과산화수소 및 과산화수소 유도체를 형성하는 복잡한 화학적 과정입니다.[2] 활성산소(ROS)는 활성산소(ROS)가 세포막 내 지질, 일반적으로 다불포화지방산(PUFA)과 탄소-탄소 이중결합을 가지고 상호작용할 때 발생합니다. 이 반응은 지질 과산화물(lipid peroxide) 또는 지질 산화물(lipid oxidation products, LOPs)로 통칭되는 지질 라디칼(lipid radical)을 형성하고, 이는 차례로 다른 산화제와 반응하여 산화 스트레스 및 세포 손상을 초래하는 연쇄 반응을 초래합니다.
병리학 및 의학에서 지질 과산화는 노화를 포함한 다양한 질병 및 질병 상태의 발병기전에 광범위하게 관련된 세포 손상에 역할을 하는 반면,[3][4] 식품 과학에서 지질 과산화는 산패에 대한 많은 경로 중 하나입니다.[5]
반응 메커니즘
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/da/RadicalFrLinoeleic.svg/600px-RadicalFrLinoeleic.svg.png)
지질 과산화의 화학 반응은 개시, 전파, 종결의 세 단계로 구성됩니다.[4]
개시 단계에서, 프로-옥시단 하이드록실 라디칼(pro-oxidanthydroxyl radical).OH•)는 안정한 지질 기질, 일반적으로 다불포화 지방산(PUFA)의 알릴 위치(–CH–CH=CH) 또는 메틴 가교(=CH-)에서 수소를 추출하여 지질 라디칼(L•)과 물(HO)을 형성합니다.
프로파지 단계에서 지질 라디칼(L•)은 분자 산소(O2)와 반응하여 지질 하이드로퍼옥실 라디칼(LOO•)을 형성합니다. 지질 하이드로퍼옥실 라디칼(LOO•)은 새로운 PUFA 기질로부터 수소를 추가로 추출하여 또 다른 지질 라디칼(L•)을 형성하고 마지막으로 지질 하이드로퍼옥사이드(LOOH)를 형성할 수 있습니다.[6] 지질 하이드로퍼옥실 라디칼(LOO•)도 다양한 반응을 거쳐 새로운 라디칼을 생성할 수 있습니다.[citation needed]
추가적인 지질 라디칼(L•)은 연쇄 반응을 지속시키고, 지질 하이드로퍼옥사이드(LOOH)는 주요 최종 생성물입니다.[6]
종료 단계는 실제 화학 반응과 발생 시기 모두에서 달라질 수 있습니다.[6] 지질 과산화는 자가 전파 연쇄 반응으로 지질 기질이 소모되고 마지막 남은 두 개의 라디칼이 결합하거나 반응이 일어날 때까지 진행됩니다.[3] 종료는 두 개의 지질 하이드로퍼옥실 라디칼(LOO•)이 반응하여 과산화물과 산소(O2)를 형성할 때 발생할 수 있습니다.[3][clarification needed] 라디칼 종의 농도가 높을 때도 종료가 발생할 수 있습니다.[citation needed]
지질 과산화의 주요 생성물은 지질 과산화수소(LOOH)입니다.[3]
기질로서의 아라키돈산
아라키돈산이 기질인 경우, 하이드로퍼옥시이코사테트라엔산(HPETEs) 및 하이드록시이코사테트라엔산(HITEs)의 이성질체가 형성됩니다.
항산화제의 역할
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7c/Free_Radical_Toxicity.svg/497px-Free_Radical_Toxicity.svg.png)
항산화제는 활성산소를 중화시켜 라디칼 연쇄반응을 중단시킴으로써 지질 과산화를 완화시키는 데 중요한 역할을 합니다. 주요 항산화제로는 비타민 C와 비타민 E가 있습니다.[7] 또한, 과산화물 디스뮤타제, 카탈라아제, 과산화효소를 포함한 효소는 하이드록실 라디칼(OH•)의 일반적인 전구체인 과산화수소의 존재를 감소시켜 산화 반응에 기여합니다.
예를 들어, 비타민 E는 지질 하이드로퍼옥실 라디칼(LOO•)에 수소 원자를 공여하여 비타민 E 라디칼을 형성할 수 있으며, 이는 비 라디칼 생성물을 형성하는 또 다른 지질 하이드로퍼옥실 라디칼(LOO•)과 추가로 반응합니다.[2]
의학적 의미
광요법은 지질 과산화를 유발하여 이러한 방식으로 적혈구 세포막이 파열될 수 있습니다.[8]
또한 지질 과산화의 최종 생성물은 돌연변이 유발성 및 발암성일 수 있습니다.[9] 예를 들어, 최종 생성물인 MDA는 DNA의 데옥시아데노신 및 데옥시구아노신과 반응하여 DNA 부가물, 주로 MG를1 형성합니다.[9]
반응성 알데히드는 아미노산 측쇄에 티올 또는 아민기가 있는 마이클 부가물 또는 쉬프 염기를 형성할 수도 있습니다. 따라서, 그들은 친전자성 스트레스를 통해 민감한 단백질을 비활성화할 수 있습니다.[10]
동물에 대한 지질 과산화수소의 독성은 글루타티온 과산화효소 4(GPX4) 녹아웃 마우스의 치명적인 표현형에 의해 가장 잘 설명됩니다. 이 동물들은 배아 발생 8일이 지나도 살아남지 못해 지질 과산화수소 제거가 포유류의 생명에 필수적임을 알 수 있습니다.[11]
반면 건강한 인체는 이러한 위험에 대한 보호 메커니즘을 갖추고 있기 때문에 식이 지질 과산화물이 생체 이용 가능하고 질병에 역할을 하는지 여부는 불분명합니다.[12]
테스트
지질 과산화의 최종 생성물, 구체적으로 말론디알데히드(MDA)의 정량화를 위해 특정 진단 테스트를 사용할 수 있습니다.[9] 가장 일반적으로 사용되는 검사는 TBARS 검사(티오바르비투르산 반응성 물질 검사)라고 합니다. 티오바르비투르산은 말론디알데히드와 반응하여 형광 생성물을 생성합니다. 그러나 말론디알데히드의 다른 공급원이 있으므로 이 테스트는 지질 과산화에 완전히 특이적이지 않습니다.[13]
참고 항목
참고문헌
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