1. 항산화 패러독스: 왜 몸에 좋은 물질이 독이 될 수 있을까

항산화는 언제나 몸에 좋을까

항산화 물질은 오랫동안 “몸에 좋은 것”의 대명사처럼 사용되어 왔습니다. 활성산소를 제거하고, 세포 손상을 막고, 노화를 늦춘다는 설명은 매우 직관적입니다. 그래서 비타민 C, 비타민 E, 글루타치온 같은 물질은 건강기능식품의 중심에 자리 잡아 왔습니다.

하지만 최근의 연구들은 이 단순한 공식이 항상 성립하지는 않는다는 점을 반복해서 보여주고 있습니다. 특정 조건에서는 항산화 물질이 보호자가 아니라 대사를 교란하는 요인으로 작용할 수 있다는 사실입니다. 이 모순적인 현상을 흔히 항산화 패러독스라고 부릅니다.

항산화 패러독스란 무엇인가

항산화 패러독스는 간단히 말해 다음과 같습니다.

활성산소는 해롭지만,
활성산소를 무조건 줄이는 것이 항상 이로운 것은 아니다.

활성산소는 세포를 손상시키는 존재이기도 하지만, 동시에

신호 전달
면역 반응
세포 분화와 적응

에 필수적인 역할을 합니다. 즉, 활성산소는 “완전히 제거해야 할 쓰레기”가 아니라 정밀하게 조절되어야 할 변수에 가깝습니다.

문제는 항산화 물질이 이 균형을 무너뜨릴 수 있다는 점입니다.

비타민 C 연구가 던진 질문

2010년대 중반 발표된 연구 중 하나는 비타민 C를 항산화 패러독스를 이해하는 대표적인 사례로 만들었습니다. 이 연구는 비타민 C가 산화형 상태로 세포 안에 유입될 경우, 일부 암세포에서 오히려 치명적인 대사 장애를 일으킬 수 있음을 보여주었습니다.

산화형 비타민 C는 포도당 수송체인 GLUT1을 통해 세포 안으로 들어갑니다. 세포 내부에서 이 물질이 다시 환원되는 과정에서는 글루타치온과 NADPH가 대량으로 소비됩니다. 그 결과 세포의 항산화 능력은 급격히 약화되고, 활성산소가 증가합니다.

여기서 중요한 점은, 항산화 물질이 항산화 시스템 자체를 소모시킨다는 역설적인 상황이 발생했다는 것입니다.

항산화 네트워크는 ‘무한한 방패’가 아니다

항산화 시스템은 하나의 물질로 구성되어 있지 않습니다. 비타민 C, 비타민 E, 글루타치온, NADPH는 서로 연결된 네트워크를 형성합니다. 이 네트워크는 평상시에는 매우 안정적으로 작동합니다.

하지만 특정 물질이 과도하게 개입하면, 이 균형은 쉽게 흔들릴 수 있습니다.
한 물질을 재활용하기 위해 다른 항산화 자원이 지나치게 소모되면, 전체 시스템은 오히려 더 취약해질 수 있습니다.

비타민 C 연구가 보여준 것은 바로 이 지점입니다.
항산화 물질이 많아질수록 항산화 능력이 무조건 강화되는 것은 아닙니다.

암세포에서만 문제가 되었던 이유

이 연구에서 관찰된 효과는 주로 특정 암세포에서 두드러졌습니다. 이는 암세포가 정상 세포와는 다른 대사적 특성을 가지고 있기 때문입니다.

암세포는 빠른 증식을 위해 해당과정에 강하게 의존하며, 대사 여유가 크지 않은 상태에 놓여 있는 경우가 많습니다. 이런 세포에서 항산화 네트워크가 흔들리면, 에너지 생산과 생존 능력은 빠르게 붕괴됩니다.

반면 정상 세포는 대사 경로의 유연성이 상대적으로 크기 때문에 같은 조건에서도 손상이 제한적으로 나타났습니다.

이 연구가 말해주는 것과 말해주지 않는 것

이 지점에서 항산화 패러독스를 오해해서는 안 됩니다.

이 연구가 말해주는 것은 다음과 같습니다.

항산화 물질은 조건에 따라 대사를 교란할 수 있다
항산화 효과는 양과 맥락에 의존한다
항산화 네트워크는 소모될 수 있는 시스템이다

반면 이 연구가 말해주지 않는 것도 분명합니다.

일반적인 비타민 C 섭취가 위험하다는 증거는 아니다
모든 항산화제가 동일한 방식으로 작용한다는 의미도 아니다
항산화 보충제를 무조건 피해야 한다는 결론도 아니다

항산화 패러독스가 남기는 질문

항산화 패러독스는 “항산화가 나쁘다”는 이야기가 아닙니다.
오히려 다음과 같은 질문을 던집니다.

이 항산화 물질은 어떤 상태의 세포에서 작용하는가
지금 필요한 것은 보호인가, 적응인가
대사 균형을 돕는가, 교란하는가

비타민 C를 둘러싼 논쟁이 반복되는 이유는, 이 물질이 바로 이 질문들을 가장 선명하게 드러내는 사례이기 때문입니다.

다음 글 예고

이 글은 항산화 패러독스 시리즈의 첫 번째 글입니다.
다음 글에서는 다음 주제로 이어갑니다.

항산화제가 운동 효과를 방해하는 이유
암 치료에서 항산화제가 항상 환영받지 못하는 이유
왜 생명은 활성산소를 완전히 제거하지 않았는가

이제 “항산화는 좋은 것”이라는 문장은
더 이상 설명이 아니라 질문이 되어야 할 시점입니다.

Yun J et al. Vitamin C selectively kills KRAS and BRAF mutant colorectal cancer cells by targeting GAPDH. Cell Research. 2015.
Halliwell B. The antioxidant paradox: less paradoxical now? British Journal of Clinical Pharmacology. 2013.
Ristow M et al. Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans. PNAS. 2009.