活性酸素って何???

活性酸素とは一体何なのでしょうか?

活性酸素、フリーラジカルと呼ばれるものにはいろいろな物質があるのですが、酸素から生成される活性酸素には4つの種類があります。それは、それぞれに異なる性質を持っています。

小さなミクロの世界で発生している活性酸素

酸素が存在している場所では「酸化」という化学反応が起こるということ、活性酸素は大気中の酸素が変化して生成されるものであるということ、そして、活性酸素はわたしたちのカラダに悪影響を及ぼしてしまう物質であるということがわかってきました。

この活性酸素は一体どのようにして酸素から生成されるのでしょうか?まず、この活性酸素の発生はわたしたちの目には見えない分子や原子レベルでの反応だということです。ですので、活性酸素の発生のメカニズムには分子や 原子のことを少し理解する必要があります。分子や原子のなりたちを理解していないと、活性酸素が本当に怖いものだと理解しにくいかも知れません。

O2(酸素)はO(酸素の原子)が2個結びついて1個の酸素分子として成り立っています。この1個のO(酸素原子)には、その中心に核(原子核)があり、その核の周りを8個の電子が回っていると考えてください。8個の電子はK殻(1S)に2個、L殻に6個(2Sに2個、3Pに4個)という構成になっていて、原子核の軌道上を順序よくきちんと回っています。この8個の電子をペア(対)になっている関係で分類します。1Sの2個、2Sの2個、3P野中の2個はペアになっていますが、3Pの残りの1個ずつはペアのない状態です。今回は、わかりやすく電子軌道に第1軌道〜第5軌道と番号をつけて見ていきたいと思います。

それぞれが軌道のペアになっている状態では、原子は電気的に安定した状態になります。しかし、外側の2つの軌道〈第4軌道と第5軌道〉には電子が1つずつしかはいっていませんので、この軌道上の電子はペアになることができない状態の電子ということになります。このペアを組めない電子のことを「不対電子」と呼んでいます。ですので、不対電子のある原子は不安定な状態になる原子ということになります。酸素原子の中で酸化や活性酸素の生成に関係する電子はこの外側の2つの軌道を回っている不対電子なのです。

酸素がほかの分子や原子から電子を奪っているのです

それでは、酸素分子から活性酸素がどのようにして生成をされるのかを見ていきましょう。
O2(酸素)は分子として存在していますので、1個のO(酸素原子)はもう1つのO(酸素原子)と結合しています。ですが、酸素分子1個は第4軌道と第5軌道に1個ずつしか電子を持っていません。そこで、第5軌道上の電子が相手と結合してペアになります。この状態は一家なんていしているように見えますが、まだ第4軌道上には電子が1個ずつしかありません。ということは、外側の第5軌道には見かけ上2つの電子がありペアを組んでいるのですが、第4軌道上にはまだ、ペアを組めない分子「不対電子」が存在していて、ペアを組める相手をずっと探している求めている状態になるのです。ですので、この酸素分子は、非常に不安定な状態にあるということがいえます。
この不安定な状態の酸素分子が他の分子や原子に出会うと、安定するために相手から電子(他の分子の不対電子やペアが成立している分子までも)を奪うという反応をするのです。つまりこれは、相手側の分子からしてみると「酸素分子に電子を奪われた」という状態になり、その分子は「酸化された」ということになります。これが酸素が他の物質を酸化するということになるのです。この「他の物質と過激に反応する物質」を「(フリー)ラジカル」とよんでいます。すなわち活性酸素もフリーラジカルの一種になります。
一方、電子を奪われてしまった分子は自分が不対電子を持つことになり、不安定になりますので、別の分子から電子を奪う反応をすぐに起こします。このようにして、次々と反応が続いていき、酸化が進んでいくのです。