好気性生物

好気性生物（こうきせいせいぶつ）、または好気性菌（こうきせいきん）は酸素に基づく代謝機構を備えた生物である。

細胞の呼吸で知られた過程の中で、好気性菌は、たとえば糖や脂質のような基質を酸化してエネルギーを得るために、酸素を利用する。またこれと対立した概念は嫌気性生物である。

偏性好気性菌は好気的な細胞の呼吸のために、酸素を要求する。
通性好気性菌（通性嫌気性菌）は酸素を利用することができるが、嫌気的にエネルギーを産み出す方法をも備えている。
微好気性菌は酸素を利用することができる生物であるが、それはほんの僅かな濃度の酸素だけである。
耐気性生物は酸素が存在しても生き延びることができるが、しかしそれらの生物は終末電子受容体として酸素を利用しないという点から嫌気的である。
いずれの好気性生物も細胞内外の多くの部分を嫌気的な成分が占め、酸素は特定の好気的な部分でしか存在しない。嫌気的な部分で酸素が存在することは生体に対して危険である。
好気性細菌は地球上に藍藻類が誕生し、大気中に酸素が増加してきたことによって誕生したとも考えられている。ある種の好気性細菌はミトコンドリアの祖先ともいわれている。

好気性生物の主な例
ほとんどすべての動物、ほとんどの真菌類、そしていくつかの細菌は偏性好気性である。ほとんどの嫌気性生物は細菌である。エネルギー的な観点からすると好気性であることは有利であるが、偏性好気性は絶対的に高い水準の酸化的ストレスに直面していることをも意味している。


通性好気性生物
酵母は通性好気性菌の例である。個々のヒトの細胞もまた通性好気性である。すなわちそれらは酸素が利用できない場合には乳酸発酵によりエネルギーを得るように切り替わる。しかし人間を生物全体としてみると、この状況は長く続けることができないので、人間は偏性好気性といえる。

偏性好気性生物
偏性好気性細菌の例は、Nocardia（ノカルディア属、グラム陽性菌）、Pseudomonas aeruginosa（緑膿菌、グラム陰性菌）、Mycobacterium tuberculosis（結核菌、抗酸菌）、Bacillus subtilis（枯草菌、グラム陽性菌）などがあげられる。

ドメイン古細菌では、Aeropyrum pernix（95℃付近で増殖する超好熱古細菌）、Sulfolobus 属、高度好塩菌などの例があり、古細菌全体の4割を占めている。

フリーラジカル

「フリーラジカル」とは、自由に動き回る電子を持った分子構造のこと。フリーラジカルは非常に不安定で、他の分子とすばやく反応しやすく、破壊的な作用をもたらす。

電子エネルギーのバランスがとれていないフリーラジカルは、体内の細胞を駆けめぐって自分に合った電子を盗みだし、電子的均衡を得ようとする。

自分のバランスを得るためには、他の安定した分子でも構わず粉砕する。その過程で更に多くのフリーラジカルを生みだし、破壊活動を更に続けて行く。別 の見方としては、フリーラジカルの与える損傷を酸化、つまり、物質に酸素を加えるプロセスとして考えることもできる。

酸化は腐蝕と言い換えることができる。ある意味で、老化はかつて完全な形だった金属がさびついていく過程に似ている。

なぜなら、酸素自体の形がフリーラジカルであり、実際には私たちが生きていくために欠かせない呼吸や、健康的といわれるエアロビック体操からも老化につながるフリーラジカルが生じている。フリーラジカルの代表格が、発生したばかりの酸素である。酸素は炭水化物やタンパク質を燃焼させるなど代謝には必須の存在だが、過剰にあっても周りの細胞や体外から入ってきた栄養物質を酸化させてしまう。酸化とはすなわち、金属がさびていくのと同じ過程である。フリーラジカルは、紫外線や環境ホルモンなどの有害環境によって発生し、老化の原因ともなる。酸素のラジカルを活性酸素といい、この悪影響を阻止する物質はビタミンC、E、β－カロテンなどの抗酸化剤がある。有酸素運動によっても活性酸素は発生するため、運動前後に対策が必要である。


酸化による悪影響を阻止する物質は抗酸化剤として知られている。天然の抗酸化剤としては、ビタミンC、ビタミンE，ベータカロチン（私たちの体がビタミンAを作りだすために必要な物質）などである。

抗老化医学の専門家たちは、天然の抗酸化剤や量産された抗酸化剤を多数処方して老化防止に役立てている。更に、フリーラジカルを除去する物質を使ってフリーラジカルを探し出して拘束し、他の分子を攻撃したり、有害な橋かけ反応を生じることができないようにする。