Antyoksydanty – dlaczego potrzebne i gdzie ich szukać?

antyoksydanty

Nie jest tajemnicą, że tlen – życiodajny pierwiastek – ma też drugą, mniej przyjazną stronę. W organizmie ulega przekształceniu – z kilku procent pierwiastka powstają wolne rodniki tlenowe. Cechą charakterystyczną tych związków jest obecność niesparowanego elektronu na zewnętrznej orbicie, który wpływa na ich wysoką reaktywność. Wynikiem długotrwałego nadmiaru reaktywnych form tlenu jest stres oksydacyjny, który może uszkadzać składniki komórek. Na szczęście nasz organizm dysponuje mechanizmami ochronnymi: wewnątrzkomórkowy system antyoksydacyjny zapobiega powstawaniu reaktywnych rodników, utrudnia ich oddziaływanie ze składnikami komórek i przerywa „toksyczne kaskady” – łańcuchowe reakcje wolnorodnikowe.

Reaktywne formy tlenu i wolne rodniki – co to jest?

Reaktywne formy tlenu (reactive oxygen species – ROS), w tym wolne rodniki, mogą reagować z białkami, DNA i lipidami. Warto przypomnieć, że kłopotliwe związki powstają w wyniku prawidłowych reakcji zachodzących w komórce – stanowią produkty uboczne tlenowego metabolizmu komórkowego. Szkodliwy jest ich nadmiar, który przyczynia się do uszkodzeń struktur komórkowych i prowadzi do stresu oksydacyjnego. Jeśli jest to stan krótkotrwały, komórki na ogół dobrze go tolerują. Po prostu mechanizmy obrony antyoksydacyjnej zwiększają swoją aktywność i sprawnie radzą sobie z problemem. Jednak przewlekły, nadmierny stres oksydacyjny może leżeć u podstaw wielu schorzeń.

Reaktywne formy tlenu mogą wpływać toksycznie na różne grupy cząsteczek. Z medycznego punktu widzenia najistotniejsze są uszkodzenia białek, DNA i lipidów. Utlenianie lipoprotein niskiej gęstości (LDL), pękanie nici DNA czy dezaktywacja kluczowych białek może zaburzyć przebieg wielu procesów fizjologicznych.

Nie zapominajmy, że reaktywne formy tlenu w odpowiednich ilościach warunkują prawidłowe funkcjonowanie komórek. Uczestniczą w licznych reakcjach metabolicznych, jak sygnalizacja międzykomórkowa i wewnątrzkomórkowa, wpływają na wzrost komórek, produkcję hormonów, biorą udział w dezaktywowaniu wirusów i bakterii (zapobiegając infekcjom).

Czym są antyoksydanty?

Antyoksydanty (zwane też przeciwutleniaczami) to związki chemiczne (np. enzymy, witaminy), które najczęściej występują w niedużych stężeniach w stosunku do stężeń substancji podlegających utlenianiu. Mimo to potrafią skutecznie hamować lub opóźniać ich utlenianie.

Antyoksydanty spowalniają tempo reakcji utlenienia wielu ważnych składników komórkowych, m.in. białek, lipidów i DNA. W jaki sposób? Antyoksydanty prewentywne (preventive antioxidants) neutralizują związki utleniające, a więc przeciwdziałają rozpoczęciu utleniania. Antyoksydanty interwentywne (chain-breaking antioxidant) same wchodzą w reakcje z pośrednimi produktami utleniania, „łamiąc” groźne reakcje łańcuchowe. Związki przeciwutleniające mogą np. wiązać jony metali (żelaza lub miedzi) i nie dopuszczać do powstawania najbardziej toksycznych i reaktywnych form tlenu. Mogą też zmieniać reaktywne rodniki w bezpieczniejsze substancje nierodnikowe (np. alkohole).

Antyoksydanty można też podzielić na endogenne (wytwarzane przez organizm) i endogenne (organizm nie potrafi ich syntetyzować, należy dostarczać je z zewnątrz, najczęściej z dietą).

Warto napomknąć, że istnieje polski termin obejmujący niektóre antyoksydanty. „Zmiatacze wolnych rodników” to pojęcie, które nawiązuje do angielskiego scavengers. Odnosi się ono do związków zapobiegających reakcjom oksydacji w wyniku natychmiastowego łączenia się z wolnymi rodnikami. W rezultacie „zmiatacze” prowadzą do unieczynnienia reaktywnych form tlenu.

Antyoksydanty w żywności i kosmetykach – witamina E

Do najważniejszych antyoksydantów należy (rozpuszczalna w tłuszczach) witamina E.

Witamina E łatwo wiąże się z błonami komórkowymi, bogatymi w wielonienasycone kwasy tłuszczowe, które są szczególnie narażone na toksyczne działanie wolnych rodników. Jednak sprawny antyoksydant chroni je przed uszkodzeniami i przerywa „lawinowy” łańcuch utleniania lipidów.

Witamina E, neutralizując wolne rodniki, ogranicza utlenianie szkodliwych substancji, np. lipoprotein niskiej gęstości (czyli „złego” cholesterolu LDL). Cholesterol LDL krążący we krwi jest łatwo podatny na utlenianie przez wolne rodniki i prowadzi do powstawania ognisk miażdżycowych we wnętrzu tętnic, a w konsekwencji dochodzi do rozwoju miażdżycy a więc zwężenia tętnic wieńcowych i rozwoju chorób układu sercowo-naczyniowego. Witamina E zapobiega więc chorobom układu krążenia, prawdopodobnie obniża też ryzyko chorób nowotworowych i spowalnia procesy starzenia (stąd jej przydomek – „witamina młodości”).

Witaminę E wykorzystuje się do produkcji kosmetyków do pielęgnacji ciała (np. kremów). Dzięki silnym właściwościom antyoksydacyjnym witamina młodości pozytywnie wpływa na stan i kondycję skóry, zapobiegając jej przedwczesnemu starzeniu.

Do dobrych, naturalnych źródeł witaminy E należą oleje roślinne, miękkie margaryny, migdały, orzechy laskowe, pestki dyni, nasiona słonecznika, a także papryka (zielona i czerwona), biała kapusta i natka pietruszki.

Witamina C i karotenoidy – właściwości i źródła w diecie

Witamina C (rozpuszczalna w wodzie) działa ochronnie na wszystkie płyny ustrojowe (krew, płyny wewnątrzkomórkowe i zewnątrzkomórkowe). To skuteczny przeciwutleniacz, który zapobiega utlenianiu lipoprotein niskiej gęstości (cholesterolu LDL) przez reaktywne formy tlenu, chroni naczynia krwionośne i zmniejsza ryzyko chorób układu krążenia. Uważa się, że może zapobiegać też nowotworom.

Do bogatych źródeł witaminy C należą owoce dzikiej róży, czarne porzeczki, aronia, brzoskwinie, truskawki,

poziomki, wiśnie i cytrusy. Sporo cennego antyoksydantu zawiera też natka pietruszki, papryka, zielony koperek, szczypiorek, brukselka, jarmuż i zielony groszek.

Witamina A i jej prowitamina (czyli β-karoten) chronią przed utlenieniem błony komórkowe, lipidy i lipoproteiny, zapobiegając w ten sposób nowotworom i spowalniając procesy starzenia organizmu.

Witamina A reaguje z reaktywnymi formami tlenu i przerywa oksydacyjne reakcje łańcuchowe. Przeciwdziała toksycznemu wpływowi stresu oksydacyjnego na mikrosomy i mitochondria. Znajdziemy ją m.in. w jajkach, mleku i przetworach mlecznych.

β-karoten (prócz ochrony lipidów przed uszkodzeniami oksydacyjnymi) wzmacnia działanie innych antyoksydantów ( np. witamin C, E). W β-karoten obfitują marchewki, pomidory, słodkie ziemniaki, czerwona papryka, dynia, brzoskwinie, morele i szpinak.

Antyoksydanty wytwarzane przez organizm

Glutation należy do związków endogennych i jest jednym z głównych mechanizmów wewnątrzkomórkowej obrony antyoksydacyjnej. Jego rola polega m.in. na ochronie komórek wątrobowych przed szkodliwym działaniem reaktywnych from tlenu. Stężenie tego związku w komórkach zależy m.in. od diety – warto wzbogacić ją w świeże owoce i warzywa, orzechy, czosnek, produkty z pełnego ziarna, ryby i owoce morza (ważne są dobre źródła selenu i cynku)

Rozpuszczalny w tłuszczach koenzym Q10 jest syntetyzowany we wszystkich tkankach i komórkach organizmu, ale najwięcej w wątrobie. To silny antyoksydant, który chroni lipidy i lipoproteiny przed toksycznym wpływem reaktywnych form tlenu i nie dopuszcza do reakcji wolnych rodników z błoną komórkową. Poza tym bierze udział w regeneracji witaminy E, wzmacniając w ten sposób jej działanie przeciwutleniające. Naturalnym źródłem koenzymu jest mięso, ryby, orzechy i oleje roślinne. Jednak osoby w starszym wieku, zwłaszcza te ze słabym sercem powinny rozważyć suplementację Q10, ponieważ nie uzyskają z dietą potrzebnego wysokiego stężenia Q10 wzmacniającego pracę serca. Podobnie jest z osobami stosującymi leki obniżające poziom cholesterolu we krwi (statyny). Te osoby narażone są na zmniejszoną syntezę własną Q10. Dlatego też, warto rozważyć w pierwszej kolejności obniżenie stężenia cholesterolu we krwi za pomocą diety i produktów spożywczych bogatych w błonnik, zrzucić zbędne kilogramy i włączyć do diety sterole roślinne, które zawarte są np. w margarynie Optima Cardio. Sterole roślinne aktywnie redukują poziom ‘złego’ cholesterolu we krwi.

 

Mgr Jadwiga Przybyłowska, absolwentka Wydziału Nauk o Żywieniu Człowieka  na  SGGW w Warszawie, członkini Polskiego Towarzystwa Dietetyki. Przez kilkanaście zdobywała doświadczenie zawodowe jako Ekspert  ds. Żywienia i Komunikacji  Prozdrowotnej, koordynując i tworząc projekty nagłaśniające w mediach i środowiskach opiniotwórczych  zdrowy styl życia i odżywiania.  Przez ostatnich siedem lat, przy ścisłej współpracy z autoryzowanym przez Oxford Biomedical Technologies z US laboratorium ISO-LAB w Warszawie , wykonującym test MRT, pracuje z pacjentami, którzy zgłaszają się z różnymi dolegliwościami związanymi z reakcjami alergicznymi  i metabolicznymi jak np. atopowe zapalenie skóry, chorobami autoimmunizacyjnymi niestrawnością, nadwrażliwym jelitem, zapaleniem jelita grubego – choroba Leśniowskiego – Crohna, słabą odpornością, po przebytym zawale serca i nowotworach, z depresją, bólami migrenowymi, nadwagą.

 

Bibliografia:

Czajka A. Wolne rodniki tlenowe a mechanizmy obronne organizmu. Nowiny Lekarskie 2006; 75 (6): 582–586.

Białek M., Czauderna M. Budowa chemiczna oraz funkcje fizjologiczne wybranych antyoksydantów. Monografia. Instytut Fizjologii i Żywienia Zwierząt im. Jana Kielanowskiego Polskiej Akademii Nauk, Jabłonna 2016.

Karpińska A., Gromadzka G. Stres oksydacyjny i naturalne mechanizmy antyoksydacyjne – znaczenie w procesie neurodegeneracji. Od mechanizmów molekularnych do strategii terapeutycznych. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 2013; 67: 43–53.

Nowak A., Zielonka J., Turek M. Wpływ przeciwutleniaczy zawartych w owocach na proces fotostarzenia się skóry. Postępy fitoterapii 2014; 2: 94–99.

Sarniak A., Lipińska J., Tytman K. et al. Endogenne mechanizmy powstawania reaktywnych form tlenu (ROS). Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 2016; 70: 1150–1164.

Łuszczewski A., Matyska-Piekarska E., Trefler J. et al.  Reaktywne formy tlenu – znaczenie w fizjologii i stanach patologii organizmu. Reumatologia 2007; 45, 5: 284–289.

Bańkowski E. Biochemia: podręcznik dla studentów uczelni medycznych. Wydawnictwo Edra Urban & Partner, Wrocław 2016.

Gajewski P., Szczeklik A. Interna Szczeklika 2017. Wydawnictwo Medycyna Praktyczna, Kraków 2017.

Karolkiewicz J. Wpływ stresu oksydacyjnego na strukturę i funkcję komórek oraz konsekwencje wynikające z uszkodzeń wolnorodnikowych – związek z procesami starzenia. Gerontologia Polska 2011; 19, 2: 59–67.

Lewiński A., Sewerynek E. Zmiatacze wolnych rodników. Przewodnik Lekarza 2004; 3 (9): 99–104.