Antyoksydanty – co to jest? Działanie i właściwości

Aby zrozumieć działanie antyoksydantów, należy dowiedzieć się, czym są wolne rodniki i stres oksydacyjny. Wolne rodniki to chętnie wchodzące w reakcje cząsteczki powstające w organizmach żywych w wyniku normalnych procesów metabolicznych oraz pod wpływem czynników zewnętrznych. Na poziomie atomowym charakteryzują się one obecnością niesparowanych elektronów, co sprawia, że dążą do pozyskania elektronów z innych cząsteczek, prowadząc do ich uszkodzenia. Proces ten nazywa się stresem oksydacyjnym.

1. O co tutaj chodzi?
2. Krótki stres oksydacyjny
3. Przewlekły stres oksydacyjny
4. Jak działają antyoksydanty?
5. Antyoksydanty w organizmie
6. Antyoksydanty w diecie
7. Czy można zbadać poziom antyoksydantów?
8. Zacznij od diety i zmiany stylu życia!

O co tutaj chodzi?

Wolne rodniki charakteryzują się tym, że mają niesparowane elektrony, a w fizjologii to oznacza, że są niestabilne i bardzo reaktywne. Elektrony to drobne elementy, które krążą wokół jądra atomu i zazwyczaj występują w parach.

Kiedy elektron nie ma swojej pary, wolny rodnik staje się bardzo "agresywny” i stara się zdobyć brakujący elektron od innych cząsteczek w ciele. Gdy wolny rodnik zabiera elektron z innej cząsteczki, ta druga cząsteczka również staje się wolnym rodnikiem. To może rozpocząć reakcję łańcuchową, która prowadzi do uszkodzeń komórek, białek, lipidów (tłuszczów) i nawet DNA w organizmie.

Krótki stres oksydacyjny

Krótki stres oksydacyjny, taki jak ten występujący po intensywnym treningu, może być korzystny dla organizmu, ponieważ działa jako sygnał do adaptacji i wzmocnienia mechanizmów obronnych. W odpowiedzi na wzmożoną produkcję wolnych rodników podczas ćwiczeń organizm zwiększa produkcję własnych enzymów antyoksydacyjnych oraz innych mechanizmów naprawczych, co w dłuższej perspektywie może prowadzić do poprawy zdolności radzenia sobie ze stresem oksydacyjnym i wzmocnienia ogólnej odporności komórek.

Przewlekły stres oksydacyjny

Przewlekły stres oksydacyjny, który utrzymuje się przez dłuższy czas, może być wysoce szkodliwy i wiąże się z wieloma poważnymi skutkami zdrowotnymi. Długotrwała nadprodukcja wolnych rodników może prowadzić do kumulatywnego uszkodzenia komórek i DNA, co przyczynia się do rozwoju chorób przewlekłych, takich jak miażdżyca, cukrzyca typu 2, różne typy nowotworów oraz choroby neurodegeneracyjne, w tym Alzheimera i Parkinsona. Przewlekły stres oksydacyjny jest także związany z przyspieszeniem procesu starzenia się, obniżeniem płodności, osłabieniem układu immunologicznego i zmniejszeniem zdolności organizmu do regeneracji.

Jak działają antyoksydanty?

Antyoksydanty działają poprzez neutralizowanie wolnych rodników, zapobiegając w ten sposób uszkodzeniom komórkowym i molekularnym. Głównym mechanizmem ich działania jest oddawanie elektronu wolnemu rodnikowi, co stabilizuje tę reaktywną cząsteczkę i zapobiega jej dalszej reaktywności. Dzięki temu wolny rodnik przestaje atakować inne cząsteczki, takie jak białka, lipidy i DNA. Niektóre antyoksydanty działają jako przekaźniki elektronów, które mogą przyjmować i oddawać elektrony bez utraty swojej stabilności, co pozwala im wielokrotnie neutralizować wolne rodniki. Jeszcze inne mogą wpływać na regenerację oraz oszczędzanie słabiej dostępnych antyoksydantów.

Przykłady antyoksydantów w różnych produktach spożywczych

Antyoksydanty w organizmie

Człowiek produkuje w swoim organizmie kilka kluczowych antyoksydantów, które pełnią istotną funkcję w ochronie komórek przed stresem oksydacyjnym. Wśród najważniejszych endogennych (wewnętrznych) antyoksydantów znajdują się enzymy, takie jak dysmutaza ponadtlenkowa, katalaza oraz peroksydaza glutationowa.

Glutation, najsilniejszy antyoksydant

Glutation, najsilniejszy antyoksydant wytwarzany przez organizm, jest obecny w każdej komórce i odgrywa kluczową rolę w ochronie przed stresem oksydacyjnym.

Koenzym Q10, melatonina i karnozyna

Inne istotne antyoksydanty produkowane przez organizm to koenzym Q10, który jest kluczowy dla produkcji energii w mitochondriach i jednocześnie chroni przed utlenianiem lipidów w błonach komórkowych, czy melatonina, która reguluje cykl snu. Karnozyna, występująca głównie w mięśniach i układzie nerwowym, nie tylko hamuje zakwaszenie mięśni w czasie wysiłku, ale też wiąże metale, które mogą zwiększać stres oksydacyjny.

Antyoksydanty w diecie

Oprócz endogennych antyoksydantów organizm ludzki potrzebuje także antyoksydantów dostarczanych z dietą, aby skutecznie zwalczać wolne rodniki. Najbardziej znane egzogenne antyoksydanty to witaminy C i E, niektóre pierwiastki oraz polifenole. Witamina C znajduje się w owocach cytrusowych, jagodach i papryce. Witamina E występuje w olejach roślinnych, czy orzechach i nasionach. Ważnym pierwiastkiem mineralnym o właściwościach antyoksydacyjnych jest na przykład selen. Selen, obecny w orzechach brazylijskich, rybach i jajach, jest kluczowy dla działania enzymów takich jak peroksydaza glutationowa.

Polifenole 

Polifenole występują w zielonej herbacie, czerwonym winie, czekoladzie oraz wielu owocach i warzywach. Jest to grupa związków intensywnie badana w kontekście chorób cywilizacyjnych.

Flawonoidy, antocyjany i resweratrol

Inne ważne antyoksydanty dostarczane z dietą to flawonoidy, które znajdują się w jagodach, jabłkach, cebuli i herbatach, oraz taniny, obecne w herbacie, kawie i winogronach. Warto też zwracać uwagę na antocyjany, które znajdują się w owocach jagodowych, takich jak czarne jagody, porzeczki, czy na resweratrol, który jest znany z obecności w czerwonym winie.

Czy można zbadać poziom antyoksydantów?

Stan potencjału antyoksydacyjnego organizmu bada się poprzez różne analizy biochemiczne, które oceniają zarówno poziomy poszczególnych antyoksydantów, jak i ogólną zdolność organizmu do neutralizowania wolnych rodników. Jednym z najczęściej stosowanych testów jest pomiar całkowitej zdolności antyoksydacyjnej (TAC), który określa łączną efektywność wszystkich obecnych antyoksydantów. Innym możliwym do wykonania testem jest ocena poziomów indywidualnych antyoksydantów. Ponadto ocenia się markery oksydacyjnego uszkodzenia biomolekuł, takie jak produkty peroksydacji lipidów (np. malondialdehyd) oraz produkty uszkodzeń DNA i białek.

Zacznij od diety i zmiany stylu życia!

Przed przystąpieniem do tych precyzyjnych, jednak kosztownych analiz, warto spojrzeć na kompozycję diety. Dieta typu zachodniego, sięganie po używki, brak snu czy tolerancji stresu, to czynniki, które mogą znacząco zaburzać barierę antyoksydacyjną organizmu.

Źródła:

• Janciauskiene S. (2020). The Beneficial Effects of Antioxidants in Health And Diseases. Chronic obstructive pulmonary diseases (Miami, Fla.), 7(3), 182–202. https://doi.org/10.15326/jcopdf.7.3.2019.0152
• Gupta, R. K., Patel, A. K., Shah, N., Chaudhary, A. K., Jha, U. K., Yadav, U. C., Gupta, P. K., & Pakuwal, U. (2014). Oxidative stress and antioxidants in disease and cancer: a review. Asian Pacific journal of cancer prevention : APJCP, 15(11), 4405–4409. https://doi.org/10.7314/apjcp.2014.15.11.4405