Przeciwutleniacze i wolne rodniki – czym są, co powodują i gdzie się znajdują?

sałatka owocowa składniki

Rozwój chorób dietozależnych takich jak miażdżyca, cukrzyca, otyłość, choroby nowotworowe i inne, skłaniają naukowców do przeprowadzania kolejnych badań, które pomogłyby w ich przezwyciężaniu. W ostatnich latach można zauważyć wzrost zainteresowania działaniem przeciwutleniaczy na organizm człowieka. Czym one są, gdzie możemy je znaleźć i jaki mają wpływ na stan naszego zdrowia? Czym z kolei są wolne rodniki? Jeśli chcecie się dowiedzieć, zapraszam do czytania.

 

Proces utleniania i rodniki

Żeby wytłumaczyć czym są przeciwutleniacze (inaczej antyoksydanty), konieczne jest wyjaśnienie na czym polega proces utleniania, bo jak sama nazwa wskazuje, działają one przeciwko utleniaczom.

Przeciwutleniacze i wolne rodniki

Jedną z właściwości tlenu jest jego zdolność do reagowania ze związkami organicznymi (czyli różnymi związkami chemicznymi, które zawierają m.in. węgiel). W procesie tym, pozyskuje on od nich elektron, następnie utlenia je i sam ulega redukcji. Co więcej, w momencie wystąpienia stresu fizjologicznego (zmian zachodzących w organiźmie po zaistnieniu różnych uszkodzeń), fotoutleniania czy działania systemu odpornościowego, poza pozyskaniem energii potrzebnej do życia, może dojść do powstawania reaktywnych form tlenu. Przykładem jest właśnie rodnik czyli atom, który ma niesparowany elektron (zobacz na obrazek powyżej). Aby uzupełnić występujące w nich niedobory, rodniki pobierają potrzebne elektrony z innych cząsteczek, które w ten sposób uszkadzają i wytwarzają kolejne, nowe rodniki, które będą wpływały na następne cząsteczki. Rolą przeciwutleniaczy jest powstrzymywanie tego procesu.

 

Rodniki – źródła

Źródłem wolnych rodników mogą być czynniki związane ze stylem życia m.in:

  • picie alkoholu,
  • palenie papierosów,
  • infekcje,
  • leki,
  • duża ilość zanieczyszczeń w spożywanych produktach i w środowisku,
  • światło UV,
  • niedobór przeciwutleniaczy w diecie.

Rodniki – skutki występowania

Wolne rodniki wchodzą w reakcję z podstawowymi składnikami komórek: lipidami (tłuszczami), węglowodanami, białkami oraz z kwasami nukleinowymi (DNA, RNA). Ich obecność może prowadzić do pęknięcia nici lub uszkodzenia DNA a to z kolei do powstawania mutacji, które mogą powodować wystąpienie nowotworów. Innym skutkiem może być peroksydacja lipidów czyli m.in. zaburzenie w przepływie jonów czy też uszkodzenie błon komórkowych. Może dojść również do utlenienie się związków niskocząsteczkowych (np. witamin) oraz zaburzenia syntezy proteoglikanów. Występuje także zależność pomiędzy metabolizmem tlenowym a przewlekłym zapaleniem wątroby spowodowanym przez wirus HCV. Ponadto proces ten prowadzi do rozwoju m.in. chorób stawów, układu krążenia, autoagresji oraz przyspiesza proces starzenia się organizmu.

 Wolne rodniki skutki

Wolne rodniki występujące w odpowiednim stężeniu, mogą wpływać na prawidłowe funkcjonowanie komórek poprzez udział w reakcjach metabolicznych, takich jak regulowanie wzrostu komórek, inaktywacja bakterii i wirusów i aktywacji genów.

 

Przeciwutleniacze – definicja i przykłady

Przeciwutleniacze są nazywana także antyoksydantami lub antyutleniaczami. Są to związki chemiczne, które mają zdolność hamowania reakcji utleniania w organiźmie. Odgrywają one znaczącą rolę przeciwrodnikową, a co za tym idzie, przeciwdziałają niszczeniu struktur komórkowych i tkankowych, które mogą prowadzić do rozwoju licznych chorób.

Za duże zdolności neutralizowania aktywności wolnych rodników odpowiadają szczególnie naturalne związki przeciwutleniające, a bogatym źródłem antyoksydantów jest żywność pochodzenia roślinnego.

 

Zalicza się do nich przede wszystkim:

  • witaminę A (karotenoidy), C, E (tokoferole),
  • wapń, selen, cynk, magnez, mangan,
  • flawonoidy,
  • kwasy organiczne,
  • chlorofiliny,
  • fityniany,
  • indole,
  • tiocyjaniany,
  • izomery kwasu linolowego.

Wymienione powyżej antyoksydanty występują w cytoplazmie komórek, płynach pozakomórkowych oraz w lipoproteidach osocza krwi i błonach komórkowych. Zapobiegają one zbieraniu się reaktywnych form tlenu poprzez unieszkodliwianie ich albo poprzez podwyższanie możliwości obronnych innych, wytwarzanych w organiźmie przeciwutleniaczy.

 

Stres oksydacyjny i system obrony antyoksydacyjnej

Zachwianie równowagi pomiędzy ilością tworzenia się wolnych rodników tlenowych a sprawnością układu antyoksydacyjnego i zdolnością do usuwania ich nadmiaru, traktuje się jako źródło rozwoju wielu chorób i nazywane jest stresem oksydacyjnym. Jednym z mechanizmów obronnych przeciw działaniu reaktywnych form tlenu, jakie wykształcił organizm, jest system obrony antyoksydacyjnej. Oprócz wymienionych wcześniej antyoksydantów, układ ten współtworzą również enzymy antyoksydacyjne i naprawcze, takie jak katalazy, perokdydazy glutationowe, a także dysmutazy ponadtlenkowe.

System chroniący komórki przed reaktywnymi formami tlenu można podzielić na trzy etapy:

  • działanie przeciwutleniaczy nieenzymatycznych,  
  • działanie enzymów przeciwutleniających,
  • działanie enzymów naprawczych.

W przypadku, powracającej “agresji” reaktywnych form tlenu, dochodzi do wyczerpania się mechanizmów obronnych, a co za tym idzie, do uszkodzenia komórek.

 

Stres oksydacyjny – skutki

Stres oksydacyjny przyczynia się do rozwoju miażdżycy poprzez powodowanie oksydatywnej modyfikacji lipoprotein LDL. Istnieje również zależność pomiędzy zwiększoną ilością antyoksydantów w organiźmie a rzadszym występowaniem nowotworu przewodu pokarmowego, płuc i układu moczowo-płciowego. Ponadto stwierdzono, że w powstawaniu jaskry kluczową rolę odgrywa stres oksydacyjny, jednak nie zostało ustalone czy zwiększenie spożycia przeciwutleniaczy może zapobiec jej rozwojowi. Innymi, wymienianymi uszkodzeniami i schorzeniami powiązanymi z działaniem reaktywnych form tlenu są: cukrzyca, choroby neurodegeneracyjne (Alzheimer, Parkinson, stwardnienie rozsiane), reumatoidalne zapalenia stawów, choroby układu pokarmowego, różnego rodzaju infekcje, alergie, choroby skórne oraz schorzenia autoimmunologiczne. Zaobserwowano, że wraz z wiekiem liczba enzymów antyoksydacyjnych obniża się, czego rezultatem jest ograniczenie możliwości ochronnych przed wolnymi rodnikami i starzenie się organizmu. 

stres oksydacyjny

Wiedza na temat negatywnego wpływu wolnych rodników na organizm człowieka powoduje, że są przeprowadzane ciągle nowe badania, które pomagają oceniać wpływ poszczególnych substancji na naturalną obronę antyoksydacyjną. Najbardziej znane przeciwutleniacze występujące w jedzeniu, opiszę w innym poście.

 

Przeczytaj także:

Zdrowe odżywianie – jak zacząć

Z czego składa się jedzenie? – składniki odżywcze

Śniadanie – zbiór informacji