Az antioxidánsok olyan - az emberi, növényi és állati szervezetekben kis mennyiségben előforduló - anyagok, melyek meggátolják a szervezetet alkotó fehérjéknek, lipideknek és DNS molekuláknak a szabadgyökök okozta károsodását.
Ezt úgy tudják megtenni, hogy az antioxidánsok hamarabb találkoznak a szabadgyökökkel, és oxidálódnak emiatt. Az aerob folyamatok, - ami az életnek az oxigénhez való kötöttségét jelenti - sajátossága az, hogy számos reaktív szabadgyök képződik az oxigén „elégése” során. Ez a folyamat a sejtek energiát (adenozin trifoszfátot (ATP-t)) termelő mitokondrium „gyáraiban” megy végbe. Ugyanakkor sok szabadgyök keletkezik normális körülmények között a sejtfolyamatok során is. Az élő szervezetek működésük során számos labilis, elektron plusszal (vagyis oxidáló tulajdonsággal) rendelkező szabadgyököt termelnek. A szabadgyökök jellemzője az igen alacsony felezési idő és reaktivitás más anyagokkal (kb. 10-6 másodperc ill. ennél rövidebb felezési idő). A szabad elektronok átadása oxidálja a fehérje, lipid vagy DNS molelulákat, ami károsítja őket. Az élő szervezetekben számos oxidációs (elektron felvétel) és redukciós (elektron leadás) folyamatlánc létezik. Maga a mitokondriumban zajló és az oxigén „elégése” során létrejövő energia termelése is hasonló elektronátadási folyamatokon keresztül történik.
Természetesen az élő szervezeteknek is megvannak a saját antioxidáns rendszereik, amelyek bizonyos körülmények között kimerülnek, és felborul a szabadgyökök-antioxidánsok közötti egyensúly. A szabadgyökök túlsúlya számos betegséghez, kórfolyamatok kialakulásához vezethet. Igen erős antioxidáns védelemmel rendelkeznek a légzőszervek és a bőr, mivel folyamatosan ki vannak téve a levegőben található oxigén (ROS) és nitrogén (RNS) tartalmú szabadgyökök „rohamainak”. Az emésztő rendszer esetében a táplálékokkal visszük be a károsító, toxikus anyagokat, és a keletkező vagy bevitt szabadgyökök okozzák a károsodásokat.
A szabadgyökök képződése és jelentősége A szabadgyökök igen labilis anyagok az elektron plusz miatt. A legtöbb szabadgyök az oxigénből képződik, de jelentősek a nitrogénből és a lipidperoxidáció során képződő reaktív anyagok is. A reaktív anyagok származhatnak kívülről (exogén forrás) a légkörből, UV fény, sugárzás, dohányzás és toxikus anyagokból, de képződhetnek a szervezeten belül (endogén forrás) pl. gyulladások, fertőzések, egyéb betegségek során. Maga a légkörben található ózon (O3) és a nitrogén dioxid (NO2) is igen reaktív anyag. Az oxigén vízzé alakulása során (ami négy lépcsőben zajlik) a szervezetben képződő szabadgyökök az alábbiak: szuperoxid (O-• 2) és a hydroxylgyök (•OH). Ugyanakkor a közti termék a hydrogénperoxid (H2O2) is ide sorolható. Jól lehet nem gyök, de igen erős oxidáló képességgel bír. A fémek, pl. vas (Fe2+) vagy réz (Cu1+) elősegítik a szabadgyökök képződését. A nitrogén monoxid (NO) nemcsak a sejtekben képződik, hanem a levegőben és a dohányfüstben is megtalálható. A NO az oxigénnel reagálva aktív nitrát gyököt képez (NO- 2). Ezt a nitrát gyököt több peroxidáz enzim (myeloperoxidáz, eosinophil sejt-specifikus peroxidáz) oxidálja és nitrotyrozinok képződnek. A NO oxidációja révén aktív thiyl és thiol gyökök is képződhetnek. A reaktív nitrogéngyökök kialakulásában az arginin aminósav, a nitrogén oxidáz és peroxidáz enzimek is résztvesznek. Miért veszélyesek a szabadgyökök? Mert számos a normális sejtmüködéséhez szükséges anyaggal (fehérje, lipidek és DNS) képes reakcióba lépni és károsítani azok szerkezetét, s ezáltal a működé- süket. Lipidperoxidációnak nevezett jelenségben a sejtmembránnal, lipoproteinekkel és egyéb lipideket tartalmazó anyagokkal lépnek reakcióba a szabadgyökök. A szabadgyökök okozta oxidációs hatásokat a sejtek szempontjából oxidatív stressznek is szokták nevezni.
A sejtkárosodások, amit a szabadgyökök okoznak elősegítik a sejtek apoptózisát (a sejthalált), és a degeneratív folyamatok kialakulását. (Apoptózis: sejthalálhoz vezető folyamat, „önpusztulás”; nekrózis: sejtpusztulás, gyulladásos körülmények között.) A szabadgyökök a sejteken belül beleavatkoznak a sejtszignál folyamatokba is. Az egyes sejtekre jellemző speciális funkció a sejtszignál folyamatokon keresztül mutatkozik meg. A sejtszignált, a sejtreceptorokon keresztül a sejt belsejébe jutó és az ottani rendszereket aktiváló folyamatok jelentik. A sejtszignál a sejtmagban sejt-specifikus gének aktiválódását eredményezi, ami fehérjék, citokinek, kemokinek, növekedési faktorok, enzimek, hormonok, egyéb anyagok stb. képző- déséhez vezet. A ROS-nak (reaktív oxigéngyökök) vagy RNS-nek (reaktív nitrogéngyökök) nevezett anyagok képződése és felszaporodása egyrészt gátolhatja a sejttúlélésért felelős sejtszignál folyamatokat, másrészt gátolhatja az apoptózisért felelős folyamatokat.
Az antioxidánsok felosztása, főbb típusai, és hatásuk Az antioxidánsok lehetnek exogén (kivülről bevitt) vagy endogén (szervezeten belüli) anyagok. Három nagy csoportba oszthatók: 1/ antioxidáns enzimek, 2/ oxidációs láncolatot megszakító 4 anyagok, 3/ fémet kötő fehérjék. Az antioxidáns enzimek közé tartoznak a cataláz, glutathion peroxidáz, szuperoxid dizmutáz enzimek. A cataláz enzimfehérje játszik szerepet a hydrogénperoxid vizzé és oxigénné történő lebomlásában. A sejteken belül a citoplazmában és a peroxiszomának nevezett sejtalkotó részben található. A máj és a vörösvértestek cataláz aktivitása a legnagyobb. Gluthation peroxidáz szintén a hydrogénperoxid és egyéb lipidperoxidok lebomlását segíti elő. Működéséhez szelén nyomelemre van szükség. Minden sejtben megtalálható, a citoplazmában és a mitokondriumokban. Szuperoxid dizmutáz, a szuperoxid szabadgyököket alakítja hydrogénperoxiddá. Attól függően, - hogy milyen fémkötéssel bír és hol található, - nevezik réz és cink, mangán és extraxelluláris (réz és cink tartalmú) szuperoxid dizmutáznak. Az oxidációs láncolatot megszakító antioxidánsokhoz tartoznak a jól ismert vitaminok C, E, A, ubiquinol 10 (Q10) és a flavonoidok. Lipidoldékony antioxidáns az Evitamin (α-tocopherol) és a Q10. Az E-vitamin gátolja a lipidperoxidációt, és ezáltal stabilizálja a membránstruktúrákat és lassítja a degeneratív folyamatokat. A C-vitamin vízoldékony antioxidáns, és számos enzim nélkülözhetetlen része, amelyek a hydroxylációs folyamatokat katalizálják.
A C-vitamin elősegíti az E-vitamin és más antioxidáns hatásos formájának a visszaállítását (az oxidált forma redukálását). Ez a jelenség mutatja, hogy az antioxidánsok másrészről prooxidánsok (oxidációt okozó anyagok) is lehetnek. Ezért kérdéses, hogy nagydózisban és a tartósan adott antioxidánsok kedvező hatásúak maradnak-e, vagy akár prooxidánsokként károsodásokat okozhatnak. Érdekes módon a carotinok közül, az A-vitamin előanyaga a β-carotin – bár a lipidperoxidációt gátolja – a nagy klinikai vizsgálatokban (szív- és érrendszeri, daganatok kialakulásában) a legszerényebb hatással bírt. Ugyanakkor a diabeteses szürkehályog kialakulásának megakadályozásában és egyéb retinopathiákban igen kedvező hatású. A legújabb adatok alapján a C-vitamin sejtbe jutása ugyanazon a receptoron keresztül történik, ami résztvesz a cukor sejtbe jutásában is. Ezért cukorbetegségben csökkent a sejtek C-vitamin tartalma. Fémet kötő antioxidáns fehérjék: lactoferrin, coeruloplazmin, transferrin, albumin. Különösen fontos szerepet játszanak a légutak és az emésztőrendszer természetes védelmében
Az antioxidáns és a testmozgás szerepe
Az antioxidáns és a fizikai teljesítőképesség közötti kapcsolat meglehetősen ellentmondásos. A fizikai aktivitás a szabadgyökök mennyiségének az emelkedésével jár, ám a tartós testmozgás javítja a betegségekkel szembeni ellenállóképességet. Az antioxidáns bevitele a szervezetünkbe az egészségeseknél is előnyös, illetve sok betegség megelőzhető vele, így szem előtt tartva számtalan jótékony hatását, az antioxidáns bevitel mindenképpen előnyös az emberi szervezet számára.
forrás: Dr. Molnár Ildikó: Hogyan tekintsünk az antioxidásokra
