Slobodni radikali i njihovo djelovanje

Napad slobodnog radikala uzrokuje promjenu funkcije molekule koja je napadnuta, molekula više ne može obavljati svoju normalnu funkciju i trajno je oštećena. Akumulacija oštećenja pozadina je nastanka različitih bolesti, a antioksidanasi u tome imaju jedinstvenu obrambenu ulogu.



ŠTO JE SLOBODNI RADIKAL?

Nestabilna molekula ili ion s jednim nesparenim elektronom. Nespareni elektron razlog je visoke reaktivnosti slobodnog radikala te on u svrhu stabilizacije i dobivanja elektrona koji mu nedostaje stupa u kemijske reakcije. Kemijske reakcije odnose se na reakcije oksidacije, dakle slobodni radikali reagiraju s biološkim molekulama našeg organizma (proteinima, ugljikohidratima, mastima) u procesu koji se zove oksidacija. Rezultat tog procesa je stvaranje novih slobodnih radikala i slabljenje funkcije molekula koje su napadnute od strane slobodnih radikala. Akumulacija oštećenja nastalih djelovanjem slobodnih radikala uzrok su mnogobrojnih bolesti.


KAKO NASTAJU?

Slobodni radikali proizvod su našeg aerobnog metabolizma, nastaju od kisika kojeg udišemo, a pojačano nastaju uslijed izlaganja UV i elektromagnetskom zračenju te kao produkt svakodnevnih mentalnih i tjelesnih napora.

Što neka osoba živi u zagađenijem okolišu i hrani se "nezdravijom" prehranom, to je izložena većem broju slobodnih radikala i potencijalnoj šteti po organizam. Izvor slobodnih radikala je i proces dobivanja energije u stanicama, kroz oksidacijsko-redukcijske reakcije u mitohondrijima. Tako je proizvodnja slobodnih radikala povećana pri tjelovježbi, probavi hrane i tijekom borbe protiv bolesti. Moglo bi se reći da su slobodni radikali prirodan nusprodukt funkcioniranja organizma te utjecaja okoliša na organizam.



ZAŠTO DJELOVANJE SLOBODNIH RADIKALA NIJE POVOLJNO ZA ORGANIZAM?

Napad radikala i oduzimanje elektrona slobodnoj molekuli uzrokuje promjenu funkcije molekule koja je napadnuta i ona više ne može obavljati svoju normalnu funkciju. Akumulacija oštećenja više molekula pozadina su nastanka različitih bolesti.


KAKO TO DA UNATOČ DJELOVANJU SLOBODNIH RADIKALA NISMO BOLESNI?

Za svaki onaj spoj koji neutralizira slobodne radikale ili sprječava njihovo nastajanje, kažemo da djeluje kao antioksidans.

U zdravom organizmu prisutna je ravnoteža između djelovanja oksidanasa (spojeva koji uzrokuju oksidaciju) i antioksidanasa (spojeva koji sprječavaju oksidaciju). Za postizanje te ravnoteže značajan je enzimski sustav spojeva koji djeluju kao antioksidansi (glutation, katalaza i SOD), ali i oni antioksidansi koje unosimo svakodnevno u naš organizam putem hrane kao što su vitamini i polifenoli. Zahvaljujući molekulskoj strukturi, antioksidansi imaju mogućnost predati elektron slobodnim radikalima i na taj način spriječiti lančanu reakciju i stvaranje novih slobodnih radikala. Nekoliko je načina kojima antioksidansi deaktiviraju slobodne radikale, ali u pozadini svakog djelovanja jest uništenje slobodnog radikala i time nemogućnost slobodnim radikalima da stupaju u nove kemijske reakcije oštećujući biološke molekule u organizmu.

U zdravom tijelu postoji ravnoteža i dok god je ta ravnoteža pomaknuta u korist antioksidanasa, organizam je siguran od bolesti, kada se ta ravnoteža pomakne u korist slobodnih radikala i povećanja oksidacije dolazi do pojave bolesti.


U osiguravanju pozitivne ravnoteže veliku ulogu stoga ima hrana koju jedemo jer je ona izvor antioksidanasa.

KAROTENOIDI

Najpoznatiji antioksidansi u hrani su karotenoidi. Najčešći karotenoid, međuprodukt u sintezi vitamina A, ß-karoten svojim antioksidativnim djelovanjem štiti stanične membrane od oksidacije.

Mehanizam djelovanja karotenoida jest hvatanje singletnog kisika i neutralizacija reaktivnih kisikovih spojeva zaustavljanjem lančanih reakcije oksidacije (oksidacija nezasićenih masnih kiselina). Ovim mehanizmom karotenoidi djeluju protektivno na pojavu karcinoma i kardiovaskularnih bolesti. Izvori karotenoida u hrani su mrkva (ß-karoten), rajčica i lubenica (likopen), brokula, špinat, goruščica (lutein i zeaksantin), te citrusno voće (kriptoksantini).



VITAMIN E

Još jedan poznati antioksidans jest vitamin E. Poznato je osam tokoferola (svi su alkoholi) s aktivnošću vitamina E dok se najvažnijim smatra α-tokoferol koji čini 90% tokoferola u životinjskim tkivima i pokazuje značajnu biološku aktivnost. Nalazi se u svim tkivima u organizmu, a najviše ga je u jetri, masnom tkivu i mišićima.

Bogati izvor vitamina E u prehrani su biljna ulja posebno suncokretovo te sjemenke, bademi, kikiriki, jaja, lisnato zeleno povrće i dr.


VITAMIN C

Vitamin C ili askorbinska kiselina je vitamin topljiv u vodi, a prisutan je u svježem voću i povrću. On je jedan od najispitanijih vitamina te prvi sintetski dobiven vitamin. Sudjeluje kao reducens u brojnim biološkim procesima. Važan za sintezu kolagena i karnitina te sudjeluje u metabolizmu masnih kiselina. Osim kao jak antioksidans utječe na povećanje otpornosti organizma prema virusnim i bakterijskim infekcijama uključujući i alergije. Najbogatiji izvori vitamina C je raznoliko voće i povrće. To su prije svega agrumi (naranče, mandarine, limun), šipak, višnja, crni ribiz, lisnato povrće, kupus, krumpir, paprika (kao najznačajniji izvor vitamina C u ovome nizu). Najjači je antioksidans među vitaminima topljivim u vodi.



POLIFENOLI

Osim karotenoida, vitamina E, vitamina C i polifenoli imaju snažnu antioksidativnu aktivnost. Polifenoli su esencijalne molekule za fiziologiju biljaka. Uključene su u različite funkcije biljke, poput rasta, pigmentacije, rezistencije. U novije vrijeme dokazan je i njihov pozitivan utjecaj na zdravlje čovjeka. U prehrani čovjeka najkoncentriraniji su u voću, povrću, vinu, čaju i kakovom zrnu tj. čokoladi. Znanstvena istraživanja pokazuju da zbog specifične biološke aktivnosti štite srce, krvne žile i imunološki sustav. Razmatraju se i kao molekule s potencijalnim pozitivnim učinkom na prevenciju kroničnih upalnih bolesti, karcinoma i procesa starenja. Polifenoli s najjačim antioksidacijskim djelovanjem spadaju u skupinu flavonoida. Najveći izvori flavonoida u prehrani su voće i povrće. Nekoliko je podjela flavonoida, a od izrazito jakih antioksidanasa ističu se antocijani i njihov udio je najveći u ljubičasto i crveno obojenom voću kao što su jagode, kupine, borovnice, maline i dr. Neki od antioksidacijskih učinaka za posljedicu imaju antikancerogene, kardioprotektivne mehanizme koji su utvrđeni procjenom bioaktivnosti pomoću in vitro, in vivo i ex vivo analiza.