Dejavniki stresa prežijo na nas na vsakem koraku. Na mikroskopskem nivoju celic v našem telesu se dogajajo reakcije t. i. oksidativnega stresa, ki poškodujejo celične strukture in živim bitjem prizadajajo nepopravljivo škodo. V članku bomo govorili o osnovah za nastanek oksidativnega stresa v našem organizmu ter o vlogi antioksidantov pri preprečevanju škode, nastale zaradi oksidativnega stresa.
Prosti radikali in oksidativni stres
Da bomo razumeli vlogo antioksidantov, moramo najprej spoznati zgodbo o prostih radikalih. Prosti radikali so zelo reaktivne in visoko nestabilne molekule, ki hitro reagirajo z drugimi molekulami v našem telesu. V svojem življenjskem okolju je človek izpostavljen prostim radikalom iz različnih virov, kot so cigaretni dim, onesnaženi zrak, UV-svetloba ter zaužite snovi (konzervansi, pesticidi, umetna barvila, alkohol …). Poleg tega pa prosti radikali v našem telesu tudi fiziološko nastajajo v reakcijah celičnega dihanja (presnova celic) ter med telesno aktivnostjo. Osnova za reaktivnost prostih radikalov je njihova lastnost, da jim v svoji elektronski strukturi manjka en elektron. Prosti radikali težijo k ravnovesju, ki ga dosežejo le, če zapolnijo prosto mesto, kar pa se zgodi ob reakciji z drugimi atomi, molekulami ali ioni. V človeškem telesu so najbolj znani kisikovi prosti radikali (vodikov peroksid H2O2, peroksidni anionski radikal O2•— ter hidroksilni radikal OH•—), ki sodelujejo pri t. i. reakcijah oksidativnega stresa, ki kvarijo telesu lastne beljakovine in maščobe ter celo celični dedni material.
Obramba pred oksidativnim stresom
V človeškem telesu so se kot obramba pred oksidativnim stresom razvili mehanizmi, ki zmanjšujejo nastajanje prostih radikalov, jih odstranjujejo ter popravljajo nastalo škodo. Pri teh nevtralizacijskih reakcijah sodelujejo encimi, ki katalizirajo (pospešujejo reakcije), pri katerih se kisikovi prosti radikali pretvorijo v manj nevarne molekule. Zadostna količina teh encimov je pomembna za preprečevanje nastanka škodljivih učinkov, ki jih povzročajo prosti radikali. Superoksid dismutaza, katalaza in glutation reduktaza pretvarjajo nevarne proste radikale v netoksične molekule – kisik in vodo. Znano je, da encimi za svoje optimalno delovanje potrebujejo različne snovi, ki jih dobimo s hrano (največ s sadjem, zelenjavo in z zdravilnimi rastlinami). To so snovi, ki jih imenujemo antioksidanti. Verjetno obstaja na stotine oz. tisoče snovi, ki delujejo kot antioksidanti. Pa vendar med najbolj znane štejemo naslednje: vitamin C (askorbinska kislina), vitamin E (alfa tokoferol), provitamin A (beta karoten), cink, selen, flavonoidi in koencim Q10.
Vloga antioksidantov
Že samo ime antioksidant napeljuje na njegovo funkcijsko vlogo. Torej antioksidant upočasni ali prepreči oksidacijo drugih molekul. To pomeni, da prepreči prenos elektrona iz ene snovi na drugo. Produkti oksidacije so prosti radikali, zato antioksidanti pravzaprav preprečujejo nastanek prostih radikalov ter posledično nastanek poškodb dednega materiala oz. celične smrti. Delovanje antioksidantov je zapleteno in mnogi med njimi delujejo sinergistično. Aktivnost in delovanje posameznega antioksidanta sta torej odvisna od pravilnega delovanja ostalih komponent antioksidantnega sistema. Antioksidanti se po reakciji s prostimi radikali spremenijo v stabilnejše spojine in se iz telesa izločijo, nekateri pa se lahko celo obnovijo in ponovno delujejo proti prostim radikalom. Naj kot zanimivost povemo še, da nekateri antioksidanti delujejo tudi prooksidativno. Tako ima vitamin C ob redukciji vodikovega peroksida antioksidantno delovanje, hkrati pa lahko reducira tudi kovinske ione. Razmerje antioksidantnih in prooksidantnih učinkov posameznih antioksidantov je tema raziskav, vendar vemo, da ima vitamin C v telesu večinoma antioksidativne učinke.
Antioksidanti v prehrani
Vitamin C je eden najpomembnejših antioksidantov. Ima pomemben pozitiven vpliv na imunski sistem (ga krepi in pospeši ozdravitev pri bolezni, npr. uživanje zadostnih količin vitamina C med prehladom in gripo pospeši okrevanje). Poleg tega preprečuje kopičenje holesterola v žilnih stenah ter s tem preprečuje razvoj srčno-žilnih obolenj. Najdemo ga v agrumih, borovnicah, jagodah, črnem ribezu, brokoliju, solati, papriki …
Vitamin E je topen v maščobah, zato je za njegovo absorbcijo pomembno zaužitje hrane z zadostno vsebnostjo maščob. Enako velja tudi za vitamin A. Pomembna funkcija vitamina E je obnova celic, topljenje maščob v krvi, štejemo ga med šibke antikoagulante. Nahaja se v zeleni zelenjavi, avokadu, oreških, rastlinskih oljih, v semenih itd.
Karotenoidi spadajo v skupino rastlinskih pigmentov. Najbolj znana sta beta karoten (vitamin A), ki spodbuja imunski sistem ter povečuje odpornost, skrbi za razvoj ploda, ohranja zdrave lase in nohte, ter lutein, ki ohranja dober vid. Zaužijemo jih z zelenim, rumenim ter oranžnim sadjem in zelenjavo, kot so korenje, špinača, bučke …
Najbogatejši viri selena so morska hrana, jetra, meso in jajca. Vsebujejo ga tudi žita, sadje, zelenjava in oreški, vendar v precej manjših količinah. Gre za mikroelement, ki pomaga pri pravilnem delovanju ščitnice, ščiti jetra, varuje pred okoljskimi vplivi s krepitvijo imunskega sistema, skrbi za zdrave lase in nohte, spodbuja nastanek moških spolnih celic ter ščiti pred srčnimi obolenji. Spodbuja tudi nastajanje močnega antioksidantnega encima glutation peroksidaze.
Cink kot kofaktor sodeluje v številnih encimskih reakcijah. Pomemben je za normalno rast in razvoj, pospešuje tudi celjenje in obnovo tkiva. Nahaja se pretežno v hrani živalskega izvora, tj. morski hrani (zlasti ostrigah), divjačini, perutnini, govedini, teletini (telečjih jetrih), jajcih, mlečnih izdelkih, temni čokoladi, rjavem in divjem rižu, ajdi, gobah (šitakah).
Flavonoidi so znana barvila, ki jih najdemo v vsem sadju in zelenjavi, zelenem čaju, rdečem vinu, kakavu in ginku. Dajejo jim rumen, rdeč, moder in vijoličast videz. Vplivajo na ohranjanje kognitivnih sposobnosti in preprečujejo nevrodegenerativne bolezni.
Koencim Q10 spada v skupino t. i. ubikinonov. Je koencim dihalne verige, kar pomeni, da sodeluje pri procesih pridobivanja energije v celicah. Mišično delo, aktivnost živčevja, regeneracijski procesi ali imunske reakcije potekajo optimalno le takrat, ko imajo celice na razpolago dovolj koencima Q10. Največ ga najdemo v govejem in svinjskem srcu, jetrih in mišicah ter v piščančjih jetrih. Nekaj ga vsebujejo tudi rastlinska olja, med oreški pa ga je največ v arašidih, sezamovih semenih in pistacijah.
Antioksidanti in preprečevanje bolezni
Znane bolezni, pri katerih ima pomembno vlogo tudi oksidativni stres, so srčno-žilne bolezni, nevrodegenerativne bolezni – alzheimerjeva demenca in parkinsonova bolezen, bolezen motoričnega nevrona (ALS), zapleti, ki jih povzroča sladkorna bolezen, revmatoidni artritis ter rakava obolenja. Nekaj dokazov je, da lahko antioksidanti pomagajo preprečevati bolezni, kot so makularna degeneracija, ki vodi v slepoto, zmanjšana imunska odpornost zaradi slabe prehrane in nevrodegeneracija.
V nobeni od teh bolezni ni popolnoma jasno, ali oksidanti sprožijo bolezen ali so le-ti sekundarni produkti bolezni oz. poškodbe tkiva, ki nastane ob določeni bolezni. Primer, kjer je ta povezava dobro razumljiva, je vloga oksidativnega stresa pri nastanku srčno-žilnih bolezni. Namreč oksidacija LDL lipoproteina sproži proces vnetja v žilni steni in nastanek ateroskleroze ter kasneje srčno-žilne bolezni.
Znano je, da oksidativni stres poškoduje tudi dedni material (DNA). Čeprav obstajajo številni protektivni encimi, ki branijo molekulo DNA pred oksidativnim stresom, so včasih poškodbe DNA nepovratne, slednje pa vodi v razvoj raka.
Študije dokazujejo tudi, da antioksidanti zavirajo proces staranja.
Zaključek
Prosti radikali so molekule, ki okvarjajo naše celice in vodijo v različne bolezni. Človeško telo je kot obrambo pred prostimi radikali razvilo različne encimske sisteme, ki se imenujejo antioksidativni encimi, saj preprečujejo oksidacijske reakcije, ki jih sprožajo prosti radikali. Poleg njih pa imajo antioksidativne lastnosti tudi snovi, ki jih pridobimo s prehrano (predvsem s sadjem in zelenjavo).
