Ο ανθρώπινος οργανισμός παράγει διαρκώς, τις λεγόμενες ελεύθερες ρίζες κατά τη διάρκεια των μεταβολικών του διεργασιών. Οι ελεύθερες ρίζες που προέρχονται από το οξυγόνο ονομάζονται, ελεύθερες ρίζες οξυγόνου (ROS-reactive oxygen species) και έχουν ένα ή περισσότερα αδέσμευτα ηλεκτρόνια στην εξωτερική τους στοιβάδα, ως αποτέλεσμα, είναι εξαιρετικά ασταθή και δραστικά.
Οι ελεύθερες ρίζες μπορούν εύκολα να οξειδώσουν πρωτεΐνες, ακόρεστα λιπαρά οξέα και το DNA προκαλώντας τους ζημιά έτσι έχουν συνδεθεί με ασθένειες όπως ο καρκίνος, υπογονιμότητα, νευροεκφυλιστικές ασθένειες, γήρανση και άλλα.
Από την άλλη μεριά, οι ελεύθερες ρίζες σε μικρές συγκεντρώσεις, όχι μόνο δεν προκαλούν ζημιά, άλλα, θεωρούνται αναγκαίες και χρήσιμες για τον οργανισμό διότι, επηρεάζουν την ρύθμιση και ολοκλήρωση βιοχημικών διεργασιών και θεωρούνται αναγκαία για την κυτταρική ανάπτυξη, την ανοσοαπόκριση έναντι μολύνσεων, την εμβρυογένεση, την ωρίμανση του σπέρματος και είναι απαραίτητες και στην διαδικασία αναγέννησης των μυοκυττάρων και της υπερτροφίας των μυών μετά την προπόνηση.
Για τις ελεύθερες ρίζες, οι οποίες σε ορισμένες συγκεντρώσεις μπορούν να γίνουν εξαιρετικά επιβλαβής, ο οργανισμός προνόησε με δύο αντιοξειδωτικά συστήματα τα οποία, τον προστατεύουν. Το ένα από τα συστήματα αναφέρεται στα ενζυματικά αντιοξειδωτικά, τα οποία είναι ενδογενή, όπως, το υπεροξείδιο της δισμουτάσης (SOD), η καταλάση και η υπεροξειδάση της γλουταθειόνης. Το δεύτερο σύστημα συμπεριλαμβάνει τα μη ενζυματικά αντιοξειδωτικά, τα οποία, είναι κατά βάση βιταμίνες και ιχνοστοιχεία που ο οργανισμός προμηθεύεται κυρίως διαμέσου της τροφής. Σε αυτή την κατηγορία αντιοξειδωτικών ανήκουν, η βιταμίνη C(L-ασκορβικό οξύ), η τοκοφερόλη ή αλλιώς βιταμίνη Ε, η γλουταθειόνη, διάφορα φλαβονοειδή και φαινολικές ενώσεις, ο ψευδάργυρος το σελήνιο και άλλα. Με αυτούς τους μηχανισμούς ο οργανισμός επιτυγχάνει την ισορροπία της οξείδωση (redox) ,εντούτοις, κάποιοι εξωγενείς παράγοντες, έχουν την ικανότητα να επηρεάσουν την ισορροπία αυτή και να προκαλέσουν οξειδωτικό στρες. Όπως:
Αλκοόλ
Κάπνισμα
Ακτινοβολία
Παχυσαρκία
Άσκηση (οι ελεύθερες ρίζες που προέρχονται από την άσκηση έχουν, εκτός από αρνητικές και θετικές επιδράσεις. Η άσκηση αυξάνει τις αντιοξειδωτικές δραστηριότητες στους σκελετικούς μύες, την καρδιά και το συκώτι και γενικά ενισχύει το αντιοξειδωτικό αμυντικό σύστημα)
Διατροφή:
Αντιοξειδωτικά συμπληρώματα: η υπερβολική κατανάλωση αντιοξειδωτικών έχει αντίθετα αποτελέσματα από τα αναμενόμενα.
Παραδείγματα:
Η βιταμίνη Ε παρά την αντιοξειδωτική της δράση, επιβεβαιώνεται ότι οι υψηλότερες δόσεις της στον οργανισμό είναι τοξικές.
Βιταμίνη Α: ως αντιοξειδωτικό έχει ανασταλτική δράση στον καρκίνο, ωστόσο φαίνεται να δρα ακριβώς αντίθετα στους καπνιστές.
Βιταμίνη C: σε χαμηλές συγκεντρώσεις βρέθηκε ότι σχετίζεται με οξειδωτικό στρες και βλάβες στο DNA, αλλά προκαλεί τα ίδια αποτελέσματα όταν βρίσκεται σε υψηλές συγκεντρώσεις.
Με αυτά τα παραδείγματα εξηγείται πλήρως το λεγόμενο ¨παράδοξο των αντιοξειδωτικών”
Ο ανθρώπινος οργανισμός αντλεί μη ενζυματικά αντιοξειδωτικά κυρίως από τις τροφές.
Βιταμίνη C ή ασκορβικό οξύ: εσπεριδοειδή και λαχανικά όπως ντομάτα και πατάτα
Βιταμίνη Ε: ελαιόλαδο, φυλλώδη λαχανικά (π.χ. σπανάκι) και ξηροί καρποί.
Αντιοξειδωτικά υπάρχουν επίσης στο κρέας και τα γαλακτοκομικά προϊόντα όπως η καρνιτίνη και το συνένζυμο Q10 που βρίσκεται στο κρέας, τα ψάρια και τα προϊόντα ολικής αλέσεως.
Πολυφαινόλες: αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες με αποτέλεσμα να δρουν θετικά έναντι ασθενειών όπως ο καρκίνος. Κουρκουμίνη, ρεσβερατρόλη, κατεχίνες (π.χ. επιγαλλοκατεχίνη) κλπ.
Ψευδάργυρος: ιχνοστοιχείο που βρίσκεται στο κόκκινο κρέας, τα πουλερικά και τα στρείδια.
Σελήνιο: θαλασσινά, ξηροί καρποί, κρέας και γαλακτοκομικά προϊόντα.
Φολικό οξύ: φυλλώδη λαχανικά, ξηροί καρποί, φασόλια, γαλακτοκομικά προϊόντα, κρέας και αυγά.
Συμπέρασμα: οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου (ROS) έχουν επιβεβαιωμένα θετικά και αρνητικά αποτελέσματα αναλόγως και της συγκέντρωσης τους. Ο ίδιος ο οργανισμός έχει μηχανισμούς για την καταπολέμηση των ελευθέρων ριζών και την επίτευξη της απαιτούμενης ισορροπίας. Σε περιπτώσεις διαταραχής αυτής της ισορροπίας για τον οποιοδήποτε λόγο, εκτός από τα αντιοξειδωτικά που παίρνει ο άνθρωπος από τις τροφές καθημερινά, ίσως συνίσταται η πρόσληψη συμπληρωμάτων αντιοξειδωτικών. Εδώ χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή, διότι, μεγαλύτερες δόσεις αντιοξειδωτικών είναι τις πλείστες φορές επιβλαβείς για τον οργανισμό (παράδοξο αντιοξειδωτικών). Μια ισορροπημένη διατροφή καλύπτει τις ανάγκες σε αντιοξειδωτικά και μόνο σε εξαιρετικές περιπτώσεις ίσως χρειάζεται επιπλέον εξωγενής πρόσληψη τους.
Βιβλιογραφία:
Forman HJ, Zhang H. Targeting oxidative stress in disease: promise and limitations of antioxidant therapy. Nat Rev Drug Discov. 2021 Sep;20(9):689-709. doi: 10.1038/s41573-021-00233-1. Epub 2021 Jun 30. Erratum in: Nat Rev Drug Discov. 2021 Aug;20(8):652. PMID: 34194012; PMCID: PMC8243062.
Teleanu DM, Niculescu AG, Lungu II, Radu CI, Vladâcenco O, Roza E, Costăchescu B, Grumezescu AM, Teleanu RI. An Overview of Oxidative Stress, Neuroinflammation, and Neurodegenerative Diseases. Int J Mol Sci. 2022 May 25;23(11):5938. doi: 10.3390/ijms23115938. PMID: 35682615; PMCID: PMC9180653.
Cory, H. et al. (2018) ‘The Role of Polyphenols in Human Health and Food Systems: A Mini-Review’, Frontiers in Nutrition, 5(September), pp. 1–9. doi: 10.3389/fnut.2018.00087.
Henkel, R., Sandhu, I. S. and Agarwal, A. (2018) ‘The excessive use of antioxidant therapy: A possible cause of male infertility?’, Andrologia, (September), p. e13162. doi: 10.1111/and.13162.
Kawamura, T. and Muraoka, I. (2018) ‘Exercise-Induced Oxidative Stress and the Effects of Antioxidant Intake from a Physiological Viewpoint’, Antioxidants, 7(9), p. 119. doi: 10.3390/antiox7090119.
Sir Elkhatim, K. A., Elagib, R. A. A. and Hassan, A. B. (2018) ‘Content of phenolic compounds and vitamin C and antioxidant activity in wasted parts of Sudanese citrus fruits’, Food Science & Nutrition, 6(5), pp. 1214–1219. doi: 10.1002/fsn3.660.