Wolne rodniki kontra antyoksydanty

Pojęcie wolne rodniki obecne jest w świadomości każdego z nas. Powszechnie traktowane są jako patogeny odpowiedzialne za powstawanie wielu chorób, z którymi należy walczyć za pomocą antyoksydantów. Mało kto wie, że wolne rodniki mają również swoją drugą, lepszą stronę - okazuje się, że w określonych warunkach są one niezbędne, ponieważ regulują wiele procesów metabolicznych zachodzących wewnątrz każdego organizmu.

Czym tak naprawdę są, skąd się biorą i wreszcie, kiedy szkodzą a kiedy pomagają ?

Wolny rodnik zwany często zamiennie reaktywną formą tlenu (choć istnieją również inne reaktywne formy chociażby azotu będące wolnymi rodnikami) to atom (lub cząsteczka) zdolny do samodzielnego istnienia, który posiada jeden lub więcej niesparowanych elektronów – tyle mówi definicja. W praktyce oznacza to, że wolny rodnik będzie dążył do „znalezienia pary” dla swojego niesparowanego elektronu. I to właśnie ten mechanizm powoduje, że są one dla nas tak niebezpieczne. Reagują bowiem z wszystkimi napotkanymi na swojej drodze cząsteczkami pobierając od nich elektron i tym samym uszkadzając je. Niestety są również bardzo „towarzyskie” nie mają wymagań odnośnie cząsteczek od których pobiorą elektron, dlatego też reagują i niszczą zarówno białka , tłuszcze jak i cząsteczki DNA.
Wolne rodniki powstają w dwojaki sposób - są wytwarzane przez organizm w trakcie procesu oddychania (stanowią jakby produkt uboczny pośrednich reakcji utleniania). Najwięcej wolnych rodników powstaje w mitochondrium (mówi się, że jest to ok. 90%). Do ich produkcji przyczyniają się również czynniki zewnętrzne takie jak:

tryb życia,

błędy dietetyczne,

toksyny chemiczne,

leki,

promieniowanie UV,

zanieczyszczone środowisko czy

stres,

które powodują, że w naszym organizmie dochodzi do nadprodukcji wolnych rodników.

O ile mamy mały wpływu na środowisko w którym żyjemy, o tyle styl życia i dieta zależy już od nas - dlatego warto zastanowić się jak żyjemy i jakich wyborów żywieniowych dokonujemy każdego dnia. Należy pamiętać, że

powstawaniu wolnych rodników sprzyja:

mało aktywny (siedzący) tryb życia,

spożywanie produktów wysoko przetworzonych, bogatych w różnego rodzaju barwniki i konserwanty,

żywność zanieczyszczona pestycydami, nawozami sztucznymi czy metalami ciężkimi.

Chcąc zatem minimalizować ryzyko generowania nadmiernej ilości wolnych rodników w naszym organizmie, należałoby w miarę możliwości wybierać żywność ekologiczną.

Poza samą żywnością źródłami wolnych rodników są również:

alkohol,

nikotyna zawarta w papierosach oraz

aerozole i substancje zapachowe z e-papierosów.

Dlaczego tak niebezpieczne cząsteczki wytwarzane są przez nasz własny organizm?
Odpowiedź jest bardzo prosta – wolne rodniki w niewielkich ilościach są niezbędne organizmowi. Odgrywają m.in. rolę mediatorów i regulatorów w procesach komórkowych (np. działają rozszerzająco lub kurcząco na ścianę naczyń krwionośnych, zwiększają przepuszczalność ścian naczyń włosowatych czy stymulują transport glukozy do komórek). Do ich głównych zadań zaliczyć można regulację procesów przekazywania sygnałów między komórkami oraz w jej obrębie. Biorą również udział w regulowaniu procesów odpornościowych.
Niestety homeostaza czyli sytuacja, w której wolne rodniki uwalniane są w ilościach fizjologicznych i bezpiecznych dla komórki w obecnych czasach jest raczej rzadko spotykana. Powstają one w zbyt dużych ilościach zarówno jako „produkt uboczny” procesu oddychania jak i na skutek działania wielu wspomnianych powyżej warunków zewnętrznych.

Zachwiane równowagi pomiędzy tworzeniem wolnych rodników a możliwościami antyoksydacyjnymi naszego organizmu nazywane jest „stresem oksydacyjnym”. W takiej właśnie sytuacji wolne rodniki stają się dla nas toksyczne zmniejszając sprawność komórek, tkanek a także całych narządów i przyczyniając się do powstawania chorób oraz starzenia się organizmu. Najczęściej najbardziej narażone na działanie wolnych rodników są narządy charakteryzujące się wysokim poziomem metabolizmu tlenowego czyli układ nerwowy, mięsnie szkieletowe, mięsień sercowy i wątroba. Ich szkodliwe działanie dotyka również inne struktury np. cząsteczki DNA. Lista chorób związana z działaniem wolnych rodników jest bardzo długa, ale do najczęściej występujących można zaliczyć: miażdżycę, nadciśnienie tętnicze, cukrzycę, nowotwory i wszelkiego rodzaju stany zapalne.

Natura wyposażyła nas w mechanizmy obronne, które regulują poziom wolnych rodników w organizmie, jednak wewnątrzkomórkowe procesy, które stanowią tzw. „pierwszą linię obrony” w walce z wolnymi rodnikami niestety nie są wystarczające.

Na szczęście, możliwości antyoksydacyjne organizmu możemy wzmocnić również poprzez dostarczanie do organizmu pożywienia bogatego w antyutleniacze. Najbardziej znanymi są witaminy C, E oraz beta-karoten (prowitamina A) jest ich jednak znacznie więcej m.in. związki sekundarne (polifenole), biopierwiastki czy zioła.

Tabela poniżej przedstawia najbardziej znane antyoksydanty i ich występowanie:

Chcąc dostarczyć organizmowi niezbędną ilość antyoksydantów, ważne jest, aby stosować zróżnicowaną dietę bogatą w różnorodne owoce, warzywa, produkty z pełnego zboża, strączki, oleje roślinne. Istotne jest również to, że przeciwutleniacze działając razem uzyskują większą moc - mówimy tutaj o działaniu synergicznym. Dlatego nie warto skupiać się jedynie na wybranych „super produktach” zapominając o zbawiennym wpływie naszych rodzimych owoców czy warzyw. 

Chcąc sprawdzić wartość antyoksydacyjną produktu, można zapoznać się z listą produktów spożywczych o dużej zawartości antyoksydacyjnej ORAC (ang. Oxygen Radical Absorbance Capacity ) stworzoną przez Departament Rolnictwa USA. Wartości ORAC zostały przeliczone dla porcji artykułów żywnościowych o masie 100 g i wyrażone w mikromolach TE (równoważnikach troloksu, pochodnej witaminy E).

W standardowej diecie, dostarczamy nie więcej niż 1000 jednostek ORAC w ciągu dnia. Natomiast wyniki badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Tufts w Bostonie sugerują, iż dziennie należałoby spożywać produkty o łącznej wartości ORAC wynoszącej od 3300 do 3500 jednostek. Taka bowiem wartość przyczynia się do trwałego zwiększenia całkowitej pojemności antyoksydacyjnej krwi w ludzkim organizmie.

Warto również zwrócić uwagę na fakt, iż wysoka pozycja danego produktu na skali ORAC, nie oznacza, że stanowi on skuteczną ochronę przed wieloma formami wolnych rodników tlenowych. Dany produkt może być doskonałą ochroną tylko przed jedną postacią wolnego rodnika, a nie reagować na pozostałe jego formy. Badania wykazały, iż jedynie borówka czarna, jeżyny czy maliny wskazują wysokie zdolności antyoksydacyjne w stosunku do 5 form wolnych rodników.

Tabela 1 przedstawia wartości ORAC dla wybranych przypraw i ziół. Ponieważ zazwyczaj korzystamy z mniejszych jednostek niż 100 g, wartości te zostały przeliczone na 5 g ( w przybliżeniu jest to jedna mała łyżeczka).

Wartości ORAC wybranych przypraw i ziół

Wartości ORAC wybranych owoców i warzyw

Źródła:
1. Dwa oblicza wolnych rodników tlenowych, Agnieszka Zabłocka, Maria Janusz, Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN im. Ludwika Hirszfelda we Wrocławiu, Postepy Hig Med Dosw. (online), 2008; 62: 118-124
2. Reaktywne formy tlenu – znaczenie w fizjologii i stanach patologii organizmu Adam Łuszczewski, Ewa Matyska-Piekarska, Jakub Trefler, Iwona Wawer, Jan Łącki, Paula Śliwińska-Stańczyk, Reumatologia 2007, 45, 5: 284-289
3. Stres oksydacyjny w procesach uszkodzenia komórek Julita Kulbacka, Jolanta Saczko, Agnieszka Chwiłkowska Akademia Medyczna we Wrocławiu, Katedra i Zakład Biochemii Lekarskiej, kierownik: prof. dr hab. A. Gamian
4. Źródła powstawania i oddziaływanie środowiskowe wolnych rodników, dr Monika Karbarz, Zakład Fizyki i Chemii, SGSP
5. Właściwości antyoksydacyjne owoców i warzyw Agata Wawrzyniak, Monika Krotki, Beata Stoparczyk
6. http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,375890,xiv-festiwal-nauki-kawa-kontra-wolne-rodniki.html
7. http://kopalniawiedzy.pl/e-papieros-plyn-dropping-toksyczne-metale-pluca-zapalenie-biomarker-wolne-rodniki-Irfan-Rahman,21881

8. USDA Database for the Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) of Selected Foods, Release 2

9. http://www.dbc.wroc.pl/Content/22823/Oledzki_Potencjal_antyoksydacyjny_owocow_i_warzyw.pdf
10. http://www.dbc.wroc.pl/Content/24413/Oledzki_Znakowanie_zywnosci_pod_wzgledem_wartosci.pdf

Artykuł pochodzi z magazynu wiosna 2020 Gotuj w stylu eko.pl

29042016