Antyoksydacyjna bariera organizmu (część 2)

Witamina C i E, karotenoidy i polifenole są najważniejszymi naturalnymi antyoksydantami. To one neutralizują wolne rodniki, zapobiegają powstawaniu wielu chorób cywilizacyjnych oraz opóźniają starzenie się organizmu.

Do antyoksydantów należą także przeciwutleniacze egzogenne dostarczane razem z pożywieniem. Warzywa i owoce to naturalne źródła witamin antyoksydacyjnych. Niewłaściwy rodzaj diety jest przyczyną wielu chorób, np. miażdżycy, zawału serca, cukrzycy, nowotworów złośliwych itp.

Witamina C
Najważniejszy przeciwutleniacz to askorbinian, czyli witamina C. Jest ona jednym z silniejszych antyoksydantów rozpuszczalnych w wodzie. U człowieka, w toku ewolucji, zanikła oksydaza glukonolaktonowa biorąca udział w biosyntezie tej witaminy. Dlatego należy ją dostarczać stosując odpowiednią dietę, bogatą m.in. w paprykę, owoce dzikiej róży, cytrusy, liście pietruszki.

Witamina C utrzymuje odpowiedni potencjał oksydoredukcyjny, uczestniczy w eliminowaniu wolnych rodników (WR). To kosubstrat hydrolaz i oksygenaz niezbędny do utrzymania w formie zredukowanej jonów metali, które biorą udział w biosyntezie kolagenu.

Askorbinian redukuje żelazo (III) do żelaza (II) wchłanianego w dwunastnicy. Wpływa na syntezę hormonów i neurotransmiterów, sprzyja detoksykacji organizmu oraz zwiększa odporność ustroju.

Jako antyoksydant neutralizuje WR, tzn. rodniki hydroksylowe, oksyalkoholowe, ponadtlenkowe i azotowe poprzez jednoelektronową redukcję. Bierze udział w regenerowaniu α-tokoferolu i ß-karotenu z ich rodników. Posiada także zdolność eliminowania długo żyjących rodników białkowych powstałych z aminokwasów siarkowych. Dzięki reakcjom wolnorodnikowym działa ochronnie na komórki organizmu, wpływa też na ekspresję genów uczestniczących w procesach apoptozy i reperacji DNA.

Witamina E
Głównym antyoksydantem rozpuszczalnym w tłuszczach jest witamina E składająca się z różnych form tokoferoli i tokotrienoli. Najbardziej rozpowszechnioną, aktywną i najważniejszą jej postacią jest α-tokoferol, zwany częściej RRR-α-tokoferolem. Podstawowe źródło witaminy E to oleje roślinne (np. sojowy, z kiełków pszenicy) i świeże warzywa.

Witamina ta jest główną substancją przeciwutleniającą w błonach komórkowych. Zmiata inicjujące oraz wtórne WR powstające w wyniku peroksydacji lipidów. Eliminuje tlen singletowy. Wykazuje synergizm działania z witaminą C i GSH. W reakcji z nimi regeneruje się ponownie do α-tokoferolu.

Występujące w tkankach roślinnych karotenoidy i polifenole to także naturalne antyoksydanty.

Karotenoidy
Karotenoidy obejmują barwniki żółte, czerwone i pomarańczowe lub czasami fioletowe. Są skupione w chromoplastach i nadają zabarwienie różnym roślinom, głównie ich kwiatom i owocom. Wyodrębniono ponad 600 różnych karotenoidów, z czego około 50 to prekursory witaminy A.

Najbardziej znanym prekursorem retinolu jest ß-karoten, czyli rozpuszczalna w lipidach prowitamina A. Dzięki właściwościom hydrofobowym przenika on do warstw lipidowych w błonach komórkowych, uszczelnia je i zabezpiecza przed wnikaniem WR. Neutralizuje rodniki nadtlenkowe, efektywnie usuwa tlen singletowy i chroni w ten sposób komórki przed stresem oksydacyjnym. Hamuje też aktywność lipooksygenazy i peroksydację lipidów.

Inne karotenoidy – luteina, zeaksantyna, likopen, ß-kryptoksantyna – skutecznie chronią przed następstwami wzmożonego stresu oksydacyjnego.

Jeden z silniejszych antyoksydantów to likopen – czerwony barwnik pozbawiony aktywności witaminy A. Występuje on w pomidorach i jego przetworach, arbuzach, czerwonych grejpfrutach i owocach papai. Neutralizuje nadtlenek wodoru i organiczne WR. Chroni lipoproteiny LDL przed utlenieniem (wspólnie z ß-karotenem), obniża poziom produktów peroksydacji lipidów, hamuje syntezę cholesterolu. Pomaga też obniżać ciśnienie krwi, a poprzez ochronę makrocząsteczek komórki przed WR przeciwdziała kancerogenezie.

Polifenole i flawonidy
Polifenole należą do metabolitów wtórnych, zlokalizowanych w tkankach roślinnych. Ich chemiczna budowa jest przystosowana do zmiatania WR. To skuteczniejsze antyoksydanty od tokoferoli czy askorbinianu. Mają wysoką reaktywność jako donory wodoru czy elektronu i stabilizują WR. Przerywają też wolnorodnikowe reakcje łańcuchowe oraz kompleksowanie jonów metali. Niektóre polifenole są zdolne do zmian kinetyki peroksydacji lipidów błonowych i zmniejszania płynności błon.

Wśród polifenoli roślinnych znaczną aktywność antyoksydacyjną wykazują flawonoidy. Są to naturalne barwniki powszechnie występujące w łodygach, liściach i owocach większości roślin, zwykle w połączeniu z cukrami. Najwięcej tych związków występuje w pestkach owoców cytrusowych. Dotychczas opisano ponad 2000 różnych flawonoidów, które sklasyfikowano na grupy, tj. flawony, izoflawony, dihydroflawanole, neoflawany, biflawonoidy, C-glukoflawony, chalkony, aurony, antocyjany i katechiny.

Bogatym surowcem flawonoidowym jest kwiatostan i owoc głogu (Crataegus monogyna Jacq., Crataegus oxyacantha L.), kwiat bzu czarnego (Sambucus nigra L.), kwiatostan kocanek (Helichrysum arenarium L.) czy ziele fiołka trójbarwnego (Viola tricolor L.). Z warzyw i owoców najwięcej flawonoidów zawierają: cebula, kapusta włoska, fasola, brokuły, cykoria, seler, żurawina, cytrusy, jabłka. Bogate w te substancje są także herbata, czerwone wino oraz przyprawy ziołowe.

Flawonoidy redukują i zmiatają WR, z łatwością tworzą kompleksy chelatowe z jonami metali przejściowych. Neutralizują tlen singletowy i hamują aktywność lipooksygenaz katalizujących peroksydację nienasyconych kwasów tłuszczowych i lipoprotein. Szczególnie skuteczna w hamowaniu lipooksygenaz jest kwercetyna. Flawonoidy chronią też inne przeciwutleniacze (np. witaminę C) przed utlenieniem.

Z polifenoli roślinnych działanie zmiatające WR wykazują również fenolokwasy, tj. kwas kawowy, elagowy i chlorogenowy.

Fenolokwasy i flawonoidy znajdują się w większych ilościach w ziarnach zbóż, nasionach roślin strączkowych, ziemniakach, kawie, herbacie i przyprawach roślinnych.

Czerwone wino zawiera ogromne ilości polifenoli, z czego 84 proc. stanowią flawonoidy, głównie antocyjanidyny i katechiny. Antocyjany z czerwonego wina hamują utlenianie frakcji lipidowych krwi o niskiej gęstości (LDL), chroniąc mięsień sercowy przed chorobami wieńcowymi i zawałami.

Wszystkie enzymatyczne i nieenzymatyczne antyoksydanty są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Zapobiegają m.in. utlenianiu substancji biologicznie czynnych, a także naprawiają szkody wywołane destrukcyjnym działaniem WR.

Bibliografia u autorki.