Antioxidánsok

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. augusztus 31-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 29 szerkesztést igényelnek .

Antioxidánsok (szintén antioxidánsok, tartósítószerek ) - oxidációt gátló anyagok ; a számos vegyi anyag bármelyike, beleértve a természetes testtermékeket és az étrendi tápanyagokat, amelyek semlegesíthetik a szabad gyökök és más anyagok oxidatív hatásait [1] . Ezeket főként a szerves vegyületek oxidációjával összefüggésben tekintik .

Osztályozás

Az antioxidánsok enzimatikus természetűek ( enzimek , amelyeket eukarióta és prokarióta sejtek szintetizálnak ) és nem enzimatikusak. A leghíresebb antioxidáns enzimek (AOF) a katalitikus fehérjék : szuperoxid -diszmutáz (SOD), kataláz és peroxidázok [2] . Az AOF-ok a szervezet antioxidáns rendszerének legfontosabb (belső) részei. Az AOF-nek köszönhetően normál esetben minden sejt képes a felesleges szabad gyökök elpusztítására, azonban a méregtelenítetlen szabad gyökök feleslegével az antioxidáns rendszer külső része, a táplálékból nyert antioxidánsok jelentős szerepet játszanak a szervezet oxidatív stresszel szembeni védelmében.

A legismertebb nem enzimes antioxidánsok az aszkorbinsav (C-vitamin), a tokoferol (E-vitamin), a ß- karotin (A-provitamin) és a likopin (a paradicsomban). Ezek közé tartoznak a polifenolok is : flavin és flavonoidok (gyakran zöldségekben), tanninok (kakaóban, kávéban, teában), antocianinok (piros bogyós gyümölcsökben).

Az antioxidánsokat két nagy alosztályra osztják attól függően, hogy vízoldhatóak (hidrofil) vagy lipidoldékonyak (lipofilek). Általában a vízben oldódó antioxidánsok a sejt citoszoljában és a vérplazmában oxidálódnak, míg a lipidben oldódó antioxidánsok védik a sejtmembránokat a lipidperoxidációtól [3] . Az antioxidánsok szintetizálódhatnak a szervezetben, vagy az étrendből származhatnak [4] . Különféle antioxidánsok széles koncentrációban vannak jelen a testnedvekben és szövetekben, egyesek ( glutation vagy ubiquinon ) elsősorban a sejtekben, míg mások ( húgysav ) egyenletesebben oszlanak el. Egyes antioxidánsok csak bizonyos szervezetekben találhatók meg, ezek a vegyületek fontosak lehetnek a mikroorganizmusok patogenezisében és virulencia faktoraiban [5] .

Tartalom az élelmiszerekben

Az antioxidánsok nagy mennyiségben megtalálhatók a friss bogyókban és gyümölcsökben , valamint a frissen facsart gyümölcslevekben , gyümölcsitalokban és pürékben . Az antioxidánsokban gazdag bogyók és gyümölcsök közé tartozik a homoktövis , áfonya , szőlő , áfonya , hegyi kőris , fekete arónia , ribizli , gránátalma , mangosztán , acai .

A diófélék , egyes zöldségek és a bab antioxidánsokban gazdagok ( bab , kelkáposzta , articsóka ), a második esetben pedig a felesleges antioxidánsok megakadályozhatják a szervezet vas, cink, kalcium és más nyomelemek felszívódását [6] .

Az egyéb antioxidánsokat tartalmazó élelmiszerek közé tartozik a kakaó , a vörösbor , a zöld tea , a tűzfű és kisebb mértékben a fekete tea .

Hatásmechanizmusok

A szénhidrogének , alkoholok , savak , zsírok és egyéb anyagok szabad oxigénnel történő oxidációja láncfolyamat. Az átalakulások láncreakcióit aktív szabad gyökök - peroxid (RO 2 * ), alkoxi (RO * ), alkil (R * ), valamint reaktív oxigénfajták (szuperoxid anion, szingulett oxigén ) részvételével hajtják végre. Az elágazó láncú oxidációs reakciókat az átalakulás ( autokatalízis ) során a sebesség növekedése jellemzi . Ennek oka a szabad gyökök képződése a köztes termékek bomlása során - hidroperoxidok stb.

A leggyakoribb antioxidánsok (aromás aminok , fenolok , naftolok stb.) hatásmechanizmusa a reakcióláncok megszakításában áll: az antioxidáns molekulák kölcsönhatásba lépnek az aktív gyökökkel, és alacsony aktivitású gyököket képeznek. Az oxidáció lelassul a hidroperoxidokat lebontó anyagok (dialkil-szulfidok stb.) jelenlétében is. Ebben az esetben a szabad gyökök képződésének sebessége csökken. Az antioxidánsok már kis mennyiségben (0,01-0,001%) is csökkentik az oxidáció sebességét, így egy bizonyos ideig (gátlási, indukciós periódus) nem mutathatók ki oxidációs termékek. Az oxidatív folyamatok gátlásának gyakorlatában nagy jelentőséggel bír a szinergia jelensége - az  antioxidánsok hatékonyságának kölcsönös fokozása keverékben vagy más anyagok jelenlétében.

Alkalmazás

Az antioxidánsokat széles körben használják a gyakorlatban. Az oxidációs folyamatok az értékes élelmiszerek megromlásához ( zsírok avasodása , vitaminok pusztulása), a mechanikai szilárdság elvesztéséhez és a polimerek ( gumi , műanyag, rost ) elszíneződéséhez, az üzemanyag gyantásodásához, savak és iszapképződéshez vezetnek a turbina- és transzformátorolajokban, stb.

Az élelmiszeriparban

Az antioxidánsokat élelmiszer- adalékanyagként használják az élelmiszer romlásának csökkentésére. Az oxigénnek és a napfénynek való kitettség a két fő tényező az élelmiszerek oxidációjában. Az élelmiszerek tartósabbá tétele érdekében sötétben tárolják és légmentesen záródó edényekbe zárják, vagy akár viasszal lefedik. Az oxigén azonban a növények légzéséhez is fontos: a növényi anyagok anaerob körülmények között történő tárolása hozzájárul a kellemetlen szaghoz és színhez [7] . A fenti okok miatt a friss gyümölcs és zöldség csomagolásánál körülbelül 8% oxigént tartalmazó gázkeveréket használnak. Az antioxidánsok a tartósítószerek különösen fontos osztályát alkotják, mivel a bakteriális vagy gombás romlástól eltérően az oxidációs reakciók még fagyasztott vagy hűtött élelmiszerekben is viszonylag gyorsan mennek végbe [8] . Ezek a tartósítószerek közé tartoznak a természetes antioxidánsok, például az aszkorbinsav (AA, E300) és a tokoferolok (E306), valamint a szintetikus antioxidánsok, például a propil-gallát (PG, E310), a tercier butilhidrokinon (TBHQ), a butil -hidroxi-anizol (BHA, E320) és a butil -hidroxitoluol. ( BHT, E321) [9] [10] .

Az oxidáció által érintett leggyakoribb molekulák a telítetlen zsírok. Az oxidáció avassá teszi őket [11] . Mivel az oxidált lipidek gyakran elszíneződnek, és általában kellemetlen ízűek, például fémes vagy kénes árnyalatúak, fontos elkerülni a bennük gazdag élelmiszerekben található zsírok oxidációját. Az ilyen élelmiszereket ritkán tartósítják szárítással ; gyakrabban használt füstölés , sózás és erjesztés ( erjesztés ). Még a kevésbé zsíros ételeket, például a gyümölcsöket is permetezzük kéntartalmú antioxidánsokkal a levegőn történő szárítás előtt. Az oxidációt gyakran fém katalizálja, ezért a zsírban gazdag ételeket nem szabad alufóliába csomagolni vagy fém edényben tárolni. Egyes zsíros ételeket, például az olívaolajat, részben megvédik az oxidációtól a természetes antioxidánsok jelenléte, de érzékenyek maradnak a fotooxidációra [12] . Az avasodás megelőzésére antioxidáns tartósítószereket is adnak az olajos kozmetikumokhoz, beleértve a rúzsokat, hidratálókrémeket és bőrpuhítókat.

Az üzemanyag stabilizálására

Az üzemanyag gyantásodása erősen lelassul kis mennyiségű (0,1% vagy kevesebb) antioxidáns hozzáadásával; az ilyen antioxidánsok közé tartozik a paraoxidifenil-amin, az alfa-naftol, a fagyanta különféle frakciói stb. A következő antioxidánsokat (1-3%) adják a kenőolajokhoz és zsírokhoz: paraoxidifenil-amin, ionol, tributil-foszfát, cink (vagy bárium)-dialkil-ditio-diofafoszt, stb.

Az orvostudományban

A szervezetben folyamatosan zajlanak a lipidperoxidációs folyamatok, amelyek fontosak a biomembránok összetételének frissítéséhez és funkcionális tulajdonságainak megőrzéséhez, az energiafolyamatokhoz, a sejtosztódáshoz, a biológiailag aktív anyagok szintéziséhez és az intracelluláris jelátvitelhez.

Mivel a friss növényi táplálék rendszeres fogyasztása csökkenti a szív- és érrendszeri és számos idegrendszeri megbetegedés valószínűségét, egy munkahipotézis fogalmazódott meg és terjedt el a médiában, miszerint az antioxidánsok képesek megakadályozni a szabad gyökök élő szervezetek sejtjére gyakorolt ​​káros hatását, és ezáltal lassítani . lelassítja az öregedési folyamatot .. Ennek eredményeként az antioxidáns tulajdonságokkal rendelkező étrend-kiegészítők több milliárd dolláros piaca alakult ki [13] .

Számos tudományos tanulmány még nem erősítette meg ezt a hipotézist [14] [15] . Nagyszabású tanulmányokat publikáltak, amelyek azt mutatják, hogy az antioxidánsokat tartalmazó étrend-kiegészítők éppen ellenkezőleg, veszélyesek lehetnek az egészségre [16] [17] . A több mint 240 ezer 18 és 103 év közötti ember bevonásával végzett klinikai vizsgálatok metaanalízise (a nők 44,6%-a) kimutatta, hogy a béta-karotin és az E-vitamin az ajánlott napi adagot meghaladó adagokban jelentősen növeli az általános mortalitást [18] . A tüdőrák előfordulásának növekedését mutatta ki egy 1994-es, a béta-karotin-kiegészítők használatával foglalkozó klinikai tanulmány, amelyet a finn Országos Közegészségügyi Intézet végzett , amely 29 133 dohányosra terjedt ki; az A-vitamin és a béta-karotin felhasználásának vizsgálata, amelyet 1996-ban végeztek 18 ezer ember részvételével. Az A-, C-, E-vitaminnal és béta-karotinnal végzett húsz tanulmány 2004-es áttekintése, amelyben 211 818 betegnél végeztek vizsgálatot, megállapította, hogy a vitaminok növelik a mortalitást, csakúgy, mint egy 2005-ös metaanalízis az E-vitamin-kiegészítőkről. 215 900 betegnél arra a következtetésre jutottak, hogy az E-vitamin, a béta-karotin és a nagy dózisú A-vitamin pótlása veszélyes [13] . A legújabb bizonyítékok arra utalnak, hogy a friss növényi élelmiszerek egészségügyi előnyei az antioxidánsokon kívül más vegyületeknek és tényezőknek köszönhetők [19] [20] .

A szabad gyökök és antioxidánsok szervezetben betöltött szerepének tanulmányozása során a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a szervezet maga is erősebb antioxidánsokat termel, mint azok, amelyek az étrend-kiegészítők részét képezik, és a szervezetben lévő túlzott mennyiségű antioxidáns káros lehet. A kutatók szerint a szabad gyökök nem tekinthetők feltétlen rossznak, pozitív szerepük igen jelentős: az immunrendszer baktériumok és rákos sejtek támadására használja őket . A kutatók hajlamosak azt hinni, hogy a szabad gyökök és a természetes antioxidánsok egyensúlya előnyös a szervezet számára, nem pedig a szabad gyökök hiánya. Ennek az egyensúlynak a fenntartásával az emberi szervezet csak egyes ritka betegségek esetén nem tud megbirkózni, ezek hiányában pedig meglehetősen sikeresen fenntartja ezt az egyensúlyt [13] .

Csökkent bioantioxidáns szint

Egyes bioantioxidánsok hosszú távú csökkenése vagy teljes eltűnése a szövetekben E-vitaminózis, valamint C, P, K avitaminózis esetén következik be. Ezekben a kóros állapotokban a gyökök oxidációját aktiváló tényezőkkel szembeni rezisztencia, például ionizáló sugárzás vagy oxigénmérgezés, élesen csökken. Az antioxidáns hatás nyilvánvalóan a tokoferolok egyik fő tulajdonsága (lásd), amely meghatározza biológiai funkcióikat. Ezt bizonyítja a lipid-peroxidok felhalmozódása az állatok szöveteiben az E-avitaminózis kezdeti fázisában, valamint az E-avitaminózis tüneteinek közössége az állatok zsíroxidációs termékekkel történő etetésekor fellépő tünetekkel, valamint a csökkenés. a lipid-peroxidok szintjében és az E-avitaminózis főbb tüneteinek megszüntetésében bizonyos vegyületek (pl. difenil-parafenilén-diamin) bejuttatásával, amelyek a tokoferollal csak antioxidáns tulajdonságokkal rendelkeznek.

Az élő szervezet szöveteinek teljes antioxidáns aktivitásának hosszú távú csökkenése sugárkárosodás esetén következik be.

Az izomszöveti lipidek antioxidáns aktivitásának állandó, bár enyhe csökkenése az öregedéssel jár.

Az élő szervezet szöveteiben a bioantioxidánsok szintjének jelentős vagy hosszan tartó csökkenése a vizsgált esetekre jellemző, hogy a normál anyagcsere megsértése, és ennek következtében a növekedési ütem csökkenése, a regenerációs és proliferációs folyamatok gyengülése, valamint mint a szervezet alkalmazkodóképességének csökkenése.

A bioantioxidánsok szintjének növelése

A kísérletekben a szervezet antioxidáns-tartalmának rövid távú mesterséges növelése (a glutation, tiokarbamid, béta-amino-etil-izotiuronium, propil-gallát, nordihidroguaiaretsav nem mérgező koncentrációjú egerekbe való bejuttatása miatt) egyértelmű hatása volt - növelte az állatok oxigénmérgezéssel szembeni ellenállását.

A legtöbb sugárvédő szer (lásd: Radioprotektorok) antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezik. A szervezetbe jutásuk növeli a szövetek antioxidáns aktivitását és növeli az állatok ellenállását az ionizáló sugárzással szemben.

Számos daganatban a lipidek antioxidáns aktivitásának megnövekedett szintjét észlelték ezen daganatok maximális növekedési ütemének időszakában. Ugyanakkor a daganatokban az egyik legerősebb bioantioxidáns, a tokoferol felhalmozódását figyelték meg.

Az antioxidáns aktivitás rövid távú növekedését általában az anyagcsere általános aktiválódása kíséri, a proliferációs folyamatok növekedésével és a szervezet alkalmazkodóképességének növekedésével. A bioantioxidánsok szintjének hosszú távú növekedése a normál anyagcsere megsértésével jár, és rosszindulatú növekedésben figyelhető meg.

A szövetek teljes antioxidáns aktivitásának állandósága, ennek a szintnek az egyes szervekre vonatkozó egyénisége nyilvánvalóan a homeosztázis egyik fő mutatójaként szolgál (lásd Homeosztázis). A rendelkezésre álló kísérleti adatok azt mutatják, hogy az antioxidáns aktivitás jelentős és hosszú távú, felfelé és lefelé történő változása kóros elváltozásokhoz vezet a szervezetben.

A szövetek, vizes és lipidkivonatok, valamint egyes vegyületek szervezetbe, illetve modellrendszerekbe kerülő antioxidáns hatásának meghatározására a módszertani alapok: 1) a képződő peroxidok mennyiségének csökkenésének meghatározására épülnek. antioxidáns a kontrollhoz képest; 2) egyes vegyületek szabad gyökös oxidációs termékek általi lebomlásának sebességének változása [például a dihidroxi-fenilalanin (DOPA) az oxidáció során eltérő tulajdonságú termékeket képez]; 3) az idő (indukciós periódus) növelésével, amely alatt bizonyos mennyiségű peroxid képződik; 4) a kemilumineszcencia intenzitásának változásáról; 5) a gyökös kopolimerizáció térfogatának csökkenésére; 6) az oxidáló minták toxicitásának csökkentéséről; 7) az elektronparamágneses rezonancia módszerével történő regisztráláskor (lásd) a viszonylag stabil gyökök A ' felhalmozódásának dinamikáját.

Jegyzetek

  1. ↑ Antioxidánsok . Orvosi szótár  (angol)  (nem elérhető link) . drug.com . Letöltve: 2015. október 16. Az eredetiből archiválva : 2015. szeptember 6..
  2. ↑ PEROXIDÁZOK . Letöltve: 2022. május 29. Az eredetiből archiválva : 2021. január 25.
  3. ↑ Sies H. Oxidatív stressz: oxidánsok és antioxidánsok.  (angol)  // Kísérleti élettan. - 1997. - 1. évf. 82. sz. 2 . - P. 291-295. — PMID 9129943 .
  4. ↑ Vertuani S. , Angusti A. , Manfredini S. Az antioxidánsok és pro-antioxidánsok hálózata: áttekintés.  (angol)  // Jelenlegi gyógyszerészeti tervezés. - 2004. - 20. évf. 10, sz. 14 . - P. 1677-1694. — PMID 15134565 .
  5. ↑ Miller RA , Britigan BE Oxidánsok szerepe a mikrobiális patofiziológiában.  (angol)  // Klinikai mikrobiológiai áttekintések. - 1997. - 1. évf. 10, sz. 1 . - P. 1-18. — PMID 8993856 .
  6. ↑ Hurrell RF A növényi fehérjeforrások hatása a nyomelemek és ásványi anyagok biológiai hozzáférhetőségére.  (angol)  // The Journal of táplálkozás. - 2003. - 20. évf. 133. sz. 9 . - P. 2973-2977. — PMID 12949395 .
  7. ↑ Kader AA , Zagory D. , Kerbel EL Gyümölcsök és zöldségek módosított atmoszférájú csomagolása.  (angol)  // Kritikai áttekintések az élelmiszertudományról és a táplálkozásról. - 1989. - 1. évf. 28, sz. 1 . - P. 1-30. - doi : 10.1080/10408398909527506 . — PMID 2647417 .
  8. ↑ Zallen EM , Hitchcock MJ , Goertz GE Hűtött élelmiszerrendszerek. A hűtött tartás hatása a marhakenyerek minőségére.  (angol)  // Az American Dietetic Association folyóirata. - 1975. - 1. évf. 67. sz. 6 . - P. 552-557. — PMID 1184900 .
  9. ↑ Iverson F. Fenolos antioxidánsok: Health Protection Branch tanulmányok butilezett hidroxi-anizolról.  (angol)  // Rák betűk. - 1995. - 1. évf. 93. sz. 1 . - P. 49-54. - doi : 10.1016/0304-3835(95)03787-W . — PMID 7600543 .
  10. ↑ E szám index . Antioxidánsok  . _ ukfoodguide.net . Hozzáférés időpontja: 2015-12-99. Archiválva az eredetiből 2007. március 4-én.
  11. ↑ Robards K. , Kerr AF , Patsalides E. Avasság és annak mérése étkezési olajokban és snackekben. Felülvizsgálat.  (angol)  // Az elemző. - 1988. - 1. évf. 113. sz. 2 . - P. 213-224. — PMID 3288002 .
  12. ↑ Del Carlo M. , Sacchetti G. , Di Mattia C. , Compagnone D. , Mastrocola D. , Liberatore L. , Cichelli A. A fenolos frakció hozzájárulása az olívaolaj antioxidáns aktivitásához és oxidatív stabilitásához.  (angol)  // Mezőgazdasági és élelmiszerkémiai folyóirat. - 2004. - 20. évf. 52. sz. 13 . - P. 4072-4079. doi : 10.1021 / jf049806z . — PMID 15212450 .
  13. ↑ 1 2 3 Tehetségek, Pjotr ​​Valentinovics . 0.05 : Bizonyítékokon alapuló orvoslás a mágiától a halhatatlanság kereséséig. - M.  : AST : CORPUS, 2019. - 560 p. — (Az Evolúciós Alap könyvtára). - LBC  54.1 . - UDC  616 . — ISBN 978-5-17-114111-0 .
  14. ↑ Stanner SA , Hughes J. , Kelly CN , Buttriss J. Az „antioxidáns hipotézis” epidemiológiai bizonyítékainak áttekintése.  (angol)  // Közegészségügyi táplálkozás. - 2004. - 20. évf. 7, sz. 3 . - P. 407-422. - doi : 10.1079/PHN2003543 . — PMID 15153272 .
  15. ↑ Shenkin A. A mikrotápanyagok kulcsszerepe.  (angol)  // Klinikai táplálkozás (Edinburgh, Skócia). - 2006. - Vol. 25, sz. 1 . - P. 1-13. - doi : 10.1016/j.clnu.2005.11.006 . — PMID 16376462 .
  16. ↑ Bjelakovic G. , Nikolova D. , Gluud LL , Simonetti RG , Gluud C. Halálozás az antioxidáns-kiegészítők randomizált vizsgálataiban elsődleges és másodlagos prevencióban: szisztematikus áttekintés és metaanalízis.  (angol)  // JAMA. - 2007. - Vol. 297. sz. 8 . - P. 842-857. doi : 10.1001 / jama.297.8.842 . — PMID 17327526 .
  17. ↑ Seifried HE , McDonald SS , Anderson DE , Greenwald P. , Milner JA Az antioxidáns rejtély a rákban.  (angol)  // Rákkutatás. - 2003. - 20. évf. 63. sz. 15 . - P. 4295-4298. — PMID 12907593 .
  18. ↑ Bjelakovic G. , Nikolova D. , Gluud C. Meta-regressziós elemzések, meta-analízisek és szekvenciális kísérleti elemzések a béta-karotinnal, A-vitaminnal és E-vitaminnal önmagában vagy különböző kombinációkban történő kiegészítés minden okra gyakorolt ​​hatásáról halandóság: van bizonyítékunk a károk hiányára?  (angol)  // Public Library of Science ONE. - 2013. - Kt. 8, sz. 9 . — P. e74558. - doi : 10.1371/journal.pone.0074558 . — PMID 24040282 .
  19. ↑ Cherubini A. , Vigna GB , Zuliani G. , Ruggiero C. , Senin U. , Fellin R. Az antioxidánsok szerepe az atherosclerosisban: epidemiológiai és klinikai frissítés.  (angol)  // Jelenlegi gyógyszerészeti tervezés. - 2005. - 20. évf. 11, sz. 16 . - P. 2017-2032. - doi : 10.2174/1381612054065783 . — PMID 15974956 .
  20. ↑ Hail N. Jr. , Cortes M. , Drake EN , Spallholz JE Rák kemoprevenció: radikális perspektíva.  (angol)  // Szabadgyökök biológia és gyógyászat. - 2008. - Vol. 45, sz. 2 . - 97-110. - doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2008.04.004 . — PMID 18454943 .

Irodalom

Linkek