PROSTI RADIKALI-OKSIDACIJA

 

Prosti radikali so atomi, molekule ali ioni z vsaj enim elektronom brez para. So visoko reaktivne molekule, ki poškodujejo celične strukture, vključno z nukleinskimi kislinami in geni. Prosti radikali nastajajo pri cepitvi kovalentne vezi in so rezultat normalne celične presnove(dihanja) ter posledica dejavnikov okolja (UV in gama žarkov, toplote, kajenja, onesnaženega okolja…) Tudi nekatere snovi in zdravila (alfatoksini, alkohol, analgetiki, anestetiki, citostatiki…) povzročajo nastajanje prostih radikalov.

 

V sekundi se lahko prične veriga reakcij tisočih prostih radikalov. Deaktiviramo jih lahko z obnovitvijo elektronskega para. Mogoče se ne zavedate, toda že sedaj poznate kar nekaj primerov oksidacije in reakcij prostega radikala. Ko železo zarjavi, se kisik združi z železom in rezultat je oksid. Delo prostega radikala je tudi pokvarjeno maslo in pokvarjeno zelenjavno olje tudi naribano jabolko potemni zaradi oksidacije.

 

Kisikovi prosti radikali so udeleženi pri številnih normalnih in patoloških procesih v telesu. Imajo pomembno vlogo pri staranju, degenerativnih boleznih, raku, ishemiji, kardiovaskularnih boleznih, aterosklerozi, zmanjšani imunski odzivnosti, Alzheimerjevi, Parkinsonovi in Crohnovi bolezni, sladkorni bolezni, katarakti, bolezni jeter in ledvic, pri zastrupitvah, pri fizičnih obremenitvah (se posebej pri intenzivnih treningih z utežmi, ki povzročijo ogromen stres, ki ga telo le stežka tolerira) in pri prehrani v kateri primanjkuje naravnih antioksidantov (vitamin A, C, E, Beta-karotena, flavonoidov…) aminokislin (cistina, cisteina, glutationa) ter elementov v sledovih( Se, Zn, Mn, Cu). Za preprečevanje in popravo oksidativnih poškodb celic je pomemben antioksidantni sistem, ki potrebuje določen čas za popravilo mikro poškodb celic(slika 2). Če poznamo antioksidantni status organizma (potrebe organizma po antioksidantih), lahko zagotovimo primeren vnos antioksidantov

 

V večini živih organizmov kisik ni le nujno potreben za življenje-dihanje, temveč je tudi glavni vzrok poškodb in smrti(oksidacija uničuje celice-celične strukture in lahko povzroči mutacije…ipd). Celice vseh živih organizmov so ves čas izpostavljene različnim spremembam, ki povzročijo oksidativni stres. Take spremembe so lahko endogenega, ki jih tvori naš organizem (procesi v mitohondrijih, endoplazmatskem retikulumu, peroksizomih, citoplazmi in celični membrani) ali pa eksogenega-zunanjega izvora (ionizacijsko sevanje, ozon, in razni elicitorji).

Oksidativni stres se v bioloških sistemih pokaže potem, ko je bil sistem dalj časa podvržen oksidantom ali je prišlo do zmanjšanja antioksidativne sposobnosti organizma (zaradi naprimer intenzivnega treninga z utežmi in/ali premajhnim vnosom antioksidantov in/ali nezdravega življenja kot je kajenje, uživanje drog, pitje alkohola, emocionalni stres…) ki bi varovali in popravljali poškodbe, ki jih povzročajo prosti radikali. Oksidativni stres je večkrat povezan ali pa vodi v nastanek reaktivnih vrst kisika (ROS). Posebno zanimivi so (hiperoksidni, alkoksilni, alkilperoksilni, O2 radikali)


Omejitev kalorij-omejitev  prostih radikalov:

Manj kalorična prehrana pomeni manj razpada snovi s pomočjo kisika in tako manj prostih radikalov, ki nastajajo in se sproščajo pri presnovi v vsaki telesni celici, kar pomeni daljše življenje. Nizkokalorična prehrana poveča izločanje antioksidativnih encimov in melatonina.

 

GLAVNE VRSTE PROSTIH RADIKALOV

 

Najpomembnejši so kisikovi prosti radikali (nastajajo ves čas pri dihanju), ki so superoksidni anion (O2), Tripletni kisik (3O2), singlentni kisik(1O2), hidroksilni radikal (.OH), vodikov peroksid (H2O2) radikal dušikovega oksida (NO.), peroksidni radikal (ROO.). Nekateri prosti radikali so tudi koristni, saj prav z njihovo pomočjo v posebnih obrambnih celicah ubijamo bakterije in glivice.

 

Viri prostih radikalov v celicah so celično mitohondrijalno dihanje, flavoproteini, lipoksigenaze, hemoglobin, ciklooksigeneze, ksantinska oksidaza, peroksiomi, citokromi.

 

Prosti radikali delujejo tako znotraj celično kot tudi zunaj celično. Vse te spremembe so nezaželene in vodijo v različne bolezni, povzročajo staranje, Rakavih obolenj, odmiranje celic in organizma.

 

Kje vse v telesu poteka oksidacija?

Lipidih (Peroksidacija maščobnih kislin, sprememba prepustnost membran) Najbolj pogosta škoda, nastala zaradi prostih radikalov, vključuje oksidacijo maščobnih zmesi, imenovanih "lipidi". Kemiki imenujejo maščobe in olja lipidi. Škodo, ki jo povzročijo prosti radikali lipidom pa "lipidna peroksidacija". Po domače se lipidni peroksidaciji reče "pokvarjeno je". Brez vsakršnega znanja o prostih radikalih vam vaš nos pove, da se je maslo pokvarilo. Maščobe zelo hitro reagirajo s prostimi radikali in razširi se lipidna peroksidacija in ostale verižne rakcije prostih radikalov. 

Lipidi niso samo maščoba telesa,spravljena v maščobnih tkivih, ampak tudi vitalne komponente podobne hormonu prostatne žleze in celične membrane. Zaradi poškodovane celične membrane celica umre, ker ne more uvažati hranil in kisika iz krvi in izvažati odpadnih snovi in ogljikovega dioksida v krvi. Če je celična membrana poškodovana, celica ne uspe prepoznati ali zaslutiti prisotnost sosednjih celic. Zatorej začne rasti brez nadzora. rastoče celice brez nadzora niso normalne celice, ampak rakave celice. 

 


Proteini (Oksidacija SH-skupin, aktivacija encimov kolagenaze, inaktivacija encimov a1- antistripsina) Proteini oblikujejo strukturalne bloke naših organov (koža in mišice). Encimi, ki vodijo večino biokemijskih reakcij v telesu, so tudi proteini. Prosti radikali reagirajo s proteini in nastane karbonil. Če so poškodovani encimi, vaše telo ne deluje kot bi moralo. Manjše so tudi vaše možnosti, da bi se obranili z antioksidantskimi encimi, ki bi popravili nastalo škodo. 

 

 

DNK (Cepljenje verige, povečana poraba NAD, motena sinteza ATP)DNK je na udaru prostih radikalov v vsaki celici vsaj 10 000 krat na dan. Prosti radikali lahko poškodujejo tudi gene. Prosti radikali poškodujejo DNK v genih z oksidacijo nukleinske baze DNK (adenin, timin, guanin in citozin), ki delujejo kot lepilo za držanje dvojnih strani helično oblikovanih DNK molekul. 

 

Prosti radikali pa na kaskadni način tvorijo nove proste radikale, ki dodatno poškodujejo celične strukture!

rne reakcije    a  sekundarne reakcije a       Nth reakcije 

 

Zaščita/popravilo poškodb z antioksidanti

                                                                                                         

<ms                 ms               s                      min              h   

 

 

Sedaj ko poznamo glavne krivce mikro poškodb celic (prosti radikali) pa si poglejmo kako lahko telo zavarujemo pred njimi, odgovor je z ANTIOKSIDANTI.

 

VLOGA ANTIOKSIDANTOV PRI LJUDEH

 

Antioksidanti so snovi, ki  varujejo vsako posamezno celico v človeškem organizmu pred oksidacijo(prostimi radikali). Antioksidant je substanca, ki odloži ali prepreči oksidacijo substrata. Antioksidanti delujejo katalitično pri preprečitvi oksidacijske škode (katalizator pospeši kemijske reakcije, ne da bi vstopil v reakcijo).

 

Oksidativni stres imenujemo porušeno ravnotežje med prostimi radikali in antioksidanti.

Antioksidanti ga preprečujejo z lovljenjem prostih radikalov in popravilom ali odstranjevanjem oksidativno poškodovanih biomolekul(celic).

 

Antioksidante delimo po kemijski zgradbi na vodotopne antioksidante (Askorbinska kislina-vit-C, Glutation-GSH, Flavonoidi) in pa lipofilni antioksidanti(topni v maščobah): ubikinon, koencim Q10,  vitamin-E, Karotenoidi in retinoidi.

Razvrščamo pa jih na tri skupine:

1.Antioksidanti, ki vežejo proste radikale.

2.Reducenti (reducirajo oksidante)

3.Sinergisti, ki povečujejo delovanje antioksidantov: Boljši rezultati so z uživanjem raznovrstnih antioksidantov, kot s pretiranim uživanjem samo enega hranila. Če zaužijete l gram čistega vitamina E, brez selena, vitamina C in karotenoidov, bo učinek manjši, kot če konzumirate  200 mg vitamina E in vitamina C in l0 ali 20 mg mešanih karotenoidov plus 200 mg selena. Pomembnost sinergizma je v tem, da vsako antioksidantsko hranilo prispeva k popolni zaščiti organizma.

 

Predstavljajmo si da so antioksidanti neprebojni jopič. Če ne uživate antioksidantov, nimate neprebojnega jopiča, ki ga v našem organizmu predstavljajo antioksidanti. Prosti radikali ne morejo nič zoper antioksidantom. Zato je dobro, če ga imate že pred napadom. Če si ga nadenete po izstreljenem metku, je že prepozno. Natančno tak odnos imajo antioksidanti s prostimi radikali. Z uživanjem antioksidantskih hranil ste večni lastnik neprebojnega jopiča. 


V normalnih razmerah v celici so prosti radikali v stalnem ravnotežju z antioksidanti, ki jih z različnimi mehanizmi sproti odstranjujejo. Porušeno ravnotežje(oksidativni stres) privede do različnih bolezni. Uravnotežena prehrana vsebuje dovolj antioksidantov, vendar pa je potrebna normalna absorbcija iz prebavil. Pri intenzivnih treningih z utežmi se močno poveča potreba po antioksidantih zato jih je potrebno vnesti veliko več kot za normalno-neaktivno življenje. Zadosti antioksidantov v prehrani tudi  zmanjša čas rekuperacije mišičja. Ne smemo pa pozabiti da so visoki odmerki nekaterih antioksidantov lahko nevarni, predvsem lipofilnih antioksidantov, ki se ne izločijo z urinom kot vodotopni antioksidanti temveč se akumulirajo v telesu.

Vrste antioksidantov

Avtor:FALLER

Nazaj na Članki