Przeciwutleniacze w żywności – pochodzenie, mechanizmy oddziaływania oraz potencjalne konsekwencje nadmiernego spożycia

Przeciwutleniacze (antyoksydanty) to bioaktywne związki chemiczne zdolne do neutralizacji reaktywnych form tlenu (RFT) i wolnych rodników – niestabilnych cząsteczek posiadających niesparowany elektron. W warunkach fizjologicznych wolne rodniki powstają w łańcuchu oddechowym mitochondriów, pełniąc m.in. funkcje sygnalizacyjne. Jednakże pod wpływem smogu, promieniowania UV, dymu tytoniowego czy niewłaściwej diety dochodzi do zaburzenia homeostazy redoks i rozwoju stresu oksydacyjnego. Nadmiar wolnych rodników uszkadza lipidy błon komórkowych, białka enzymatyczne oraz DNA, przyspieszając starzenie się tkanek i zwiększając ryzyko rozwoju nowotworów, miażdżycy i chorób neurodegeneracyjnych.

System obrony antyoksydacyjnej człowieka opiera się na dwóch zsynchronizowanych filarach: endogennym i egzogennym. Do przeciwutleniaczy endogennych zaliczamy enzymy syntetyzowane w komórkach: dysmutazę ponadtlenkową (SOD, zależną od cynku, miedzi i manganu), katalazę (CAT, zależną od żelaza) oraz peroksydazę glutationową (GPx, zależną od selenu), a także tripeptyd glutation. Drugi filar stanowią antyoksydanty egzogenne, dostarczane z pożywieniem: witaminy C i E, beta-karoten, likopen, luteina oraz szeroka gama polifenoli (flawonoidy, antocyjany, proantocyjanidyny). Współdziałają one ze sobą synergistycznie, regenerując nawzajem swoje formy zredukowane.

Działanie przeciwutleniaczy polega na przerywaniu rodnikowych reakcji łańcuchowych poprzez oddanie elektronu lub atomu wodoru wolnemu rodnikowi, co przekształca go w stabilną, nietoksyczną cząsteczkę. Antyoksydanty wygaszają tlen singletowy, chelatują jony metali przejściowych (żelaza i miedzi), uniemożliwiając zachodzenie reakcji Fentona, oraz modulują ekspresję genów za pośrednictwem czynnika transkrypcyjnego Nrf2. Na poziomie narządowym chronią śróbodłonek naczyń krwionośnych przed utlenianiem lipoprotein LDL, zapobiegając powstawaniu komórek piankowatych i rozwojowi blaszki miażdżycowej, a także wspierają układ odpornościowy w walce z patogenami.

Najwyższą gęstością przeciwutleniaczy charakteryzują się nieprzetworzone produkty roślinne, klasyfikowane m.in. według skali ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity). Wśród owoców bezkonkurencyjne są owoce jagodowe: aronia, czarna porzeczka, borówki, jagody kamczackie i jeżyny, bogate w antocyjany. Wśród warzyw wyróżniają się ciemnozielone warzywa liściaste (jarmuż, szpinak), warzywa krzyżowe (brokuły), papryka oraz pomidory (likopen). Wyjątkowo silnymi źródłami antyoksydantów są także przyprawy i zioła (goździki, oregano, cynamon, kurkuma), kakao o wysokiej zawartości flawonoidów oraz napary z zielonej herbaty (EGCG).

Chociaż przeciwutleniacze z pożywienia są niezbędne dla zdrowia, izolowane syntetyczne suplementy przyjmowane w megadawkach mogą wywołać tzw. paradoks antyoksydacyjny. W nadmiernych stężeniach antyoksydanty mogą stać się prooksydantami, nasilając powstawanie wolnych rodników. Co więcej, fizjologiczny poziom reaktywnych form tlenu jest konieczny do wywoływania adaptacji treningowych, zwalczania bakterii przez makrofagi oraz stymulacji mitochondriów (mitohormeza). Badania kliniczne wykazały, że nadmierna suplementacja syntetycznym beta-karotenem czy witaminą E może zwiększać śmiertelność. Dlatego fundamentem ochrony redoks powinna być zróżnicowana dieta, a nie syntetyczne preparaty w tabletkach.