Substancje przeciwutleniające oraz ich wpływ na ludzkie zdrowie

Substancje antyoksydacyjne, również znane jako przeciwutleniacze, to znaczna liczba związków występujących w pokarmach. Mogą to być witaminy, składniki mineralne oraz substancje bioaktywne. Ich głównym źródłem są produkty pochodzenia roślinnego, w tym owoce i warzywa. Prawie każda roślina zawiera te substancje. Ich główną funkcją jest neutralizowanie wolnych rodników w ludzkim organizmie. Wolne rodniki, które również nazywane są utleniaczami, są naturalnie wytwarzane przez organizm w niewielkich ilościach, np. w wyniku oddychania komórkowego. Pewna ilość nie stanowi zagrożenia, jednak nadmiar może mieć negatywny wpływ na zdrowie ludzkie. Ten stan nazywany jest stresem oksydacyjnym i jest spowodowany nieprawidłowym stosunkiem ilości utleniaczy do ilości przeciwutleniaczy. Może to zwiększać ryzyko rozwoju wielu nowotworów, chorób metabolicznych, neurodegeneracyjnych oraz zaburzeń układu krążenia. Aby przeciwdziałać stresowi oksydacyjnemu, zaleca się spożywanie zdrowej i zrównoważonej diety, która umożliwi odpowiednie dostarczenie substancji antyoksydacyjnych. Do substancji antyoksydacyjnych zalicza się witaminę C, A oraz E. Z kolei składniki mineralne o działaniu antyoksydacyjnym to selen, cynk, miedź, kobalt oraz mangan. Inne substancje antyoksydacyjne to m.in. karotenoidy oraz flawonoidy.

Owoce i warzywa są charakterystyczne ze względu na najwyższą ilość antyoksydantów. Niewielkie ilości są także obecne w ziarnach strączkowych, orzechach, nasionach i pestkach. Największym źródłem witaminy C w pożywieniu są wspomniane już owoce i warzywa. Istnieje pogląd, że źródłem głównym witaminy C są owoce cytrusowe (szczególnie cytryna), jednakże ich kwaśny smak nie oznacza, że zawierają one największe ilości tej witaminy. Szczególnie bogate w nią są czerwona papryka, owoce dzikiej róży, porzeczka czarna oraz pietruszka. Zawartość witaminy C w 100 g wspomnianych produktów (D.. Włodarek i wsp.. 2015). Witamina A może być także znaleziona głównie w jajach, mięsie, serze oraz masle. Jednym z najsilniejszych antyoksydantów jest beta-karoten, który jest nazywany prowitaminą A z powodu tego, że właśnie z niego wytwarzana jest witamina A. Zawartość witaminy A w 100 g wybranych produktów (H.. Kunachowicz i wsp. 2016). Witamina E występuje w produktach roślinnych. Jej szczególnie dobrym źródłem są oleje roślinne, np. olej rzepakowy, oliwa z oliwek lub olej słonecznikowy. Można ją także znaleźć w margarynach, orzechach, nasionach, pestkach oraz produktach zbożowych. Zawartość witaminy E w 100 g wybranych produktów spożywczych (H.. Kunachowicz i wsp. 2016). Najbardziej znane składniki mineralne wykazujące działanie przeciwutleniające to cynk oraz selen. Pierwszy z nich znajduje się w mięsie, podrobach, produktach zbożowych, orzechach oraz nasionach. Głównym źródłem selenu są orzechy brazylijskie, ryby, mięso oraz jaja. Zawartość cynku i selenu w 100 g wybranych produktów (M.. Jarosz, H. Stolińska, D.. Wolańska 2014).. Kolejne przeciwutleniacze to karotenoidy. Jest to grupa związków występujących głównie w warzywach, jak szpinak, jarmuż, marchew, brokuł, papryka oraz pomidor. To barwniki nadające kolor roślinom - żółty, pomarańczowy oraz czerwony. Do karotenoidów zalicza się wcześniej wspomniany beta-karoten, który odznacza się najwyższą aktywnością antyoksydacyjną. Jednak do tej grupy należą także m.. in. luteina, zeaksantyna oraz likopen. Zeaksantynę można znaleźć przede wszystkim w zielonych warzywach, luteinę - w pomarańczowych i żółtych warzywach oraz owocach, natomiast likopen - w czerwonych warzywach (J.. Igielska-Kalwat, J. Gościańska, I.. Nowak 2015). Flawonoidy to kolejna grupa substancji wykazujących silne działanie antyoksydacyjne. Można je podzielić na flawony, izoflawony, flawanony, flawonole oraz antocyjany. Klasyfikacja ta wynika z różnic w budowie strukturalnej związków. Mogą one nadawać żywności nie tylko kolor, ale także aromat oraz smak. Produkty szczególnie bogate w te związki to owoce oraz warzywa, ale także kakao, kawa, herbata oraz niektóre produkty zbożowe (K.. Kałwa 2019).

Jak wcześniej wspomniano, główną rolą antyoksydantów w ludzkim organizmie jest przeciwdziałanie wolnym rodnikom. Nadmiar substancji utleniających prowadzi do stresu oksydacyjnego, który może przyczyniać się do zakłóceń funkcjonowania wielu układów organizmu i rozwoju poważnych schorzeń. Nadciśnienie tętnicze, miażdżyca, cukrzyca i nowotwory są wśród najczęstszych dolegliwości. Ponadto, nagromadzenie wolnych rodników może prowadzić do osłabienia układu immunologicznego i nerwowego, a także przedwczesnego starzenia się skóry.

Wolne rodniki są czynnikiem, który przyczynia się do rozwoju wielu typów nowotworów, czego przykładem jest rak skóry wywoływany przez promieniowanie UV. Struktury lipidowe w ludzkiej skórze są podatne na szybkie i łatwe utlenianie przez wolne rodniki. Dostarczanie przeciwutleniaczy może przeciwdziałać temu procesowi już na wczesnym etapie, hamując powstawanie pierwotnych mutacji. Liczne badania naukowe podkreślają przeciwnowotworowe działanie karotenoidów oraz flawonoidów (H. Puzanowska-Tarasiewicz, H. L. Kuźmicka, M. Tarasiewicz 2010). Flawonoidy nie tylko obniżają ryzyko rozwoju nowotworów dzięki właściwościom przeciwutleniającym, lecz także redukują aktywność mutagenną kancerogenów i indukują proces apoptozy komórek nowotworowych. Badania wykazały również, że genisteina, będąca izoflawonem, przyczynia się do zmniejszenia ryzyka raka piersi, jelita grubego oraz prostaty (R. M. Tamimi i wsp. 2002).

Wolne rodniki również mogą mieć wpływ na rozwój chorób związanych z układem krążenia. Potwierdzono, że szczególnie zwiększają ryzyko wystąpienia miażdżycy i chorób serca związanych z niedokrwieniem. Utlenianie lipoprotein LDL przyspiesza tworzenie się blaszki miażdżycowej, co może prowadzić do poważnego uszkodzenia komórek śródbłonka. To z kolei odgrywa istotną rolę w mechanizmie rozwoju miażdżycy. Podanie odpowiedniej ilości substancji ochronnych przed utlenianiem może znacząco zmniejszyć to ryzyko na wczesnym etapie, zanim wolne rodniki spowodują poważne uszkodzenia. Szczególnie istotna jest prewencyjna rola witaminy E oraz C, ale także karotenoidów oraz flawonoidów (K.. Malekmohammad, R. D. E. Sewell, M. Rafieian-Kopaei 2019). Ponadto wykazano, że flawonoidy zmniejszają ryzyko cholesterolu frakcji LDL i wzmacniają ściany naczyń krwionośnych (K.. Kałwa 2019).

Każdy z antyoksydantów wywiera pozytywny wpływ na funkcjonowanie organizmu zarówno kobiet, jak i mężczyzn. Witamina A ochrania przed zakażeniami układu rozrodczego oraz wspiera prawidłowy przebieg ciąży. Witamina C ma wpływ na jakość spermy u mężczyzn, a u kobiet jest niezwykle ważna w fazie owulacji. Z kolei witamina E uelastycznia naczynia krwionośne oraz wzmacnia błony komórkowe, co także jest bardzo istotne dla utrzymania zdolności rozrodczej na wysokim poziomie. Składniki mineralne wykazujące działanie antyoksydacyjne mają przede wszystkim wpływ na jakość spermy i rozwój męskich gruczołów rozrodczych. Podaż cynku na odpowiednim poziomie wspiera prawidłowy przebieg cyklu miesiączkowego u kobiet. Autorzy jednego z artykułów naukowych, chcąc poznać wpływ suplementacji antyoksydantami na zdolność rozrodczą kobiet, przeanalizowali 50 różnych badań. Na podstawie otrzymanych wyników nie można jednak wyciągnąć żadnych wniosków. Dowody są słabej jakości i nie można potwierdzić korzystnego wpływu doustnej suplementacji na zdolność rozrodczą kobiet (M.. G. Showell 2017). W innym badaniu podkreślono, że suplementacja antyoksydantami nie przynosi szczególnych efektów w leczeniu niepłodności u kobiet. Zauważono natomiast ich pozytywny wpływ u partnerów kobiet badanych. Nie wiadomo jednak, jakie związki i w jakich dawkach są za to odpowiedzialne, ale podkreśla się ich korzystny wpływ na zdolność rozrodczą mężczyzn (A.. J. Gaskins, J. E. Chavarro 2018). Nieodpowiedni sposób żywienia i zbyt niska podaż antyoksydantów z dietą mogą pogarszać jakość spermy oraz zmniejszać ruchliwość plemników. Ponadto stres oksydacyjny związany z nadmiarem wolnych rodników znacznie obniża zdolność rozrodczą mężczyzn (K.. Wiktorowicz, K. M. Okręglicka, A.. Nitsch-Osuch 2019).

Wiele produktów kosmetycznych zawiera w swoim składzie związki antyoksydacyjne, często pod postacią dodatków witaminy E oraz C, np. w maściach czy balsamach. Te związki wywierają pozytywny wpływ na warunki powłok skórnych. W wyniku stresu oksydacyjnego może dochodzić do utleniania białek skóry, co prowadzi do osłabienia jej warunków oraz przyspieszenia procesu starzenia się.

Na podstawie wielu badań można wywnioskować, że przeciwutleniacze mają pozytywny wpływ na funkcjonowanie wielu systemów organizmu. Niedostateczna ilość tych substancji jest przede wszystkim wynikiem zaburzonego stosunku między ich ilością a ilością wolnych rodników. To z kolei prowadzi do powstania stresu oksydacyjnego, co może przyczynić się do rozwoju wielu niebezpiecznych chorób, w tym nowotworów. Zaleca się przestrzeganie odpowiedniej diety, bogatej w warzywa i owoce, ponieważ są to produkty, które stanowią główne źródło przeciwutleniaczy.