Antioksidantai – medžiagos, sulėtinančios arba stabdančios oksidaciją.

Antioksidantai – molekulės, junginiai arba fermentai apsaugantys ląsteles nuo susiformavusių  aktyvių deguonies formų ir užkertančios kelią laisvųjų radikalų poveikiui.

Senėjimą lemia laisvųjų radikalų ir antioksidantų santykis – kuo labiau dominuoja antioksidantai, tuo lėčiau vyksta senėjimo procesas. Vieni pagrindinių antioksidantų esančių maiste yra vitaminai (pvz., A, C, E) ir mineralai (pvz., selenas), o mūsų ląstelėse yra specifinių fermentų (superoksido dismutazė, katalazė ir kt.), kurie organizmui padeda susitvarkyti nuo oksidacinių reakcijų galimo žalingo poveikio.

Antioksidantai yra medžiagos, kurios slopina oksidaciją, dažnai dėl to, kad jos pirmiausia oksiduojamos. Antioksidantai (arba junginiai esantys organizme, kuriuose yra antioksidantinė medžiaga, suteikianti tam junginiui aktyvumą) sugauna laisvuosius radikalus, nutraukia reakcijų grandinę ir užkerta kelią ląstelių komponentų pažeidimui. 

Antioksidantai nutraukia lipidų oksidaciją, DNR ardymą ir sulaiko arba inaktyvuoja laisvuosius radikalus, kurie gali pažeisti DNR ląstelėse ir sukelti mutacijas. Taigi, lipidų oksidacija kraujyje yra pirmasis žingsnis, pvz., išsivystant aterosklerozei, vartojant didelius kiekius tam tikrų antioksidantų (pvz., flavonoidų, melanoidų ir kt.), galima išvengti aterosklerozės išsivystymo. Kadangi oksidacijos reakcijos organizme dažnai sukelia audinius žalojančių laisvųjų radikalų susidarymą, antioksidantų vartojimas gali užkirsti kelią šiems pažeidimams.

Antioksidantų įvairovė.

Laisvieji deguonies radikalai, vandenilio peroksidas ir lipidų peroksidai susidaro kūno audiniuose vykstant daugelio substratų biologinėms oksidacijos reakcijoms ir yra inaktyvuojami kai kurių biologinių (endogeninių) antioksidantų, tarp kurių svarbią reikšmę turi atitinkami fermentai. Taigi, deguonies laisvųjų radikalų inaktyvacija vyksta veikiant fermentui superoksido dismutazei, o vandenilio peroksido inaktyvacija vyksta veikiant katalazei ir peroksidazei.

Biologiniams antioksidantams taip pat priskiriamos aminorūgštys (cisteinas, metioninas, glutationas) ir baltymai, turintys sulfhidrilo grupių, fosfolipidai (lecitinas, kefalinas) ir kitos endogeninės medžiagos, surišančios laisvuosius radikalus ir skaidančios peroksidus.

Biologinių antioksidantų kiekis audiniuose gali mažėti organizmui senstant, trūkstant vitaminų (pavyzdžiui, esant vitaminų E, C, P ir K hipovitaminozei, intoksikacijoms ir kt.). Laisvųjų radikalų oksidacijos procesų suaktyvėjimas stebimas sergant ateroskleroze, koronarine širdies liga, uždegiminiais procesais, veikiant organizmą jonizuojančia spinduliuote, ultragarsu, intoksikacija deguonimi ir kt.

Antioksidantinių savybių buvo aptikta daugelyje vaistų, priskiriamų įvairioms gydomosioms grupėms. Pavyzdžiui, dideliu antioksidantiniu aktyvumu pasižymi kai kurie vitaminų preparatai (tokoferolis, rutinas, kvercetinas, nikotino rūgštis), radioprotektoriai (merkaminas, cistaminas), priešnavikinis vaistas dibunolis ir kt.

Daroma prielaida, kad tokoferolio gebėjimas užkirsti kelią lipidų peroksidacijai ląstelių membranose yra svarbus jo veikimo mechanizmams esant distrofiniams skeleto raumenų, miokardo, kepenų parenchimos, nervų ląstelių ir sėklidžių kanalėlių epitelio pakitimams.

Rutino ir kvercetino antioksidantinės savybės visų pirma pasireiškia tuo, kad jie apsaugo adrenaliną ir askorbo rūgštį nuo oksidacijos audiniuose.

Merkaminas ir cistaminas sumažina laisvųjų radikalų kiekį organizme, taip pat padidina daugelio fermentų atsparumą jonizuojančiosios spinduliuotės poveikiui, o tai siejama su jų profilaktiniu ir gydomuoju efektu esant spinduliniam pažeidimui. Gali būti, kad dibunolio antioksidantinis aktyvumas turi įtakos priešnavikiniuose ir vietinio priešuždegiminio poveikio mechanizmuose.

Antioksidantiniai fermentai.

Ląstelėse esantys paminėti aktyvūs specifiniai fermentai – superoksido dismutazės (EC 1.15.22), katalazės (EC 1.11.1.6), glutationperoksidazės (EC 1.11.1.9) – aktyviausi kepenyse, antinksčiuose, inkstuose. Superoksido dismutazė superoksido anijonus verčia vandenilio peroksidu:

2O₂^•• + 2H⁺ → H₂O₂ + O₂.

Superoksido dismutazės izofermentai citozolyje ir mitochondrijose yra lyg pirmas apsaugos etapas, nes superoksido anijonas iš aktyvių deguonies formų susidaro pirmas. Superoksido dismutazė yra indukuojamas fermentas, t. y. jo sintezė padidėja, jeigu ląstelėse aktyvinama peroksidinė oksidacija. Vandenilio peroksidas, kuris gali sužadinti (inicijuoti) pačios aktyviausios formos OH^• susidarymą, ardomas fermento katalazės: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂.

Katalazės paprastai randama peroksisomose, čia vandenilio peroksido (H₂O₂) susidaro daugiausia, taip pat leukocituose, čia ji apsaugo ląsteles nuo „respiracinio sprogimo”.

Glutationperoksidazė – pagrindinis fermentas, inaktyvinantis aktyvias deguonies formas. Jis ardo H₂O₂ ir lipidų hidroperoksidus. Fermentas katalizuoja H₂O₂ redukciją glutationo tripeptidu (y-glutamilcisteinilglicinas): H₂O₂ + 2G-S-H → 2 H₂O₂ + G-S-S-G.

Glutationo sulfhidrilinės grupės (G-SH) yra elektronų donorai ir oksiduojasi iki disulfidinės glutationo formos, čia dvi glutationo molekulės sujungtos disulfidine jungtimi. Oksiduotas glutationas redukuojamas, katalizuojant glutationreduktazei (EC 1.6.4.2):

GS-SG + NADPH + H⁺ → 2GSH + NADP.

Glutationperoksidazė, kuri redukuoja lipidų hidroperoksidus, kofermentu naudoja seleną. Jei jo trūksta, antioksidacinė apsauga sumažėja.

Nuomonė pamąstymui.

Antioksidantai žinoma yra reikalingi mūsų organizme, bet kitą vertus, gal jų mūsų organizme yra/ patenka/ pasigamina pakankamai?  Štai ką teigia Ben Goldacre savo knygoje „Apgaulingas mokslas” –

“… į organizmą patekus infekcijų sukėlėjoms kenksmingoms bakterijoms, pradeda veikti imuninės sistemos ląstelės fagocitai – jie atpažįsta bakterijas kaip nepageidaujamas, ir visas, kurias tik sugeba aptikti, sunaikina laisvųjų radikalų pagalba. laisvieji radikalai iš esmės panašūs į chlorkalkes, o pats procesas primena chlorkalkių pylimą į unitazą. Tačiau laisvieji radikalai netinkamose vietose gali pažeisti reikalingas sudėtines ląstelių dalis. Jie gali pažeisti arterijų sieneles, DNR, o pastarosios pažeidimas skatina senėjimo procesą arba sukelia vėžį ir t. t. Todėl buvo iškelta prielaida, kad laisvieji radikalai greitina senėjimą ir yra įvairių ligų priežastis.

Tai tik teorija, kuri gali būti teisinga arba neteisinga. Antioksidantai yra junginiai, kurie reaguoja su laisvaisiais radikalais ir juos sunaikina. Nors teorija apie apsauginį antioksidantų poveikį yra savarankiška, ji remiasi teiginiu, kad laisvieji radikalai sukelia ligas. Jei ši teorija teisinga ir antioksidantai iš didžiųjų schemų tikrai neutralizuoja sveikatai pavojingus laisvuosius radikalus, tuomet valgydami daug antioksidantų turintį maistą stiprinsime sveikatą, sustabdysime ar sulėtinsime senėjimo procesą ir užkirsime kelią ligoms.

Bet, kas sako, kad laisvieji radikalai visuomet yra blogis?  Kaip minėta, laisvieji radikalai yra gyvybiškai svarbūs tam, kad imuninės sistemos ląstelės fagocitai galėtų sunaikinti bakterijas. Ar tai reiškia, kad bakterine infekcija užsikrėtusiems žmonėms reikia pardavinėti dietas, į kurias nebūtų įtrauktas maistas, turintis antioksidantų?…

Antioksidantai dalyvauja naudingame procese, bet ar pavartojus jų daugiau, tas procesas vyks efektyviau? …

Moksle išties įdomu tai, kad rezultatai kartais nepateisina lūkesčių. Galbūt antioksidantų perteklius bus pašalintas arba paverstas į ką nors kita. O galbūt organizme jie nusės nedarydami jokio poveikio, nes yra nereikalingi. Juk su puse bako benzino jūs taip pat sėkmingai pervažiuosite miestą, kaip ir su pilnu baku.

Galimas dalykas, kad jei jūsų organizme susikaups neįprastai daug antioksidantų, jie pradės kaip nors veikti, tarkim, pridarys žalos. Tai bent netikėtumas, ar ne?!

Yra dar keletas priežasčių, dėl ko antioksidantų teorija prieš dvidešimt metų atrodė esanti teisinga. Jei pažvelgsite į bendrą visuomenės vaizdą, pamatysite, kad žmonės, vartojantys daug šviežių vaisių ir daržovių, linkę gyventi ilgau, rečiau suserga vėžiu ir širdies ligomis. Vaisiuose ir daržovėse yra daugybė antioksidantų (nors juose yra galybė ir kitų medžiagų, todėl galite pagrįstai teigti, kad žmonių, valgančių daug šviežių vaisių ir daržovių, gyvenime netrūksta ir kitų sveikų dalykų, pavyzdžiui, jie nesunkiai dirba, saikingai vartoja alkoholį ir t.t.)…”