Antioxidačný ochranný systém

Jedna molekula antioxidantu je schopná reagovať vždy iba s jedným voľným radikálom, preto je potrebné zdroje antioxidantov neustále dopĺňať.

Z chemického hľadiska je antioxidant látkou, ktorá zabráni oxidácii inej zlúčeniny reaktívnym metabolitom, t.j. oxidantom, a to takým spôsobom, že sa sama oxiduje. Z biologického pohľadu je významným antioxidantom taká zlúčenina, ktorá v malej koncentrácii vytvára v reakcii s reaktívnym metabolitom (prooxidantom) relatívne stabilné a netoxické produkty.

Ďalšou podmienkou je, aby produkt reakcie oxidanta s antioxidantom neinicioval vznik ďalších radikálových reakcií, pri ktorých by vznikali nové voľné radikály, ROS, či oxidované substráty.

Ochranné mechanizmi

Proti nekontrolovanému pôsobeniu voľných radikálov má organizmus vybudované ochranné mechanizmy, ktoré buď bránia tvorbe voľných radikálov, alebo eliminujú negatívne dôsledky ich účinku po ich vytvorení.Môžeme ich rozdeliť do týchto troch hlavných skupín:

1. mechanizmy, ktoré zabraňujú tvorbe voľných radikálov (napr. prostredníctvom eliminácie voľných iónov Fe, Cu, chelatačnými činidlami, ako je napr. albumín) – ide o antioxidanty v širšom slova zmysle,

2. mechanizmy, ktoré vychytávajú alebo lapajú už vytvorené voľné radikály – ide o antioxidanty v užšom slova zmysle, ktoré rozdeľujeme na :

a. vychytávače („scavengers“) – napr. superoxiddismutáza,
b. lapače („trappers“) – napr. vitamín E,
c. zhášače („quenchers“) – napr. ß-karotén.

3. reparačné systémy, ktoré odstraňujú poškodené molekuly z organizmu pomocou reaktívnych molekúl kyslíka; patria sem:

i. lipofilné enzýmy - dokážu odštiepiť poškodené karboxylové kyseliny, napr. fosfolipáza

ii. proteolytické enzýmy - sú schopné rozložiť poškodené proteíny

iii. reparačné endonukleázy - sú schopné opraviť oxidačne poškodenú DNA

Prečo sú antioxidanty dobré

Dostatočný príjem antioxidantov v potravinách pomáha eliminovať riziko vzniku srdcovo-cievnych chorôb a určitých typov nádorových ochorení. Z uvedeného dôvodu je antioxidantom venovaná mimoriadna pozornosť. Antioxidanty by sme mali prijímať v prirodzenom stave, čiže v potravinách. Ak sú antioxidanty prijímané dlhšiu dobu vo vysokých dávkach, ich antioxidačná forma sa mení na formu prooxidačnú, ktorá už nemá pozitívnu funkciu v organizme.

Antioxidačná kapacita

V súčasnosti sa do popredia záujmu dostáva hodnotenie antioxidačnej kapacity organizmu, ale aj antioxidačnej aktivity potravinových zdrojov ako účinných vychytávačov voľných radikálov. 

Antioxidačnú kapacitu môžeme definovať ako celkovú silu všetkých antioxidačných látok, ktoré sa v organizme nachádzajú a spoločne pôsobia proti negatívnym účinkom vysokej hladiny voľných radikálov.

Zároveň charakterizuje antioxidačnú aktivitu ako určitý priebeh reakcie antioxidantov a voľných radikálov a rýchlosť i kinetiku tejto reakcie.

Či látka, ktorá sa zaraďuje medzi antioxidanty, bude za daných podmienok skutočne inhibovať negatívny účinok voľných radikálov alebo sa presadí ako prooxidant, záleží od viacerých faktorov :

• od koncentrácie antioxidanta aj prooxidanta,
• od prítomnosti, resp. neprítomnosti „katalyticky účinných“ iónov prechodných kovov,
• od kinetických, termodynamických a redoxných vzťahov medzi reaktantmi,
• od prostredia, v ktorom antioxidant pôsobí (hydrofilné, lipofilné, pH),
• od prítomnosti ďalších antioxidantov, kedy môže konečný antioxidačný stav ovplyvňovať synergizmus, kompetícia alebo antagonizmus jednotlivých antioxidantov.

Antioxidant v jednom systéme a za určitých okolností nemusí byť antioxidantom vo všetkých systémoch a za iných okolností. Antioxidačná ochrana musí byť komplexná a mala by zahŕňať antioxidanty enzýmové, vo vode a v tukoch rozpustné, ale tiež ióny potrebné k tomu, aby v organizme mohla prebehnúť ich syntéza.