Stres oksydacyjny

Stres definiowany jest zazwyczaj jako relacja adaptacyjna między możliwościami człowieka a wymogami sytuacji, charakteryzująca się brakiem równowagi psychicznej i fizycznej. Ponieważ jednak słowo "stres" występuje w tytule obok słowa "oksydacja", musimy doprecyzować to pojęcie.

Stres oksydacyjny to, najprościej mówiąc, brak równowagi między wolnymi rodnikami a antyoksydantami w organizmie. Wolne rodniki to inaczej "utleniacze" i "reaktywne formy tlenu", a antyoksydanty to "przeciwutleniacze". Zarówno jedne, jak i drugie występują naturalnie w organizmie i dopóki zachodzi między nimi równowaga, nic złego się nie dzieje. Zupełnie jak w każdym społeczeństwie, w którym powinna istnieć równowaga między radykałami (free radicals – tak po angielsku nazywają się wolne rodniki) a ich przeciwnikami. Zachwianie tej równowagi grozi rewolucją, czyli zniszczeniem. Nie wolno zatem dopuścić do nadmiernego wzrostu produkcji utleniaczy ani do spadku aktywności antyoksydantów.
Naturalnym przeciwutleniaczem jest na przykład zawarty w wątrobie glutation. Antyoksydantów dostarczamy sobie także w pokarmie. Najbardziej znane z nich to witamina C i witamina E oraz polifenole i karotenoidy. Niestety, na skutek ich niedoboru w diecie nader często mamy do czynienia z deficytem antyutleniaczy i wówczas zaczyna się proces niszczenia naszego organizmu przez wolne rodniki.

Z powietrza

Skąd się biorą utleniacze? Najprościej powiedzieć, że z powietrza. Kiedy oddychamy i przetwarzamy wdychany tlen na energię, część cząsteczek jest uwalniana właśnie pod postacią wolnych rodników, które niszczą wszystko, co stanie im na drodze. I dokonują tego w dość niecodzienny, złodziejski sposób. Ponieważ wolne rodniki są niedoskonałe, to znaczy posiadają jeden niesparowany elektron, starają się wykraść zdrowym komórkom elektron do pary i w ten sposób wywołują reakcję łańcuchową. Doprowadzają przez to do uszkodzenia komórek. Kiedy wolny rodnik ukradnie już elektron komórce, zostaje wydalony z organizmu, ale jego miejsce zajmuje owa uszkodzona komórka i stara się ukraść kolejnej zdrowej drogocenny elektron. I tak dalej. W ten sposób reaktywne formy tlenu niszczą wszystko: białka, tłuszcze, komórkowe DNA. To z kolei prowadzi do mutacji komórkowych, a w efekcie do wielu groźnych chorób. Czy wobec tego istnieje skuteczna obrona przeciwko reaktywnym formom tlenu, skoro przecież nie możemy przestać oddychać? Otóż istnieje, ale o tym za chwilę. Najpierw bowiem winniśmy uświadomić sobie, jakie czynniki najbardziej sprzyjają namnażaniu się wolnych rodników. Bez dobrego poznania przyczyn nie nauczymy się nigdy przeciwdziałać skutkom.

Wysiłek i stres

Najbardziej sprzyjające okoliczności dla powstawania utleniaczy to stres i regularny wysiłek fizyczny. Sam w sobie nie jest on niczym złym, tym bardziej że bardzo łatwo ograniczyć produkcję wolnych rodników, a nawet jej zapobiec – ale o tym za chwilę. Kolejne przyczyny utleniania to zanieczyszczone środowisko, palenie papierosów, alkohol, działanie promieni słonecznych, leki, niewłaściwa dieta (żywność przetworzona, wędzona, smażona, przypalona, nieświeża, zjełczała, spleśniała). Nie zapominajmy też o spalinach, metalach ciężkich, środkach chemicznych… To wszystko niesie z sobą ryzyko rozwoju wielu groźnych chorób. Nie od dziś wiadomo, że miażdżyca i schorzenia układu krwionośnego (zawał, choroba wieńcowa, udar) są właśnie skutkiem oksydacji. Ale nie tylko one. Stres oksydacyjny może także być jedną z przyczyn chorób neurodegeneracyjnych, takich jak alzheimer czy parkinson, nie mówiąc już o nowotworach. Może także uszkadzać oczy, nerki, płuca i każdy inny narząd. Najbardziej jednak powszechnym, znanym i widocznym skutkiem oksydacji jest proces starzenia się.
I tu możemy ponownie postawić pytanie, jak radzić sobie z oksydantami. Nie jest to zbyt skomplikowane. Tak jak terrorystów zwalczają antyterroryści, tak z oksydantami radzą sobie antyoksydanty. Antyoksydantami są zarówno substancje odżywcze (witaminy i minerały), jak i enzymy. Działanie przeciwutleniaczy najlepiej wyjaśnić na przykładach.

Załóżmy, że zdrowo się odżywiamy, a mimo to zdarza się nam zachorować albo mamy podwyższony poziom złego cholesterolu. Czy można jakoś zmierzyć zdolności antyoksydacyjne żywności? Można. ORAC to skrót od Oxygen Radical Absorbance Capacity, a oznacza zdolność pochłaniania reaktywnych form tlenu. Jest to metoda pomiaru zdolności antyutleniających wyrażana w mikromolach TE na 100 g próbki (µmol TE/100 g), gdzie TE jest skrótem oznaczającym rozpuszczalną w wodzie pochodną witaminy E (troloks) stosowaną w procesach biologicznych lub biochemicznych do redukcji stresu oksydacyjnego. Obecnie na świecie metodą ORAC-FL można zbadać w zasadzie wszystkie produkty spożywcze na okoliczność ich zdolności utleniających. Metoda wykorzystuje reakcję utleniania cząsteczek substancji fluorescencyjnej po zmieszaniu jej ze związkiem dostarczającym wolnych rodników (np. związkiem azotu). Ogrzewanie podczas badania przyśpiesza proces tworzenia się rodników peroksydowych, które niszczą molekuły fluorescencyjne. To powoduje zanik fluorescencji, a przeciwutleniacz ma chronić cząsteczki substancji fluorescencyjnej przed oksydacją. Następnie wykorzystując fluoresceinę jako substancję pomiarową, mierzy się stopień ochrony przed utlenianiem. Intensywność fluorescencji spada w miarę postępowania oksydacji. Pomiaru dokonuje się zazwyczaj po upływie 35 minut od czasu wprowadzenia generującego wolne rodniki azotu. Na wykresach rejestruje się przebieg zaniku fluorescencji, a następnie oblicza różnicę między dwoma krzywymi – jedną naniesioną przy obecności przeciwutleniacza, drugą – bez.

Antyoksydanty

Logika podpowiada, że suszone i sproszkowane produkty spożywcze skuteczniej będą sobie radziły ze zwalczaniem wolnych rodników niż świeże, a to dlatego, że te drugie zawierają wodę, a ona zawiera tlen. Dostarcza zatem jego cząsteczek. Wyjaśnić to można na następującym przykładzie: sok z mieszanki jagód acai ma zdolności antyoksydacyjne na poziomie 1767 µmol TE/100 g, podczas gdy suszony ekstrakt z acai to aż 770 000 µmol TE/100 g. Jest różnica, prawda? Oczywiście gdybyśmy codziennie konsumowali 100 g ekstraktu, niechybnie zdestabilizowalibyśmy równowagę między antyoksydantami a wolnymi rodnikami. Dlatego w suplementach diety mamy o wiele mniejsze ilości składników antyoksydacyjnych. A warto je zażywać, tym bardziej że wiele produktów, które na co dzień spożywamy, nie posiada wielkich zdolności antyoksydacyjnych. Oto krótkie zestawienie:

Tabela ta dowodzi, że warto przyjmować antyoksydanty. Są one wręcz niezbędne w naszej diecie, zwłaszcza jeśli prowadzimy aktywny tryb życia, palimy papierosy czy spożywamy większe dawki alkoholu.

Jacek Godek