Wolne rodniki to takie agresywne cząsteczki, które mają tzw. niesparowane elektrony. W efekcie są to cząsteczki „wyrywające” elektrony innym, prawidłowym, które w rezultacie prawidłowe być przestają i najczęściej same stają się rodnikami. Rodnik bierze sobie elektron i przestaje być rodnikiem, a to ta inna cząsteczka, od której wziął brakujący jej rodnik – sama staje się rodnikiem. To taka jakby sztafeta – ktoś ma pałeczkę i przekazuje ją dalej…

Tyle że rodniki zawsze powstają. To dość normalne produkty oddychania tlenowego. Z tym, że jest ich mało. Na tyle mało, że dają sobie z nimi rady różne przeciwutleniacze – komórkowe i dietetyczne. Gdy agresorów jest zbyt dużo – na przykład dostarczamy rodniki z pożywienia (chociażby z pokarmów smażonych) – przeciwutleniacze nie dają sobie rady. Powstają różnego rodzaju choroby. Wystarczy wymienić tu miażdżycę, która powoduje wiele problemów – z najbardziej ewidentnym zawałem.

Rodniki tenowe powstają w wyniku metabolizmu tlenowego komórek.

Jakie to są wolne rodniki, które występują w organizmie? Rodnik hydroksylowy OH*, rodnik wodorowy H* – te powstają najczęściej w wyniku promieniowania jonizującego i działania toksyn. W wyniku oddychania tlenowego w mitochondrium (dającego ogromne ilości energii) powstaje z rzadka rodnik tlenowy – anionorodnik ponadtlenkowy (superoxide radical) O2-*.

Ten ulega zamianie w nadtlenek wodoru H2O2 (hydrogen peroxide) pod wpływem komórkowego enzymu – dysmutazy ponadtlenkowej SOD (ma 3 „wersje”, obecne w cytoplazmie, mitochondrium i poza komórką). Dysmutaza ponadtlenkowa jest enzymem, który wymaga do działania manganu (wersja cytoplazmatyczna i wydzielana poza komórkę) lub też cynku i miedzi (wersja mitochondrialna).

Organizm posiada szereg tzw. przeciwutleniaczy, które chronią go przed wolnymi rodnikami.

Nadtlenek wodoru powinien ulec dalszej neutralizacji tezorząc wodę. Dzieje się to dzięki peroksydazie glutationowej, która ma inne ważne zadania, również przy detoksykacji  organizmu. Jest też inny specjalnie do tego przeznaczony enzym – katalaza. Jest ona zależna od obecności żelaza (III) w dołączonej doń grupie hemowej. Powstaje wtedy woda i tlen – cząsteczki zupełnie nieszkodliwe.Jeżeli nie dojdzie do usunięcia nadtlenku wodoru przez te enzymy, może on ulec reakcji Fentona z kationami Fe2+ oraz Cu+, które w efekcie dają rodniki hydroksylowe HO* i anion wodorotlenkowy OH- (hydroxide). Utlenione w tej reakcji metale mogą być z powrotem zredukowane ponownie w reakcji z H2O2, dając rodniki wodoroponadtlenkowe HO2*. Cykl reakcji rodnikowych Fentona może się powtórzyć. W tym miejscu trzeba zaznaczyć, że podobne reakcje mogą zajść z udziałem hemoglobiny, która traci wtedy funkcje, które ma spełniać, czyli nie przenosi tlenu do komórek.

Rodniki powyższe mogą reagować z białkami, co w efekcie niszczyć ich strukturę i prowadzi do ich agregacji i zbijania się w aglomeraty, charakterystycznego dla wielu chorób (np. choroby Alzheimera i Parkinsona). Takie zniszczenia dotyczą też DNA, RNA, jak i tłuszczu. Te zmiany może do pewnego stopnia naprawić peroksydaza glutationowa.

Peroksydacja tłuszczów PUFA tworzących błonę komórkową niszczy w rezultacie komórkę.

Peroksydacja  kwasów tłuszczowych wielonienasyconych PUFA, charakterystycznych dla olejów roślinnych, jest najbardziej szkodliwa. Kwasy te są elementem strukturalnym błony komórkowej, a ich utlenienie z udziałem rodników prowadzi do rozerwania struktury błony i śmierci komórki. Ten proces przyczynia się do powstania i rozwoju miażdżycy.

W wyniku zbyt wielkiej ilości rodników w stosunku do możliwości obronnych organizmu (zbyt mało przeciwutleniaczy) powstaje tzw. stres oksydacyjny. To prowadzi zazwyczaj do stanów zapalnych i odpowiedzi odpornościowej. Dochodząca do tego  dysfunkcja różnych ważnych elementów komórkowych i całych procesów prowadzi do wielu chorób. Zazwyczaj ilość rodników pochodzących z wewnątrz organizmu jest na tyle niska, by nie wywoływać stresu oksydacyjnego.

Stres oksydacyjny to nasze „dzieło”.

Jednak dostarczając rodników z zewnątrz (poprzez nawyki żywieniowe lub styl życia), zwiększamy ich ilość ponad możliwości zapobiegania „szkodnikom” jakie posiada organizm.  Przeciwutleniaczy enzymatycznych (peroksydazy glutationowej, dysmutazy ponadtlenkowej i katalazy) nie starcza, a ich ilość konieczna z diety (witamina C, E, kwas liponowy, karotenoidy) byłaby tak duża, że niemożliwa do dostarczenia (chyba, że poprzez suplementację).

Krótko mówiąc, organizm sobie nie radzi. Powstaje stres oksydacyjny prowadzący do większości znanych ludzkości nagłych i chronicznych chorób (stwierdzono ich ponad setkę). Warto wymienić cukrzycę i otyłość, utrata sprawności psycho-fizycznej związana z wiekiem, choroby neurodegeneracyjne, problemy sercowo-naczyniowe i zawały, osłabienie, choroby wątroby i innych narządów, utrata słuchu powiązana z szumami usznymi, bezpłodność i nowotwory. Całość kończy się oczywiście śmiercią.

Nie smaż. W ogóle.

Jak jest z tego wniosek? Nie martw się o to, by zniwelować skutki stresu oksydacyjnego. Organizm umie sobie z tym poradzić. Możesz mu tylko pomóc jedząc sporo mocno zabarwionych warzyw (zawierają dużo przeciwutleniaczy). Staraj się jednak raczej do niego nie dopuścić. Nie dokładaj mu wolnych rodników i nie kreuj stresu oksydacyjnego. To zależy w gruncie rzeczy głównie od Ciebie. Co to oznacza w praktyce? Nie pal papierosów. Nie smaż – w ogóle. Staraj się nie piec i nie doprowadzać do zarumienienia potrawy. Nie ćwicz w sposób szalony (intensywny trening to też sporo rodników). I będzie dobrze.

Podsumowując:

  • Wolne rodniki to cząsteczki z niesparowanymi elektronami
  • Wolne rodniki powstają przy okazji zwykłego metabolizmu oraz pochodzą z diety.
  • Zbyt duża ich ilość generuje stres oksydacyjny
  • Ze stresem oksydacyjnym walczą tzw. przeciwutleniacze. Najważniejszym jest glutation.
  • Smażenie dostarcza do organizmu ogromną dawkę rodników tłuszczowych, z którymi nie poradzi sobie żaden przeciwutleniacz

Literatura

Armstrong, D. & Stratton, R.D., 2016. Oxidative stress and antioxidant protection : the science of free radical biology & disease,

Papas, A.M., 1998. Antioxidant Status, Diet, Nutrition, and Health, Taylor & Francis.

Reklamy

Skomentuj

Proszę zalogować się jedną z tych metod aby dodawać swoje komentarze:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s