Vapaat radikaalit, hapetusstressi ja antioksidantit

Vapaiden radikaalien vaikutus soluun

Vapaat happiradikaalit ovat epävakaita molekyylejä, joita muodostuu erilaisten ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta ja normaalin aineenvaihdunnan sivutuotteena.

Vapaat radikaalit riistävät elektroneja lähellä olevista molekyyleistä tai luovuttavat niitä muuttaen orgaanisten molekyylien kemiallista rakennetta. Vapaat radikaalit voivat vahingoittaa solujen valkuaisainetta, perimäainesta ja solukalvojen rasvamolekyylejä.

Vahingoittuneen solun

• valkuaisainemolekyylit katkeavat
• rasvasidokset katkeavat
• rasva- ja valkuaisainemolekyylit vaurioituvat
• solukalvo jäykistyy, joten sen läpäisevyys heikkenee, joten myös ravintoaineiden imeytyvyys heikkenee

Antioksidanttientsyymit estävät vapaiden radikaalien haittoja. Antioksidanttien tehtävä on rakenteiden kunnossapito ja suojaus. Antioksidantit esim. palauttavat rasvaradikaalin normaalilipidiksi.

Hapetusstressi tarkoittaa sitä, että

keho ei pysty kontrolloimaan hapen käyttöä, osa hapesta muuttuu yllä mainituiksi vapaiksi radikaaleiksi. Se tarkoittaa n. viittä prosenttia hapesta.

Hapetusstressi vaurioittaa kehon solukalvoja, entsyymejä, DNA:ta ja mitokondrioita (=solun energiakeskuksia) ellei vapaita radikaaleja saada torjutuksia ajoissa.

Happiradikaaleilla on 1 tai useampi pariton elektroni ulkokuorella. Vapaat radikaalit ryöstävät muilta yhdisteiltä elektronin ja ryöstön kohteeksi joutuva aine esim. rasvahappomolekyyli muuttuu puolestaan vapaaksi radikaaliksi. Kierre on valmis. Syntyy koko ajan uusia vapaita happiradikaaleja em. syystä. Syntyy siis ketjureaktio, jota kutsutaan hapetusstressiksi. Tämän hapetusstressin voi pysäyttää vain antioksdiantit, sillä antioksidanttientsyymit estävät vapaiden radikaalien haittoja.

Hapetusstressiä syntyy myös

• kun syödään yli kaloritarpeen: elimistö joutuu muuttamaan ylimäärän rasvoiksi. Erityisen haitallisia ovat ns. tyhjät kalorit, ne höttöhiilarit, siis sokerit ja valkojauhotuotteiden hiilihydraatit, ne muuttuvat ylimääräisiksi rasvoiksi ja sitä kautta aiheuttavat myös painonnousua.
• jos paastoamme ja laihdutamme, puhdistusreaktio (=detoksifikaatio, joka tarkoittaa sitä, että maksa poistaa myrkkyjä kehosta) aiheuttaa hapetusstressiä
• kun meillä on pidentynyt immuunivaste eli vastustuskykymme on pitkäaikaisesti heikentynyt, esim. kroonisissa tulehdustiloissa
• kun kärsimme stressistä
• kun steroidien tuotanto kehossa lisääntyy esim. murrosiässä tai kuukautisvaivojen vuoksi
• liikunta aikaansaa myös hetkellisen oksidatiivisen stressin kehossamme

Miten keho suojautuu hapetusstressiltä?

Solun sisäisen entsyymi-torjuntajärjestelmän avulla, jota kutsutaan superoksididismutaasiksi (=SOD eli Super Oksidi Dismutaasi). Tässä alempana selitettyyn kemialliseen tapahtumaan katalyyttina toimivat mm. sinkkiSOD, KupariSOD ja MagnaaniSOD.

Glutationiperoksidaasin (tarvitaan seleeniä, Se, avuksi) ja katalaasin (tarvitaan rautaa, Fe, avuksi) avulla myöskin suojaudutaan hapetusstressiä vastaan.

Istahdetaanpa hetkeksi kemian tunnille ja sukelletaanpa Internetin Ihmeelliseen apulähteenä toimivaan Wikipedia-maailmaan:

SOD on entsyymi, joka katalysoi superoksidi-ionien disproportioitumista vetyperoksidiksi ja hapeksi. Vetyperoksidi on epästabiili ja hajoaa itsestään, mutta reaktio on erittäin hidas. Reaktiota voi nopeuttaa käyttämällä katalyyttia esim. magnaanidioksidia. (Katalyytti on aine, joka nopeuttaa kemiallista reaktiota tietyssä lämpötilassa, kuitenkaan itse kulumatta reaktiossa. Se osallistuu kemialliseen reaktioon, mutta ei ole reaktion alku- tai lopputuote.) Vetyperoksidissa hapen hapetusluku on -I, hajoamistuotteissa 0 (O₂) ja -II (H₂O). Reaktiossa siis tapahtuu disproportioituminen, jossa hapetusluku sekä kasvaa että pienenee. Vetyperoksidin valkaisu- ja desinfiointikyky perustuu hajoamisreaktiossa muodostuvaan erittäin reaktiiviseen vapaaseen happiatomiin.

Ravinnosta saatavia antioksidantteja ovat mm:

• Vesiliukoisen C-vitamiinin rakenteet solujen ulkopuolella,
• E-vitamiinin lipidirakenteet suojaavat soluja
• B6 tunnettu stressivitamiinina
• A-vitamiini ja sen karotenoidit
• Flavonoidit ym. kasviantioksidantit eli fytokemikaalit (polyferolit, antosyaanit ym.) eli niitä saat kaikista sateenkaaren värisistä hedelmistä ja etenkin marjoista ja marjojen kuorista
• Seleeni, Sinkki, Kupari, Magnaani ja Rauta
• Kehon tuottamien (endogeeniset) antioksidanttimolekyylien avulla:

              glutationi (glutamiini-aminohaposta), koentsyymi-Q-10 eli ubikinoni,

              lipoiinihappo (alfalipoiinihappo) ja melatoniinin avulla, joka on mm. aivojen tärkein antioksidantti

Nykyisin pidetään ravinnon fytokemikaaleja yhä tärkeämpinä ja voimakkaampina antioksidanttijärjestelmän tekijöinä. Niitä on kaikkein eniten voimakkaan värisissä kasviksissa (tumman vihreä, oranssi, punainen, keltainen, violetti jne hedelmissä ja marjoissa tehoaineet erityisesti kuorissa). Ne ovat jopa moninkertaisesti voimakkaampia kuin vitamiini-hivenaine-antioksidantit.

C-vitamiinin merkitys tulehduksissa:

Pelkistäessään vapaita radikaaleja C-vitamiini itse hapettuu, hajoaa ja erittyy pois elimistöstä eli tulehduksellisissa tiloissa C-vitamiinin tarve lisääntyy huomattavasti

Mihin terveydellisiin ongelmiin vapaat radikaalit vaikuttavat?

• verihyytymiin                        ● niveltulehduksiin
• äkillisiin verenvuotoihin         ● fibromyalgiaan
• aivohalvauksiin                     ● reumaan
• ateroskleroosiin                   ● libidon heikkenemiseen                  
• sepelvaltimotukoksiin           ● geenitason häiröihin
• immuunijärjestelmiin             ● neuroendokriinisiin häiröihin
• infektioihin                           ● alentuneeseen stressinsietoon
• syövän syntymiseen             ● depressioon

 

Lähde: Oppimateriaalini Suomen Terveysopisto Saluksesta, Wikipedia