Antioxidáns és szabadgyökök
Amikor antioxidáns témában kutattam, találtam Dr. Szaleczky Erika értekezését az antioxidánsokról és szabadgyökökről. Elsőre kissé bonyolultnak tűnik, de hátha segít valakinek ez a rövid betekintés:
Szabad gyöknek nevezünk bármely atomot vagy molekulát, amely egy vagy több párosítatlan elektront tartalmaz. Ez a párosítatlan elektron megváltoztatja az atom vagy molekula kémiai reaktivitását. A szervezetben lévő molekulák túlnyomó többsége nem gyök, éppen ezért a képződő szabad gyökök nagy valószínűséggel nem gyök molekulákkal reagálnak. A reakció eredménye egy láncreakció, mely során újabb gyökök keletkeznek. Antioxidáns bármely anyag, amelynek jelenléte - az oxidálható szubsztráthoz képest kis koncentrációban - késlelteti vagy meggátolja a szubsztrát oxidációját. A szervezet védelmét a szabad gyökök káros hatásai ellen számos antioxidáns enzim és vegyület biztosítja: a gyökök közvetlen hatástalanításával, a láncreakciók megszakításával vagy a már károsodott molekulák javításával. Az intracelluláris antioxidáns védelmet elsősorban enzimek szolgáltatják - kataláz, szuperoxid dizmutáz, glutation peroxidáz -, mig az extracelluláris térben különböző kis molekulasúlyú vegyületek - húgysav, aszkorbinsav, bilirubin stb. - biztosítják a prooxidáns és antioxidáns tényezők közötti egyensúlyt. Oxidatív stresszről ennek az egyensúlynak a felborulásakor beszélünk. A reaktív szabadgyökök károsító hatását számos betegségben megfigyelték, azt azonban, hogy egy betegségben oki szerepet játszanak-e, illetve részt vesznek-e a betegség kialakulási folyamatában, óvatosan kell értékelnünk.
Az antioxidáns védelem: az aerob anyagcsere során keletkező reaktív oxidánsok elleni védelem több szinten szerveződik. Az antioxidáns rendszer az antioxidáns hatású vegyületek és enzimek megfelelő szintjének és lokalizációjának biztosítása révén védekezik a kóros szabadgyökös hatások ellen. E rendszer károsodása több betegségben is igazoltan szerepet játszik magának a betegségnek és/vagy következményeinek kialakításában.
Az antioxidáns enzimek: az antioxidáns védelmet a sejten belül főként enzimek biztosítják, melyek a keletkező reaktív oxigén termékek lebomlását katalizálják. A három fő antioxidáns enzim - a szuperoxid dizmutáz (SOD), glutation peroxidáz (Gpx), kataláz (CAT) - szerkezetileg, kofaktor igényükben és lokalizációjukban is eltérőek. Működésük során reaktív oxigén intermediereket használnak fel szubsztrátként.
Szuperoxid dizmutáz: a szuperoxid aniont alakítja hidrogénperoxiddá és oxigénné. A SOD aktivitást McCord és Fridovich 1969-ben fedezte fel, később bebizonyították, hogy az enzim szükséges az élet aerob körülmények között való fenntartásához (43). Több fajtája is ismeretes, és mindegyikben legalább egy átmeneti fém található a katalítikus centrumban. Emberben a mangán tartalmú mitokondriális MnSOD, valamint a rezet és cinket tartalmazó intra- és extracellulárisan található CuZnSOD-ok ismertek. Glutation peroxidáz: szelén függő enzim (szelenoprotein). A plazmában található formája egy glikoprotein; a citoszólban, illetve a mitokondriumban található enzim ettől eltérő antigénstruktúrával rendelkezik. Működéséhez redukált glutationra van szüksége, így közvetetten függ a flavoprotein glutation reduktáz, azáltal pedig a rendelkezésre álló redukált NAD(P)H mennyiségétől is. Az enzim katalítikus centrumában egy szelenocisztein található, mely a transzláció során épül a polipeptid láncba, a szelénhiány in vitro és in vivo is enzimdefektushoz vezet. A Gpx specifikus H donort, glutationt használ nem specifikus szubsztrátok (H2O2, lipid és nemlipid hidroperoxidok) redukálásához. Az enzimaktivitáson túl szükséges lehet a rendelkezésre álló GSH és szelén mennyiségét is vizsgálni. Kataláz: ubikviter enzim, eukaryotákban a peroxiszómák tartalmazzák. Feltehetőleg a peroxiszómális oxidázok által termelt hidrogén-peroxidot bontja vízzé és oxigénné, katalítikus centrumában hemet tartalmaz. Közvetett módon ezeken kívül számos más enzim is részt vesz az oxidatív károsodás megakadályozásában vagy helyreállításában (pl. glutation reduktáz, NADPH termelés enzimei, DNS repair enzimei). A különböző sejttípusok és a sejtek kompartmentjei eltérő mennyiségben tartalmaznak antioxidáns enzimeket.
Antioxidáns vegyületek: az enzimatikus antioxidáns védelem mellett, mely elsősorban intracelluláris védelmet biztosít, számos nem-enzim molekula is részt vesz a szervezet különböző komponenseinek az oxidációtól való megvédésében. A plazmában található molekulák közül gyökfogó tulajdonságai és magas koncentrációja miatt jelentős antioxidánsok az albumin, a húgysav és a bilirubin. Bár ezen vegyületeknek nem elsődleges funkciójuk a szabadgyökök semlegesítése, a plazma teljes antioxidáns kapacitását vizsgáló módszerek szerint annak 50-80%-át e vegyületek adják.
Dr. Szaleczky Erika: Szabadgyök-reakciók és az antioxidáns rendszer gasztroenterológiai betegségekben és diabetes mellitusban
Tudj meg többet az antioxidáns jelentőségéről!
Az antioxidáns kifejezés egy görög-latin eredetű szó. Jelentése: oxidációgátló. Az antioxidáns tágabb értelemben minden olyan anyag, ami késlelteti vagy gátolja az oxidációs folyamatokat. Az antioxidáns szót leggyakrabban azokra az élő szervezetben fellelhető és a táplálékban található vegyületekre használjuk, melyek szintén hasonló funkciót töltenek be. Ezek az anyagok általában szerves vegyületek.