2. Podział I przykłady

Antyoksydanty dzielimy na:

• enzymy antyoksydacyjne,

• substancje nieenzymatyczne.

Enzymami antyoksydacyjnymi są dysmutaza ponadtlenkowa, katalaza, peroksydaza glutationowa. Nazywane są ,,triadą enzymatyczną” i stanowią układ, który chroni komórkę przed stresem oksydacyjnym i negatywnymi skutkami działania RFT.

Dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) katalizuje dysmutację anionorodnika ponadtlenkowego (O₂^- + O₂^- + 2 H⁺→ H₂O₂+ O₂). Wyróżnia się trzy rodzaje dysmutaz: cytoplazmatyczną, mitochondrialną i wydzielaną na zewnątrz komórki. Różnią się one atomami zawartych w nich metali oraz budową. Dysmutaza mitochondrialna zawiera mangan, natomiast cytoplazmatyczna i zewnątrzkomórkowa są dysmutazami miedziowo-cynkowymi, różniącymi się budową.

Katalaza (CAT) katalizuje reakcję dysproporcjonowania nadtlenku wodoru (2 H₂O₂→ 2 H₂O + O₂) z szybkością nawet do 200 cząsteczek na sekundę. Enzym ten obecny jest w komórkach wątroby, nerek i szpiku, głównie w ich peroksysomach, mitochondriach, retikulum endoplazmatycznym i cytozolu. Wyróżnia się dwa typy katalazy: typowa (cytoplazmatyczna, T) i atypowa (peroksymalna, A).

Peroksydaza glutationowa (POX) katalizuje reakcję glutationu z nadtlenkiem wodoru, który jest RFT (H₂O₂+ AH₂→ 2 H₂O + A). Wychwytuje również RFT i redukuje je. Usuwa ona uszkodzenia materiału genetycznego wywołane przez RFT i zmniejsza peroksydację lipidów zawartych w błonie komórkowej.

Wyróżnia się również nieenzymatyczny układ antyoksydacyjny, na który składają się: witamina C, E, karotenoidy i polifenole. Są to formy drobnocząsteczkowe, które biorą udział w przeciwdziałaniu powstawaniu RFT. Działają poprzez bezpośrednią reakcję z nimi lub metabolitami pośrednimi reakcji oksydoredukcji.[4]

Witamina C (kwas askorbinowy) jest bardzo silnym antyutleniaczem. Jej działanie, budowa i charakterystyka przedstawiona zostanie w dalszej części pracy.

Witamina E bierze udział w wygaszaniu aktywności tlenu signetowego, zapobiegając jego reakcji z wielonienasyconymi resztami kwasów tłuszczowych fosfolipidów błony komórkowej. Hamowana jest reakcja oksydacji lipidów i tworzenia ich rodników. Przyczynia się do unieczynnienia wolnych rodników nadtlenkowych lipidów. Dzięki jej działaniu zahamowany zostaje łańcuch reakcji, które prowadzą do uszkodzenia komórek. Witamina E to właściwie grupa związków, do której wchodzą tokoferole i tokotrienole, a cechą łączącą wszystkie związki jest szkielet 6-chromanolu zbudowany z 2 pierścieni i łańcuch boczny, który stanowią 2 reszty izoprenowe (Rys. 1.). Źródłami tej witaminy są słonecznik, migdały, orzechy laskowe, orzechy arachidowe, pomidory, botwina, szpinak, suszone morele.[5]

Rys. 1. Wzór półstrukturalny α-tokoferolu.[6]

Witamina A (retinol) powstaje z β-karotenu, będącym karotenoidem. Karotenoidy wykazują zdolność wiązania wolnych rodników. Cechę tę zawdzięczają obecności układu wiązań podwójnych pomiędzy atomami węgla w łańcuchu bocznym (Rys. 2.). Wygaszają one tlen signetowy i wolne rodniki, które powstały w procesie oksydacji lipidów. Bogatym źródłem witaminy A są tran, masło, mleko i jego pełnotłuste przetwory.

Rys. 2. Wzór półstrukturalny retinolu.[6]

Podstawowymi antyoksydantami zawartymi w żywności są polifenole. Związki te tak, jak powyżej omówione przeciwutleniacze, odpowiedzialne są za wymiatanie wolnych rodników i zapobieganie utlenianiu lipidów. Wyróżniają się zdolnością do chelatowania jonów metali przejściowych np. Fe, które prowadzą do powstawania RFT. Do tej grupy związków należą flawonoidy, które są najważniejszymi antyoksydantami ze wszystkich polifenoli.[7] Występują one w np. w ziołach (jasnota biała, fiołek trójbarwny, arnika górska), warzywach (pietruszka, pomidory, papryka), owocach cytrusowych, drzewach (miłorząb japoński, brzoza brodawkowata), herbacie i czerwonym winie.

Koenzym Q10 (ubichinon) nazywany jest ''cudowną witaminą''. Jest obecny w organizmie zwierząt i roślin i odpowiada za przenoszenie elektronów w łańcuchu oddechowym w mitochondriach na tlen. Jego działanie antyoksydacyjne możliwe jest dzięki obecności atomów cynku. Zapobiega on produkcji wolnych rodników, utlenianiu białek, tłuszczy i materiału genetycznego. Bierze udział w regeneracji α-tokoferolu w organizmie.[8] Źródłem ubichinonu są otręby i ziarna zbóż, mięso oraz ryby.