Wolne rodniki to atomy bądź cząsteczki posiadające w swojej budowie jeden lub więcej niesparowanych elektronów. Mogą one zarówno działać korzystnie (wspierając regulację metabolizmu, przekazywanie sygnałów czy wspomaganie systemu immunologicznego), jak i negatywnie (powodując liczne schorzenia).

Charakterystyka wolnych rodników

Sporą grupę wolnych rodników stanowią związku tlenu. Ich niewielka ilość nie jest szkodliwa – może wręcz działać korzystnie. Szacuje się, że ponad 98% cząsteczek tlenu znajduje się pod kontrolą mechanizmów enzymatycznych. Jedynie do 2% z tej puli ulega zatrzymaniu na etapie produktów pośrednich. Pewna ich część ucieka z cyklu, redukując tlen i powodując powstanie wolnych rodników tlenowych.

Z wolnymi rodnikami ściśle wiąże się pojęcie stresu oksydacyjnego, ponieważ stanowi on wynik ich nadmiernej aktywności. Wynika z zachwiania równowagi między usuwaniem wolnych rodników, a ich wydzielaniem do organizmu. To zjawisko fizjologiczne, prowadzące do naturalnego starzenia się organizmu. Obecność wolnych rodników może jednak przyspieszać ten proces.

Wolne rodniki w organizmie

Wolne rodniki obecne w organizmie człowieka powstają w wyniku różnego rodzaju przemian metabolicznych. Mogą także powstawać w wyniku zewnętrznych czynników fizycznych, takich jak:

  • promieniowanie jonizujące;
  • ultradźwięki;
  • promieniowanie nadfioletowe;
  • ozonowanie wody.

Ich zbyt duża ilość prowadzi do przyspieszenia procesów starzenia się organizmu, rozwoju stanów zapalnych czy powstawania licznych chorób, zwłaszcza cywilizacyjnych. Długotrwałe i nadmierne ekspozycje na wolne rodniki mogą powodować nawet uszkodzenie DNA, a w związku z tym i rozwój różnego rodzaju mutacji w organizmie. Wykazano, że ich obecność w znacznym stopniu przyczynia się do rozwoju chorób nowotworowych. Skutkiem ich obecności są także choroby neurodegeneracyjne ośrodkowego układu nerwowego, takie jak choroba Parkinsona i Alzheimera.

Neutralizowanie wolnych rodników

Organizm człowieka może neutralizować szkodliwe wolne rodniki za pomocą wewnętrznej ochrony antyoksydacyjnej. Można ją podzielić na kilka grup:

  • enzymy o działaniu ochronnym;
  • inne związki wielkocząsteczkowe o działaniu ochronnym;
  • przeciwutleniacze, zwane także antyoksydantami.

To właśnie antyoksydanty są najbardziej znane ze swojego działania przeciwutleniającego, czyli ze zdolności eliminowania wolnych rodników. Ponadto mogą one chronić molekuły organizmu przed utlenianiem, które zaburza ich strukturę i funkcje. Najbardziej ceni się antyoksydanty pochodzenia naturalnego. Dodatkowo organizm człowieka jest w stanie samodzielnie eliminować pewne ilości tych szkodliwych substancji. Dokonują tego białka osocza (głównie albumina i ceruloplazmina). Ograniczone zdolności antyoksydacyjne posiada również kwas moczowy.

Naturalne antyoksydanty

Wśród najpopularniejszych substancji naturalnie występujących o działaniu przeciwutleniającym znajduje się witamina C. Największe korzyści przynosi ona w połączeniu z witaminą E. Innymi takimi substancjami są flawonoidy i antocyjany powszechnie występujące w owocach i warzywach. Stabilizują one witaminę C, chronią przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym i zmiatają wolne rodniki. Dodatkowo działają przeciwzapalnie i przeciwmutagennie. Należy wymienić także karotenoidy, witaminę A czy melatoninę. W rzeczywistości produkty spożywcze bogate w antyoksydanty są powszechne w codziennej diecie i nie ma problemu z ich dostępnością. Substancje te można znaleźć bowiem w:

  • algach, np. spirulinie;
  • ziołach – rumianku, chmielu, herbacie;
  • warzywach – m.in. czosnku, cebuli, szpinaku, jarmużu, pomidorach, brokułach, burakach;
  • owocach – czarnej porzeczce, truskawkach, aronii, czarnym bzie, jagodach goji, winogronach;
  • orzechach;
  • kaszy gryczanej i ziarnach zbóż.

Uznaje się, że najwięcej składników przeciwutleniających zawierają zielone, żółte i pomarańczowe warzywa i owoce. Na koniec warto wspomnieć, że w usuwaniu wolnych rodników pewien udział biorą niektóre składniki mineralne, głównie cynk i mangan. Właśnie dlatego tak ważne jest, aby codzienna dieta urozmaicona i bogata w owoce oraz warzywa.

Bibliografia

  1. Kaczmarek H., Sionkowska A., Wolne rodniki w chemii, biologii i medycynie, UMK Toruń 2013.
  2. Karbarz M., Źródła powstawania i oddziaływanie środowiskowe wolnych rodników, Zeszyty Naukowe SGSP nr 40.
  3. Karpińska A., Gromadzka G., Stres oksydacyjny i naturalne mechanizmy antyoksydacyjne – znaczenie w procesie neurodegeneracji. Od mechanizmów molekularnych do strategii terapeutycznych, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 67/2013.
  4. Puzanowska-Tarasiewicz H., Kuźmicka L., Tarasiewicz M., Antyoksydanty a reaktywne formy tlenu, Bromatologia i Chemia Toksykologiczna, 1/2010.
  5. Wawrzyniak A., Krotki M., Stoparczyk B., Właściwości antyoksydacyjne owoców i warzyw, Medycyna Rodzinna, 1/2011.
  6. Zabłocka A., Janusz M., Dwa oblicza wolnych rodników tlenowych, Postępy Higieny i Epidemiologii, 62/2008.