Význam antioxidantů ve výživě
Bc. Lucie Sedláčková
Co jsou antioxidanty a volné radikály?
Nejdříve bychom měli vysvětlit pojem volných radikálů, a jak v organismu působí. Antioxidanty, jako ochrana před jejich účinky, je jev až sekundární. Volným radikálem je jakákoliv molekula s nepárovým elektronem ve valenční sféře, která je schopna samostatné existence alespoň po krátký časový úsek. Rizikem pro živé organismy je jejich reaktivita. Pro lidský organismus je nejčastějším radikálem kyslíkový radikál, radikál prvku, bez kterého paradoxně nemůžeme být. Proto se v literatuře také setkáváme s pojmem „oxidativní stres“,[1] který bych ráda vysvětlila později. Celý tento proces způsobuje stárnutí organismu. Volné kyslíkové radikály jsou v organismu generovány biochemickými pochody. Jsou to meziprodukty redukce mezi kyslíkem a vodou. Zajímavostí je, že lidské tělo tyto reaktivní formy kyslíku využívá ke své antimikrobiální ochraně. Dnešním problémem ale je, že vlivem stravy a prostředí (ovzduší, záření, kouření, chemické látky) tělo produkuje nadbytek těchto radikálů. Oxidační stres = nadprodukce kyslíkových radikálů. Podíl na poškození bílkovin, lipidů, nukleových kyselin.
Onemocnění spojovaná s vlivem oxidačního stresu: Ateroskleróza, Diabetes mellitus, vysoký TK, chronické střevní potíže, ICHS, poškození mozku, Parkinsonova a Alzheimerova choroba, některá nádorová onemocnění, fyziologické stárnutí.
Zelený čaj je bohatým zdrojem přírodních antioxidantů. Foto: Čajová plantáž, Darjeeling, Indie. ©
Petr Sedláček.
Antioxidanty
Definic antioxidantů je více: „látky neutralizující působení volných radikálů“, „vychytávače volných radikálů“. Antioxidační ochrana buněk má za cíl eliminaci reaktivních forem kyslíku. Určité množství je ale prospěšné, proto místo absolutní eliminace se snažíme o nastolení rovnováhy. Navíc mají antioxidanty schopnost opravit molekuly, které již byly poškozeny. Po chemické stránce jsou antioxidanty různorodou skupinou látek.[2]
Mnoho látek v našem těle má přirozené antioxidační vlastnosti. Patří sem například koenzym Q, nikotinamid, melatonin, různé antioxidační enzymy - superoxiddizmutáza, glutathionperoxidáza, kataláza, laktoperoxidáza.
Koenzym Q (koenzym Q10)
- je sloučenina, která mimo jiné chrání buněčné membrány před volnými radikály. Z části je vytvářen přímo v těle, z části je přijímán potravou. Čím jsme starší, tím si ho naše tělo dokáže vyrobit méně. Jeho podání zlepšuje činnost srdce, působí jako ochrana proti ateroskleróze a ischemické chorobě srdeční [3].
Melatonin
-snižuje výskyt vedlejších účinků chemoterapie a ve studiích byly již prokázány jeho protirakovinné účinky, i když jeho hlavní funkcí je úprava spánku.[4]
Přírodní antioxidanty
Mnoho látek rostlinného původu vykazuje antioxidační účinky. Po staletí se využívají k prodloužení trvanlivosti potravin, jedná se zejména o byliny a koření. Velmi účinné jsou antioxidační vlastnosti rozmarýny a šalvěje, dále také oregána, tymiánu, hřebíčku, kurkumy, ovesné mouky a dalších.
Po chemické stránce patří mezi nejznámější přírodní antioxidanty flavonoidy, silymarin, či Ginko biloba. K antioxidačním vitaminům řadíme karotenoidy, vitamin C a E. Také některé stopové prvky vykazují antioxidační kapacitu, např. zinek, selen, měď.
Doposud bylo objeveno více než 5000 přírodních antioxidačních látek, včetně: jednoduchých fenolů (koření), chlorogenové kyseliny (káva, brambory), glykosidů (semena brukvovitých rostlin - řepka), lignanů(sezamové semínko), kurkuminoidů (oddenky kurkumy, zázvor), epigalokatechingalátů (zelený čaj). Zelený čaj je významných zdrojem látek s antioxidační aktivitou.
Flavonoidy
Jsou nejrozsáhlejší skupinou rostlinných antioxidantů.Zahrnují přes 5 000 různých derivátů.Nacházejí se téměř ve všech rostlinných buňkách. Dodávají rostlinám charakteristické zbarvení. Společná vlastnost všech derivátů je jejich schopnost zajistit pružnost cévních kapilár. V rostlinách se nachází spolu s vitamínem C a chrání jej před oxidací. Také působíantibakteriálně a podporují produkci hormonů.Zvýšenýpříjem flavonoidů snižuje riziko onemocnění srdce a cév.[5]
Další potravinové zdroje: rakytník, káva, houby šitake, hlíva ústřičná, čaj, olivový olej, červené víno, kakao. Ve své podstatě jsou to látky, které obsahují vit. C, E.
Donedávna se za jeden z nejsilnějších antioxidantů považovala kustovnice čínská. Dnes je to nejspíše Maquiberry. Roste v Chille a Argentině – oblast Patagonie. U tohoto ovoce byly zjištěny obrovské hodnoty antioxidační kapacity. Nejvíce se osvědčuje u lidí s civilizačními chorobami. Je bohatá na flavonoidy!
Antioxidanty přidávané záměrně do potravin
Antioxidanty se často také záměrně využívají v potravinářství. S řadou syntetických a přírodních antioxidantů se denně setkáváme v potravinářských výrobcích. Přidávají se do nich záměrně (jako látky přídatné - tzv. Éčka) za účelem prodloužení jejich trvanlivosti - brání například žluknutí tuků a olejů, nežádoucím změnám barvy sušených výrobků, ztrátám aktivity složek doplňků stravy apod[6]. Jako antioxidanty se využívají nejčastěji estery mastných kyselin a kyseliny askorbové (E 304), vitamin E (E 306 – E 309), galáty (E 310 – E 312), kyselina erythorbová (E 315) a její sůl (E 316), fenolové látky butylhydroxianisol, BHA (E 320) a butylhydroxytoluen, BHT (E 321), siřičitany aj.[7]
Aktuální poznatky o významu antioxidantů ve výživě
Antioxidanty mají své nezastupitelné postavení při ochraně různých materiálů včetně potravin před oxidačním poškozením. Již dříve byla formulována hypotéza oxidačního stresu organismu způsobeného nadměrnou tvorbou a účinkem reak¬tivních a volných radikálových forem kyslíku, dusíku aj. prvků, který je iniciačním faktorem některých vážných onemocnění. Potravní antioxidanty se dosud považují za prostředky prevence a potlačování oxidačně podmíněných chorob.[3]V dnešní době jsou antioxidanty jako doplňky stravy nadužívány, aktuální poznatky vyplývající z epidemiologických a zejména experimentálních studií ukazují, že nadměrné dávky antioxidantů jsou neúčinné a mohou být škodlivé a že také v tomto ohledu platí stará zku¬šenost, že příliš mnohodobrého může škodit.
Mezinárodní statistiky ukazují, že ve vyspělých zemích pravidelně kupuje a užívá antioxidační vitaminy C, E, ß-karoten a další preparáty přibližně 30-40% populace (u nás je situace podobná), ve sku¬pině osob s vážnějšími zdravotními problémy až 80%, často bez vědomí ošetřujícího lékaře.
Pojem oxidační stres se užívá zhruba od poloviny 60. let minulého století a je stále vnímán jako častá příčina chorob. Tato definice je ale v určitém rozporu s objevy, které byly uskutečněny při novějším výzkumu oxidantů, zejména tzv. reaktivních forem kys¬líku, dusíku, chlóru a síry. Ukázalo se, že tyto látky nemají jen škodlivý účinek, ale hrají také nezastupitelnou roli v přenosu vnitrobuněčných i mezibuněčných signálů, které jsou důležité pro všechny fyziologické funkce. V řadě případů tak aktivně zasahují do regulace různých činností a do života buněk, zejména do pochodů jejich tvorby, zániku, rozmnožování a diferenciace. Často působí jako induktory antioxidačních enzymů, zejména superoxiddismutázy, katalázy a různých peroxidáz. Jejich tvorba a přítomnost v buňkách má proto esenciální význam a nevhodné omezování jejich tvorby a aktivity může být pro organismus škodlivé.[7]
Tento důležitý poznatek vyplývá z vý¬sledků významných epidemiologických studií, při nich se vybraným skupinám osob podávaly dlouhodobě re¬lativně velké dávky antioxidantů a sledoval se u nich a u skupin kontrolních (s placebem) vývoj zdravotního stavu a výskyt kardiovaskulárních, popř. nádorových onemocnění, a to zejména u osob, u kterých se vý-znamně vyskytovaly rizikové faktory těchto chorob. Výsledky ukázaly, že ve 12 velmi rozsáhlých a bez¬chybně organizovaných studiích se skutečně projevil zdravotně příznivý efekt apliko¬vaných antioxidantů (vitamin C a E, ß-karoten, flavonoidy). V 9 jiných srovnatelných studiích nebyl zjištěn žádný účinek po¬dávaných antioxidantů (tytéž preparáty a také vitamin A a ky¬selina listová) a v 6 studiích došlo ke zhoršení zdravotního stavu a dokonce ke zvýšení úmrtnosti (po aplikaci velkých dávek vitaminu C a E, ß-karotenu, seleničitanu, koenzymu Q, kyseliny alfa-lipoové nebo karotenoidu luteinu). Ještě expresivněji Lze tyto výsledky vyjádřit celkovým počtem osob zařazených do těchto studií: pozitivní efekt antioxidantů se prokázal celkem u 170 tisíc po¬kusných osob, neutrální účinek u 120 tisíc, kdežto škodlivý účinek u 380 tisíc pokusných osob.
V 50. letech minulého století se rozšířil názor, že stárnutí organismu je zapříčiněno volnými radikály a že pokud snížíme svůj energetický příjem, a tím i procesy v lidském těle, snížíme množství volných radikálů. Dle různých pokusů na zvířatech vyplynul závěr, že pokud CEP bude snížen na 60% původního CEP, bude snížena intenzita buněčného dýchání, což by mělo vést k prodloužení života.
Zásady vhodného užívání zdrojů antioxidantů z hlediska novějších poznatků
• pravidelný a dostatečný příjem antioxidantů a jejich prekurzorů (např. přechodných prvků) zejména v podobě zeleniny a ovoce zůstává nezbytnou podmínkou pro uchování zdraví;
• tento příjem je zpravidla zaručen při spotřebě potravin rostlinného původu, zejména ovoce, zeleniny a cereálií podle výživových doporučení:
• doporučený příjem ovoce a zeleniny Světové zdravotnické organizace pro Evropu uvedené v dokumentu Evropský akční plán pro potraviny a výživová doporučení je minimálně 400 g/den/osobu;
• doporučení české Společnosti pro výživu vycházející z reálné spotřeby ovoce a zeleniny v ČR je:
Denní příjem zeleniny a ovoce by měl dosahovat 600g, včetně zeleniny tepelně upravené, přičemž poměr zeleniny a ovoce by měl být cca 2:1;
• jen za zvláštních okolností, při kterých narůstá riziko vzniku velkého oxidačního stresu, je vhodné užívat antioxidantů ve formě doplňků stravy (např. u kuřáků je doporučený denní příjem vitaminu C 100-120 mg /den, zatímco doporučená denní dávkapro dospělou osobu je 80 mg/den);
• užívání antioxidantů ve formě doplňků stravy je nejvhodnější v podobě extraktů z rostlin, jejichž biologický účinek je zpravidla všestrannější pro bližší podobu s potravou a zároveň tyto extrakty výrazně nepřekračují výživová doporučení; příjem velkých dávek (výrazně vyšších než doporu¬čených denních dávek) antioxidačních vitaminů aj. antioxidantů je neúčinný nebo potenciálně škodlivý;
• racionální aplikace antioxidantů by měla být zalo¬žena na znalosti oxidačně-redukčního potenciálu těchto látek a jejich oxidačních produktů, na zna¬losti jejich možných vedlejších účinků, na pova¬ze jejich látkové přeměny v lidském organismu a na jejich dostupnosti pro cílové tkáně, ve kte¬rých je antioxidační intervence žádoucí;
• laboratorně stanovená tzv. celková antioxidační kapacita plazmy a celková antioxidační kapacita potravin jsou nevěrohodnými ukazateli jak sku¬tečné saturace organismu antioxidanty, tak reálné schopnosti potravin ovlivňovat antioxidační obra-nyschopnost jejich konzumenta (velký podíl viny mají stále nedokonalé metody stanovení);
• ne všechny látky všeobecně řazené mezi antioxidanty mají jednoznačný příznivý účinek založený na antioxidačních vlastnostech, příkladem jsou karotenoidy zejména betakaroten s kontroverzní antioxidační aktivitou.[3]
Zdroje:
1) CHALUPOVÁ, Táňa. Antioxidační látky v potravinách a jejich funkce při obraně organismu před účinky volných radikálů: Antioxidants in Food and TheirFunction in the ProcessofDefenceAgainst the Free RadicalsEffects. České Budějovice, 2013. 87 s.
2) DUBNOVÁ, Martina. Antioxidanty v potravinách a možnosti aplikace antioxidantů ve výživě. České Budějovice, 2011. 61 l.
3) SEDLÁČEK, MUDr. Pavel, LANGMAJEROVÁ a ZLOCH CSC. Aktuální poznatky o významu antioxidantů ve výživě. Společnost pro výživu [online]. [cit. 2015-05-10]. Dostupné z: http://www.vyzivaspol.cz/clanky-casopis/aktualni-poznatky-o-vyznamu-antioxidantu-ve-vyzive.html#top
4) VELÍŠEK, Jan a Jana HAJŠLOVÁ. Chemie potravin 1. Rozš. a přeprac. 3. vyd. Tábor: OSSIS, 2009, xxi, 580 s. ISBN 978-80-86659-17-6
5) VELÍŠEK, Jan a Jana HAJŠLOVÁ. Chemie potravin 2. Rozš. a přeprac. 3. vyd. Tábor: OSSIS, 2009, xix, 623 s. ISBN 978-80-86659-17-6.
6) Mittler, Ron. "Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance." Trends in plant science 7.9 (2002): 405-410.
7) MINISTERSTVO, zdravotnictví. Víš co jíš [online]. [cit. 2015-05-18]. Dostupné z: http://www.viscojis.cz/teens/
