Ein Antioxidans ( AOX ) ist ein Molekül , das die Oxidation anderer Chemikalien bei Kontakt mit ihnen verlangsamt oder verhindert .
Die Oxidation ist Teil einer Oxidations-Reduktions-Reaktion , bei der Elektronen von einer Substanz auf ein Oxidationsmittel übertragen werden . Diese Reaktion kann Radikale erzeugen, die zu zerstörerischen Kettenreaktionen führen . Antioxidantien können diese Kettenreaktionen stoppen, indem sie sich mit Radikalen reduzieren und so ihre Wirkung aufheben. Diese Eigenschaften finden sich häufig in den Familien der Thiole und Phenole .
Die Mehrheit der Lebewesen benötigt Sauerstoff , um ihre Existenz sicherzustellen, während Sauerstoff freie Radikale produzieren kann, die auch als reaktive Sauerstoffspezies (ROS ) bezeichnet werden und für die Integrität der Zelle toxisch sind. Dies ist insbesondere auf der Ebene der Mitochondrien einer Zelle der Fall. Der Körper verfügt jedoch über ein System von Antioxidantien und Enzymen, die zusammenarbeiten, um Schäden an Zellkomponenten wie DNA , Lipiden und Proteinen zu verhindern .
In den neunziger Jahren waren die Ergebnisse wichtiger wissenschaftlicher Studien zu Antioxidantien ermutigend. Dies führte zu einer weit verbreiteten Medienwerbung für Lebensmittel, die Antioxidantien enthalten, und zu einer Explosion des Verkaufs von Antioxidantien als Nahrungsergänzungsmittel. Die folgenden Studien, die sich insbesondere auf Nahrungsergänzungsmittel konzentrieren, haben zu gemischten Ergebnissen geführt. Im Jahr 2017 wird der Verzehr von Obst und Gemüse empfohlen, der von Nahrungsergänzungsmitteln jedoch nicht.
Antioxidantien werden in der Industrie häufig als Konservierungsmittel für Lebensmittel , Kosmetika und zur Konservierung von Gummi oder Benzin verwendet .
Der Begriff "Antioxidans" (manchmal auch als Antioxidans bezeichnet ) wurde ursprünglich verwendet, um Chemikalien zu bezeichnen, die Reaktionen mit Sauerstoff verhindern. Am Ende des XIX - ten Jahrhundert und Anfang des XX - ten Jahrhundert werden die Eigenschaften von Antioxidantien für ihre Verwendung in industriellen Prozessen umfassend untersucht beispielsweise die zur Verringerung Korrosion von Metallen , die Vulkanisation von Kautschuk , und der Polymerisation von Brennstoffen intern Verbrennungs Motoren .
Obwohl Oxidationsreaktionen lebensnotwendig sind , können sie auch zerstörerisch sein: Pflanzen und Tiere verwenden und produzieren viele Antioxidantien, um sich selbst zu schützen, wie Glutathion , Vitamin C und Vitamin E oder Enzyme wie Katalase , Superoxiddismutase und einige Peroxidasen . Ein Mangel oder das Fehlen der Produktion von antioxidativen Enzymen führt zu oxidativem Stress, der Zellen schädigen oder zerstören kann . Ebenso kann unser Körper aus der Aminosäure Cystein ein starkes Antioxidans, α-Liponsäure , auch Lipoat genannt, produzieren .
Die erste biologische Forschung zu Antioxidantien befasste sich mit der Verringerung der Oxidation ungesättigter Fettsäuren , der Ursache für Ranzigwerden . Die antioxidative Aktivität konnte leicht gemessen werden, indem Fettstoffe in luftdichten Behältern mit Sauerstoff eingeschlossen und dann die Geschwindigkeit der Sauerstoffabsorption überprüft wurden. Erst mit der Identifizierung der Vitamine A , C und E wurde die Bedeutung von Antioxidantien für die Biochemie lebender Organismen deutlich.
Der oxidative Stress ist ein Ungleichgewicht zwischen der antioxidativen Abwehr des Körpers und der prooxidativen Spezies zugunsten der letzteren; Oxidativer Stress ist an der Pathogenese zahlreicher menschlicher Krankheiten beteiligt . Die Verwendung von Antioxidantien in der Pharmakologie wird daher intensiv untersucht, um insbesondere zerebrovaskuläre Unfälle und neurodegenerative Erkrankungen zu behandeln . Es ist jedoch noch nicht bekannt, ob oxidativer Stress die Ursache oder die Folge dieser Krankheiten ist. Studien deuten darauf hin, dass Antioxidantien für die Gesundheit von Vorteil sind, aber große klinische Studien haben keine besonderen Vorteile festgestellt und sogar festgestellt, dass zu viele Ergänzungen (oder Ergänzungen) in Antioxidantien manchmal negative Auswirkungen haben können.
Die möglichen Mechanismen von Antioxidantien wurden von dem Moment an untersucht, an dem verstanden wurde, dass eine Antioxidanssubstanz selbst leicht oxidiert werden muss. Untersuchungen zur Wirkung von Vitamin E bei der Begrenzung der Lipidoxidation haben gezeigt, dass es bei der Eliminierung von Molekülen mit einem aktiven Sauerstoffatom eine Rolle spielt , bevor sie Zellen angreifen .
Antioxidantien werden verwendet:
Viele Studien haben versucht, die Auswirkungen der Einnahme von Antioxidantien auf die Vorbeugung verschiedener Krankheiten zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Studien sind widersprüchlich.
Ein dänisches und serbisches Team veröffentlicht in Februar 2007Eine 2008 aktualisierte Metaanalyse aller randomisierten Studien mit Antioxidantien zur Primär- und Sekundärprävention.
Alle randomisierten Studien an Erwachsenen, in denen β-Carotin , Vitamin A , Vitamin C , Vitamin E oder Selen entweder allein oder in Kombination mit Placebo oder ohne Intervention verglichen wurden, wurden in diese Studie eingeschlossen. Analysen, die dreiundsiebzig randomisierte Studien mit 232.606 Teilnehmern repräsentieren.
Die Ergebnisse dieser Metaanalyse zeigen keinen signifikanten Effekt von Antioxidantien auf die Mortalität (relatives Risiko RR = 1,02, 95% CI = 0,98-1,06). Multivariate Meta-Regressionsanalysen zeigten, dass Studien mit geringen Verzerrungen und Selen (RR = 0,998, 95% CI = 0,997-0,9999) signifikant mit der Mortalität assoziiert waren. In 47 der Low-Bias-Studien mit 180.938 Teilnehmern erhöhte eine Antioxidans-Supplementation die Mortalität signifikant (RR = 1,05, 95% CI = 1,02-1,08). Nach Ausschluss von Versuchen mit Selen, β-Carotin (RR = 1,07, CI = 1,02-1,11), Vitamin A (RR = 1,16, CI = 1,10-1,24) und Vitamin E (RR = 1,04, CI = 1,01-1,07) allein oder in Kombination signifikant erhöhte Mortalität.
Die Autoren kommen daher zu dem Schluss, dass:
Bereits in den 1980er Jahren wurde ein Zusammenhang zwischen dem Verzehr von Obst und Gemüse und einer Schutzwirkung gegen Karzinogenese untersucht . Diese Hypothese, die insbesondere von den vorteilhaften Wirkungen der Mittelmeerdiät (genauer gesagt der kretischen Diät) inspiriert war und durch zwanzig Studien bestätigt wurde, wurde angenommen, dass die antioxidative Wirkung bestimmter Lebensmittel den Ursprung hatte.
Die 1994 begonnene französische Studie SU.VI.MAX (für antioxidative Vitamin- und Mineralstoffzusätze) verfolgte acht Jahre lang fast 13.000 Erwachsene im Alter von 35 bis 60 Jahren, um die Wirksamkeit der täglichen Nahrungsergänzung mit antioxidativen Vitaminen ( Vitamin C , 120 mg , Vitamin) zu bestimmen E , 30 mg und β-Carotin, 6 mg ) und Mineralien (Selen, 100 µg und Zink, 20 mg ) in Ernährungsdosen, um die Haupttodesursachen frühzeitig zu reduzieren (Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen). Die Ergebnisse zeigen, dass die Einnahme von Antioxidantien in Dosen, die mit denen einer gesunden Ernährung vergleichbar sind , das Krebs- und Sterblichkeitsrisiko bei Männern um mehr als 30% senkt . Andererseits konnte bei Frauen kein Unterschied festgestellt werden, vielleicht weil sie mehr Obst und Gemüse konsumieren als Männer oder weil sie weniger rauchen .
Diese Ergebnisse fördern den Verzehr von viel Obst und Gemüse, Quellen von Antioxidantien, aber auch von Mineralien und Vitaminen. Es wurde geschätzt, dass 9% der Krebserkrankungen in Frankreich durch den täglichen Verzehr von fünf Portionen Obst und Gemüse vermieden werden könnten, wobei eine Portion einem großen Obst, 100 g rohem Gemüse oder 200 g gekochtem Gemüse entspricht.
Die nicht übereinstimmenden Ergebnisse könnten durch die Herkunft des Antioxidans erklärt werden: Die natürlichen chemischen Formen, die in der Natur (Lebensmittel) existieren, wären die einzig wirksamen. Ein Überschuss an Antioxidantien, insbesondere synthetischen, wäre schädlich. Am Beispiel von Vitamin E , das im Allgemeinen in Nahrungsergänzungsmitteln in Form von α-Tocopherol angeboten wird , sehen wir, dass es in der Natur häufiger in Form von β-Tocotrienol vorliegt . Daher die möglichen Verzerrungen in den Studien.
Siegfried Hekimi gentechnisch veränderte Würmer (C. elegans) produzieren überschüssige Radikale. Diese scheinen jedoch das Altern verlangsamt zu haben, wie ein Signal des Alterns, das dem Körper gegeben wird. Unter den gentechnisch veränderten Würmern hatten diejenigen, die sich reich an Vitamin C ernährten, eine kürzere Lebensdauer. Der Autor fasst zusammen: „Es gibt keinen Grund, die Verwendung von Antioxidantien zur Vorbeugung von altersbedingten Krankheiten zu rechtfertigen. ""
Das Auftreten bestimmter Krebsarten hängt mit der Modifikation eines Tumorsuppressor-Gens und in mehr als 50% der Fälle mit einer Mutation des für das p53-Protein kodierenden Gens zusammen . Antioxidantien interagieren bei der Aktivierung des Proteins in der Zelle, was mit der Signalübertragung im Apoptosemechanismus verbunden ist . Antioxidantien könnten somit eine antikarzinogene Rolle spielen, als Aktivatoren des p53-Proteins oder als Pro-Karzinogene im Fall eines bereits deklarierten Krebses.
Die bekanntesten Antioxidantien sind ß-Carotin ( Provitamine A), Ascorbinsäure ( Vitamin C ), Tocopherol ( Vitamin E ), Polyphenole und Lycopin . Dazu gehören Flavonoide (sehr häufig bei Pflanzen ), Tannine (in Kakao , Kaffee , Tee , Trauben , usw. ), Anthocyane (vor allem in roten Früchten) und Phenolsäuren (in Getreide , Obst und Gemüse ).
In reduzierter Form ist Glutathion ( Protein , das beispielsweise in Bierhefe sehr häufig vorkommt ) eines der aktivsten Antioxidantien in unseren Zellen. Es ist im Darm bioassimilierbarer, wenn es an Vitamin C gebunden ist , insbesondere an liposomales Vitamin C, das seine Belastung neutralisiert, indem es vom Darm absorbiert wird.
| Antioxidantien in Tee (% ms) | ||
| Komponente | Grüner Tee | Schwarzer Tee |
| Katechine | 30 - 42 | 3 - 10 |
| Theaflavins | 0 | 2 - 6 |
| Einfache Polyphenole | 2 | 3 |
| Flavonole | 2 | 1 |
| Andere Polyphenole | 6 | 23 |
| Theanine | 3 | 3 |
| Koffein | 3 - 6 | 3 - 6 |
Die Früchte enthalten viele Antioxidantien, einschließlich der bekannten Rotweine wie Preiselbeeren und der dunkelblauen wie der Apfelbeere, da Vitamin C und Polyphenole zusammen vorhanden sind . Die "antioxidative Kraft" eines Lebensmittels, dh seine Fähigkeit, Oxidation zu widerstehen, wird in ORAC- Einheiten ausgedrückt ( Sauerstoffradikalabsorptionskapazität , dieser Wert misst die Fähigkeit des Lebensmittels, das Peroxylradikal zu neutralisieren):
| ORAC antioxidative Aktivität verschiedener Pflanzen nach USDA | |||
| Teil verbraucht | Pflanze (wissenschaftlicher Name) | Durchschnittlicher ORAC (μmol TE / 100 g) |
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|---|---|---|---|
| Rhus | Rhus | 312.400 | |
| Kurkuma | Kurkuma | 127.068 | |
| Walnuss , gewöhnlicher Walnusskern | Juglans regia | 13 541 | |
| Artischocke , Rohware | Cynara scolymus | 6 552 | |
| Frische Pflaume | Prunus domestica | 6.100 | |
| Cabernet Sauvignon Rotwein | Vitis vinifera | 4,523 | |
| Frischer Granatapfel | Punica granatum | 4,479 | |
| Frische Erdbeere | Fragaria × ananassa | 4,302 | |
| Granny Smith Apfel, frisch, mit Haut | Malus pumila | 3,898 | |
| Goji | Lycium barbarum | 3,290 | |
| Rotkohl, gekocht | Brassica oleracea var. capitata f. rubra | 3 145 | |
| Grüner Tee, aufgegossene Blätter | Camellia sinensis | 1,253 | |
Die Cranberry enthält auch eine Rekordrate an Antioxidantien ORAC (Index) mit 9584 Einheiten pro 100 g .
Es empfiehlt sich , diese Liste der Früchte der Arten reichsten, wie die Tomate, in hinzuzufügen Lycopin (Tetraterpen, rot liposoluble Pigment und starkes Antioxidans der Carotinoid - Familie ), und zwar: Wassermelone , Guave , Papaya , usw. , die zu den Früchten mit der höchsten Konzentration an Antioxidantien zählen.
Es wird angenommen, dass Mangostan - die Frucht des Mangostanbaums - starke natürliche Antioxidantien enthält, darunter mindestens 40 Xanthone . Die Schale der Frucht enthält insbesondere Vitamine , Catechine , Stilbene und Xanthone , einschließlich α-Mangostan .
Die Blaubeere : reich an Vitamin C, E und Fasern wie Erdbeere , Himbeere und Brombeere .
Die Pflaume : das Vorhandensein von Polyphenolen und Vitamin C, Pflaume : reich an Vitamin A und E.
Der Anwalt : reich an Vitamin E.
Die Orange , die Kiwi : reich an Vitamin C.
Pflanzliche Lebensmittel stellen unsere Hauptaufnahme an Antioxidantien dar. Einige Obst- und Gemüsesorten sind besonders reich an Antioxidantien. Der antioxidative Charakter dieser Lebensmittel wird auf ihren hohen Gehalt an Vitamin C , Carotinoiden (einschließlich Lycopenen ), Flavonoiden , Phenolverbindungen , Terpenoiden und Resveratrol zurückgeführt .
Der Spinat : reich an Vitamin B 9 und Kalzium, Brokkoli : Konzentrat der Vitamine A , B, C, E, wie Kohl und Rosenkohl , die Rübe : reich an Vitamin A , B 6 und B 9 und C.
Der Knoblauch : sehr reich an Antioxidantien, in der Antike galt er als Droge.
Beachten Sie, dass auch bestimmte Gewürze wie Nelken und Zimt sowie bestimmte Kräuter wie Oregano und Petersilie sehr reich an Antioxidantien sind.
Während des Kochens werden einige Antioxidantien wie Vitamin C inaktiviert, während andere sich verwandeln, um aktiver zu werden oder leichter vom Verdauungssystem aufgenommen zu werden. Dies ist bei Lycopenen aus Tomaten der Fall . Tatsächlich erhöht das Kochen der Tomate die Menge an bioverfügbarem Lycopin , wobei die Wärme es aus den Zellen der Tomate abgibt. Somit ist in Tomatensauce etwa viermal mehr bioverfügbares Lycopin enthalten als in frischen Tomaten.
Der Ahornsirup , ein Produkt aus dem Ahornsaft, enthält über zwanzig Antioxidantien.
Der Rotwein ist reich an Polyphenolen (insbesondere Resveratrol , Procyanidine ).
Die dunkle Schokolade hat einen ORAC von fast 13.000, was zu den wichtigsten Quellen für Antioxidantien zählt.
Die vielen in der Lebensmittelindustrie verwendeten antioxidativen Zusatzstoffe fallen in acht Familien: