fiziologija

Antioksidativna snaga: kako je izmjeriti?

Kako bi se održala ispravna ravnoteža između slobodnih radikala i antioksidativnih sustava, važno je stalno osigurati tijelu adekvatnu opskrbu molekula s antioksidativnim svojstvima izvana, kako bi se spriječilo da prirodna obrana protiv radikala, sastavljena od antioksidacijske barijere, istekne. ostavljajući biomolekule izložene agresiji reaktivnih vrsta koje ugrožavaju njihovu funkcionalnost.

Molekule s antioksidativnim djelovanjem, koje se mogu uzimati uz prehranu kroz konzumiranje hrane bogate tim supstancama, ili putem ciljane suplementacije, brojne su i uključuju polifenole, vitamine, karotenoide i mnoge druge tvari. Ovi spojevi mogu reagirati sa slobodnim radikalima smanjujući njihovu reaktivnost i stvarajući manje opasne molekule koje tijelo može lako eliminirati.

Također je važno uzeti u obzir da antioksidanti djeluju s različitim mehanizmima i različitom učinkovitošću ovisno o vrsti radikala uključenog u reakciju. Svaki antioksidans, u stvari, može izvesti svoje vlastito kontrastno djelovanje na nekoliko specifičnih radikala, pa je nužno da je opskrba egzogenih antioksidanata što je moguće različitija, tako da različite molekule mogu djelovati na komplementarni način ili u sinergija u zaštiti biomolekula od oksidacije uzrokovane radikalnim vrstama različite prirode.

U tom smislu, fokus istraživanja je bio na istraživanju mehanizama kojima antioksidanti štite stanice. Posebno, mogućnost mjerenja količine antioksidanata uvedenih u prehrani ili djelotvornost antioksidacijske barijere je od velike važnosti, kako bi se na ciljani način mogli ispraviti sve rizične situacije.

Glavna poteškoća u mjerenju antioksidacijske učinkovitosti tvari posljedica je činjenice da su vrste slobodnih radikala uključene u određivanje oksidativnog stresa brojne i reagiraju s biomolekulama s različitim brzinama i mehanizmima. Zbog različite prirode slobodnih radikala, iznimno je teško identificirati metodu analize koja omogućuje jednoznačno mjerenje sposobnosti spoja da djeluje protiv oksidirajućeg djelovanja reaktivnih vrsta, posebno kada se radi o kompleksnim matricama kao što su krv, hranu ili biljne ekstrakte. U stvari, slobodni radikali se razlikuju u reaktivnosti, u tipu ciljnog biomolekula, u biološkoj matrici u kojoj djeluju i u kemijsko-fizičkom afinitetu (lipofilnom ili hidrofilnom okolišu), kao iu mehanizmu kojim se generiraju.

Nadalje, kako bi se usporedili izmjereni podaci za različite tvari, važno je pokušati standardizirati korištene metode koliko god je to moguće. Idealna analitička metoda treba prije svega biti jednostavna i lako reproducibilna, kako bi se osigurala dobra ponovljivost rezultata. Nadalje, trebalo bi koristiti značajne biološke radikale, koji reagiraju s jasnim i poznatim mehanizmima, kako bi se in vitro što više simuliralo što se događa u tijelu, minimizirajući interferenciju. Konačno, idealan test bi trebao biti svestran kako bi se omogućilo mjerenje i hidrofilnih i lipofilnih tvari.

Trenutno ne postoji jedinstvena validna metoda za mjerenje antioksidacijske snage spoja, koja odgovara opisanim karakteristikama. Stoga je potrebno koristiti kombinaciju rezultata nekoliko eseja utemeljenih na mehanizmima i na različitim radikalnim vrstama, kako bi se postigao kompromis, koji također uzima u obzir i konačnu uporabu samih rezultata.

Utvrditi što želimo izmjeriti i zašto je važno ne samo za odabir najprikladnijih metoda mjerenja, nego i za primjenu najprikladnijeg protokola za ekstrakciju, budući da antioksidanti predstavljaju vrlo veliku obitelj spojeva s vrlo različitim kemijsko-fizičkim svojstvima i ne postoji tehnika ekstrakcije koja je sposobna ekstrahirati sve antioksidante prisutne u složenoj matrici, istodobno minimizirajući prisutnost potencijalnih ometača koji mogu iskriviti rezultate.

ANALITIČKE METODE

Najizravniji način procjene sposobnosti spoja da zaštiti stanice i tkiva od oksidativnog stresa je mjerenje antioksidacijskog kapaciteta krvi nakon uzimanja samog spoja, tj. Djelotvornosti u jačanju antioksidacijske barijere, koja uključuje sve antioksidativne tvari prisutne u krvi. Razvijeni testovi općenito imaju vrlo specifične karakteristike i mogu mjeriti djelovanje određene vrste antioksidansa u dobro definiranim uvjetima. Međutim, različiti antioksidansi prisutni u krvi ne djeluju odvojeno, već provode strogo međusobno povezano djelovanje kako bi stvorili sinergiju koja omogućuje postizanje optimalne zaštite od agresije slobodnim radikalima. Prema tome, stvarno mjerenje ukupnog antioksidacijskog kapaciteta ne može se svesti samo na sumu antioksidacijskog kapaciteta pojedinačnih komponenti, a nemoguće je odrediti cjelokupno djelovanje antioksidacijskih sustava u biološkim tekućinama pomoću jednog testa.

Alternativni se način sastoji u in vitro mjerenju antioksidacijske moći egzogenih tvari koje se uzimaju s prehranom (hrana i dodaci). U ovom slučaju, međutim, treba imati na umu da je to mjera antioksidacijskog potencijala spoja, koji daje samo aproksimaciju njegove sposobnosti da izvrši stvarno zaštitno djelovanje u biološkim odjeljcima protiv agresije slobodnih radikala, budući da ocjenjuje kvantitativno prisutni antioksidanti, ali ne daju nikakve informacije o njihovoj bioraspoloživosti i njihovoj učinkovitosti nakon uvođenja u tijelo.

Metode za mjerenje antioksidacijskog kapaciteta mogu se podijeliti u dvije kategorije na temelju mehanizma kojim reagiraju sa slobodnim radikalima radi inaktivacije njihove reaktivnosti:

  • Metode HAT (vodikov atomski prijenos), koje se temelje na sposobnosti tvari da izvrši svoje antioksidativno djelovanje prenošenjem atoma vodika na radikalne vrste;
  • SET (Single Electron Transfer) metode, koje procjenjuju sposobnost tvari da smanji slobodne radikale prijenosom elektrona.

Neke od korištenih analitičkih metoda mogu djelovati s oba mehanizma.

Na temelju dosadašnjeg izlaganja jasno je da je broj testova razvijenih za određivanje antioksidativnog i antiradikalnog kapaciteta vrlo visok, tako da ćemo se u nastavku ograničiti na ukratko ilustriranje najraširenijih i najznačajnijih, pokušavajući istaknuti njihove prednosti i ograničenja.,