Ul. Paderewskiego 124A 35-304 Rzeszów, Polska
(+48) 666-111-439
fundacja@zywienioweabc.com.pl

ANTYOKSYDANTY W ŻYWNOŚCI

Oops...
Slider with alias none not found.

 

Niewłaściwe żywienie,  obok stresu, braku aktywności fizycznej i zanieczyszczenia środowiska może być przyczyną wielu chorób cywilizacyjnych do których należą między innymi choroby układu krążenia, choroby jelita grubego, wątroby oraz nowotwory. Badania przeprowadzone w Polsce w ramach projektu „5 razy dziennie warzywa i owoce” wykazały, że statystyczny Polak zjada ich zbyt mało, a soki warzywne czy owoce suszone stanowią niestety margines naszego menu [Girnth i Hammelew, 2006]. Od początku cywilizacji  odpowiednią dietę traktowano jako główną metodę leczenia wielu chorób, przy czym lecznicze właściwości niektórych owoców i warzyw oparte były na obserwacjach i wierzeniach.

Dzisiaj wiemy jednak, że częste spożywanie żywności bogatej w antyoksydanty-będącymi związkami chemicznymi hamującymi reakcje utleniania, chroni ludzki organizm nie tylko przed chorobami, lecz także zapobiega  starzeniu się komórek [Naruszewicz, 2005]. Winowajcami stopniowo prowadzącymi do uszkodzenia białek, DNA i nienasyconych kwasów tłuszczowych a także siejących spustoszenie w zasobach tlenowych są wolne rodniki czyli cząsteczki związków posiadających na zewnętrznej powłoce elektronowej jeden lub więcej bardzo aktywnych chemicznie elektronów. Dążą one za wszelką cenę aby uzupełnić brakujący elektron z cząsteczek związków znajdujących się w innych tkankach a gdy napotkają zdrowe cząsteczki, błyskawicznie wchodzą z nimi w reakcję zabierając potrzebny elektron[Michalik, 2000]. Jeden wolny rodnik może tutaj spowodować całą kaskadę procesów utleniania takich związków jak np. nienasycone kwasy tłuszczowe i postępuje tak długo, aż spotka na swojej drodze witaminę E, która dopiero przerywa łańcuch reakcji.  w organizmie najwięcej  rodników powstaje podczas metabolizmu tlenu. Dochodzi do tego podczas fizjologicznych procesów zachodzących w komórce.

Mogą się one także tworzyć w sytuacjach niefizjologicznych, a więc na skutek działania promieniowania UV, palenia tytoniu lub spożywania niektórych substancji chemicznych. Jesteśmy bombardowani wolnymi rodnikami zwłaszcza wtedy, kiedy mamy infekcję i borykamy się ze stanami zapalnymi.
W żywności natomiast tworzą się w takich produktach jak wyroby cukiernicze o długich terminach przydatności do spożycia,
w produktach smażonych lub długo przechowywanych, tłuszcze ulegają szybkiemu utlenianiu i pokarmy te zawierają dużo wolnych rodników.
[Gajewski, Kamińska i inni, 2005]

Naturalne i syntetyczne przeciwutleniacze w produktach żywnościowych.

Źródło naturalnych antyoksydantów.

Żywność pochodzenia roślinnego jest bogatym źródłem związków o właściwościach przeciwutleniających. Zaliczamy do nich przede wszystkim polifenole, witaminy A, C, tokoferole, karotenoidy, kwasy organiczne, wapń, selen, glutation, chlorofiliny, indole, fityniany, tiocyjaniany. Liczną grupę reprezentowaną przez polifenole stanowią flawonoidy wraz z antyocjanami [Szajdek i in., 2004]. Najbogatszym źródłem antyoksydantów w naszej diecie są owoce i warzywa oraz ich przetwory, nasiona roślin strączkowych i zbóż, zioła i przyprawy oraz herbata i kawa. Większość owoców, to ogromne źródło karotenoidów, związków polifenolowych i witaminy C [Sikora i in., 2007]. Witamina C to składnik, który  powinien znajdować się w każdej diecie antyoksydacyjnej. Jest ona niezbędna do produkcji kolagenu, pobudza układ odpornościowy, uczestniczy w metabolizmie tłuszczów [Balch, 2017]. Spośród owoców szczególne znaczenie przypisujemy owocom jagodowym, które bogate są w antyocjany ( naturalne barwniki). Zaliczamy do nich m.in. czarną i czerwoną porzeczkę, borówkę amerykańską, czarne jagody, aronię i winogrona. Niektóre gatunki owoców jagodowych, przede wszystkim owoce aronii, charakteryzują się dużą zawartością tanin, które działają antymutagennie. Liczne badania wykazały, iż owoce jagodowe i pestkowe, pod względem aktywności przeciwutleniającej, znacznie przewyższają cytrusy, w których za właściwości antyoksydacyjne odpowiedzialna jest w największym stopniu witamina C oraz w mniejszym karotenoidy (naturalne barwniki roślinne) [Szajdek i in., 2004]. Spośród owoców przetworzonych, największą zawartością przeciwutleniaczy charakteryzują się wina, szczególnie te, otrzymywane z czerwonych winogron. Zawarte w nich flawonoidy hamują utlenianie tłuszczów, działają również jako inhibitory enzymów oksydacyjnych. Badania wykazują  na obecność w winie rezweratrolu, związku o wysokiej aktywności antyoksydacyjnej. Gromadzi się on głównie w skórkach czerwonych winogron. Udowodniono również, że aktywność przeciwutleniająca win czerwonych jest 6 – krotnie większa niżeli win różowych i ok. 17 – krotnie wyższa niż win białych [Szajdek i in., 2004]. Pomidory uważane są za najlepsze źródło antyoksydantów wśród warzyw. [Sikora i  in., 2007]. Substancje zawarte w czosnku odznaczają się największą zdolnością neutralizacji wolnych rodników [Stolarzewicz i in., 2013]. Warzywa kapustne zawierają duże ilości witaminy C oraz polifenoli, zaś pomidory są źródłem likopenu, naturalnego barwnika, który nadaje im kolor czerwony [Sikora i in., 2007]. Przetwory pomidorowe, takie jak: koncentraty, soki, sosy, zupy również stanowią bogate źródło likopenu, zaś procesy termiczne nie wpływają na zmniejszenie jego zawartości w produktach [Szajdek i in., 2004]. Jarmuż, szpinak, brokuły, brukselka, kalafior mają cenne właściwości prowitaminowe. Zawierają w sobie duże ilości karotenoidów [Igielska – Kalwat i in., 2014], które wpływają m.in. na  obniżenie zawartości cholesterolu i mają działanie przeciwnowotworowe, działając jako „wymiatacz wolnych rodników” [Hallman, 2014]. Produkty zbożowe, w odróżnieniu od owoców i warzyw wykazują słabszą aktywność przeciwutleniającą. Zawierają w sobie związki fenolowe, których najwięcej znajduje się w  otrębach owsa i nasionach gryki. w ziarnach zbóż stwierdzono obecność selenu. Nasiona strączkowe, takie jak soja, bób, soczewica, groch również wykazują właściwości antyoksydacyjne. Tokoferole, karotenoidy to przeciwutleniacze występujące w nasionach roślin oleistych [Szajdek i in., 2004]. Używki, takie jak kawa, herbata, dostarczają nam znacznych ilości katechiny, która jest zawarta w zielonej herbacie, w kawie znajdują się kwasy chlorogenne. Związki utleniające obecne są także w ziołach i przyprawach. [Sikora i in., 2007]. Prowadzone badania naukowe i epidemiologiczne wykazują, że dieta bogata w  naturalne antyoksydanty odgrywa istotną rolę w profilaktyce chorób cywilizacyjnych, przewlekłych oraz schorzeniach geriatrycznych [Olędzki, 2012].

Syntetyczne przeciwutleniacze w żywności.

 Do grupy syntetycznych przeciwutleniaczy należą tokofenole. Koncentrat tokofenolu jest ogólnie znany jako substancja o symbolu E-306 natomiast istotne działanie antyoksydacyjne wykazują tokoferole α i γ, których używa się do utrwalania tłuszczów zwierzęcych. Dopuszczone zostały również do produkcji margaryn, olejów roślinnych, płatków zbożowych oraz koncentratów sosów [Balch, 2001] 

Estry kwasu galusowego- głownie galusanpropylu, oktylu oraz dodecylu. Są to związki o dużej aktywności przeciwutleniającej. Stosuje się je do długotrwałego przechowywania smalcu, obecne są również w olejach roślinnych i margarynach. [Kołakowska, 1999].

 Butylohydroksyanizol- hamuje zmiany oksydacyjne w tłuszczach i zapobiega zmianom zapachu. Jego mechanizm działania polega na przerywaniu reakcji rodnikowej, wykazuje działanie antybakteryjne i wstrzymuje rozwój niektórych pleśni. Jest odporny na działanie wysokiej temperatury a co za tym idzie w trakcie smażenia nie traci właściwości przeciwutleniających. Związek ten stosowany jest głównie w celu utrwalania tłuszczów kuchennych i cukierniczych, olejów do produkcji przekąsek takich jak chipsy czy frytki, koncentratów, suszów ziemniaczanych oraz gumy do żucia. [Rutkowski, Gwiazda, 1997].

Kwas askorbinowy i jego sole należą do związków o działaniu silnie redukującym, utleniając się usuwają tlen ze środowiska oraz redukują wcześniej utlenione związki. Wykorzystuje się je do ochrony przed brunatnieniem owoców i warzyw o jasnym miąższu, do zwiększania trwałości tłuszczu w produktach takich jak mąka, przetwory zbożowe i mrożone potrawy.
Kwas askorbinowy hamuje również zmiany w zapachu zachodzące w napojach i konserwach, stosowany jest także jako składnik polepszający jakość mąki. [Czapski, Wieland, 1992]

Palmitynian askorbylu jest związkiem dobrze rozpuszczalnym w tłuszczach. Stosowany jest głównie do ochrony produktów takich jak proszki mleczne, napoje czy desery. [Brzozowska, 1996]

Sól wapniowo-dwusodowa kwasu etylenodwuaminoczterooctowego (EDTA) – jest stosowana do utrwalania majonezów i sosów majonezowych o obniżonej zawartości tłuszczu i napojów. Związek ten umożliwia zachowanie jasnej barwy warzyw a także hamuje rozwój niektórych drobnoustrojów [Brzozowska, 1996].

     Oddziaływanie antyoksydantów na organizm człowieka.

Prozdrowotne właściwości antyoksydantów.

Antyoksydanty wykazują pokaźny biologiczny potencjał, który poprawnie  i krytycznie wykorzystany, może mieć duży wpływ w zapobieganiu czy leczeniu chorób  [Manhart,2011]. Niski poziom antyoksydantów w organizmie człowieka zawszewiązano ze zwiększonym ryzykiem choroby układu sercowo-naczyniowego[Balch,2016]. Badania sugerują, że pokarmy o wysokim potencjale antyoksydacyjnym chronią komórki organizmu i ich struktury przed uszkodzeniami wolnorodnikowymi [Olędzki,2012].  Do mechanizmów obronnych nieenzymatycznych zaliczamy przede wszystkim przeciwutleniające witaminy C i E oraz beta-karoten (prowitamina A) [Mohr,2005]. Dzięki bardzo dobrej rozpuszczalności witaminy C oraz aktywnemu transportowi jest wchłaniana przez organizm w około 70-80 % i pozostaje najbardziej podstawowym antyoksydantem. Nie tylko sama działa jako antyoksydant, ale wspomaga również działanie enzymów antyoksydacyjnych i regenerację witaminy E. Zwiększa to ogólne możliwości antyoksydacyjne organizmu i pozwala na zmniejszenie podaży witaminy E. Witamina C obniża poziom cholesterolu i ciśnienie krwi, hamuje agregację płytek krwi i wzmacnia naczynia krwionośne. Potrafi
zablokować we krwi działanie wolnych rodników, zanim zaatakują cząsteczki LDL- lipoproteiny o małej gęstości, które stanowią główną formę, w jakiej cholesterol jest transportowany do tkanek [ Balch,2016].
Bardzo duże dawki witaminy C skutecznie zmniejsza ilość niebezpiecznego sorbitolu nagromadzonego w komórkach krwinek czerwonych u chorych na cukrzycę [ Balch,2016]. Witamina E wspomaga działanie insuliny i ma wiele innych korzystnych właściwości. Uzupełnianie witaminy E w diecie chorych na cukrzycę zmniejsza ogólny stres oksydacyjny  i wpływa na znaczne ograniczenie powikłań w tej chorobie. Uważa się również, że witamina E pomaga zapobiegać cukrzycy [Balch, 2016]. Karotenoidy są grupą barwników roślinnych, z czego najważniejsze dla człowieka to beta-karoten, alfa-karoten, beta-kryptoksantyna, likopen, luteina i zeaksyntyna. Beta-karoten wykazuje u człowieka wspomagające działanie przeciwutleniające [Wolski in.,2007]. Podstawowymi przeciwutleniaczami obecnymi w żywności są substancje polifenolowe.  W badaniach epidemiologicznych, wykazano, że polifenole wpływają na zmniejszenie występowania częstości występowania chorób serca, miażdżycy i niektórych typów nowotworów [Wolski in., 2007]. Polifenole są silnym antyoksydantem (aktywuje w wątrobie enzymy eliminujące toksyny  z organizmu) i przyspiesza samoistną śmierć komórek rakowych [Servan-Schreiber,2008]. Do własnych przeciwutleniających czynników obronnych organizmu należą głównie enzymy (dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydaza glutationowa, katalaza) przekształcające wolne rodniki w substancje nieszkodliwe dla zdrowia [Mohr,2005]. Selen jest oligoelementem występującym w glebie. Stymuluje komórki układu odpornościowego, a zwłaszcza komórki NK (ang. Natural Killer), które atakują komórki nowotworowe oraz zainfekowane wirusami. Pierwiastek ten potęguje działanie mechanizmów przeciwdziałających utlenianiu w organizmie [Servan-Schreiber,2008]. Dużą grupę związków o charakterze antyoksydantów stanowią fitoestrogeny. Związki te chronią frakcje LDL przed utlenianiem i tym samym zapobiegają odkładaniu się blaszki miażdżycowej w ścianach tętnic. Skutkiem jest obniżenie ryzyka choroby niedokrwiennej serca [Grajek, 2004]. GSH (glutation) to  najważniejszy antyoksydant, który neutralizuje wyprodukowane wolne rodniki, jest również substratem szereg enzymów [Balch,2016]. Glutation oprócz neutralizowania wolnych rodników, odpowiada także za utrzymanie aktywności antyoksydacyjnej innych przeciwutleniaczy, stabilizując ich formę zredukowaną. Zaobserwowana, że glutation poprzez neutralizowanie skutków stresu oksydacyjnego hamuje rozwój retinopatii cukrzycowej. Glutation zmniejsza również ryzyko wystąpienia zaćmy, odgrywając istotną rolę w zapobieganiu utleniania białek soczewki [Wolski,2007]. Sulforafan jest jednym izotiocyjaninów, wytwarzanych przez warzywa z rodziny krzyżowych. Związek ma zdolność pobudzania enzymów wątrobowych odpowiedzialnych za detoksykację szkodliwych substancji rakotwórczych [Sikorski,2007.

 Negatywny wpływ syntetycznych przeciwutleniaczy na organizm człowieka.

W wielu produktach spożywczych podczas obróbki technologicznej i przechowywania zachodzą przemiany chemiczne, powodujące obniżenie jakości żywności. Substancjami przeciwutleniającymi są BHT ( Butylohydroksytoluen), BHA (Butylohydroksyanizol) oraz estry kwasu galusowego (galusan propylu, oktylu, dodecylu).  Naturalna witamina E ma dwa razy większą przyswajalność biologiczną w porównaniu do syntetycznej. Wchłanianie syntetycznej witaminy E przez tkanki następuje bardzo powoli. BHT jest jednym z najpowszechniej stosowanych przeciwutleniaczy syntetycznych. Dowiedziono, że przyjmowanie wysokich dawek BHT wywiera toksyczny wpływ na wątrobę, płuca, nerki i mechanizm koagulacji krwi u szczurów. Stwierdzono, także po uprzednim podaniu inicjatora kancerogenezy BHT pełnił rolę promotora kancerogenezy pęcherza moczowego, okrężnicy, tarczycy  i płuc u zwierząt. BHT bierze istotny udział w powstaniu pokrzywki związanej z alergią typu I, alergicznego zapalenia śluzówki nosa, a nawet astmy u ludzi  [Kiewlicz i Szymusiak, 2014].  BHA wchłania się z przewodu pokarmowego i może gromadzić się w tkance tłuszczowej.  BHA chroni organizm przed niekorzystnymi zmianami oksydacyjnymi dzięki właściwościom utleniającym, ale te same właściwości czynią z BHA związek o potencjalnym działaniu rakotwórczym i sprzyjającym rozwojowi zmian nowotworowych [Brzozowska, 2010].  Do syntetycznie otrzymywanych przeciwutleniaczy należą estry kwasu galusowego (galusany). z badań przeprowadzonych na zwierzętach stwierdzono, że galusany w większych dawkach powodują niedokrwistość, wpływają na obniżenie działania niektórych enzymów, hamują wzrost, prowadzą do bezpłodności, działają hepatotoksycznie. Nie stwierdzono ich działania rakotwórczego. Galusany są alergenami, im dłuższy łańcuch węglowy mają tym w większym stopniu działają alergennie. Najsilniejsze działanie uczulające posiada galusan dodecylu. Przypadki zapalenia skóry i błony śluzowej jamy ustnej na skutek kontaktu z galusanem dodecylu obserwowano u ludzi zawodowo narażonych na kontakt z tym związkiem [Brzozowska,2010]. TBHQ (tert- butylohydrochinon) jest jednym z najbardziej efektywnych przeciwutleniaczy dla większości tłuszczów i olejów. w badaniach na zwierzętach laboratoryjnych wykazano, że TBHQ w dużych dawkach może powodować uszkodzenia DNA oraz przyczyniać się do powstania raka żołądka [Brzozowska,2010] Tokofrole syntetyczne spożywane w nadmiarze mogą wywoływać u człowieka problemy gastryczne, krwotoki, przyczyniać się do osłabienia i znużenia, wpływają na metabolizm hormonów sterydowych [Brzozowska,2010]. Kwas L-askorbinowy (witamina C) i jego sól sodowa w większych ilościach mogą działać moczopędnie, powodować nudności, wymioty, biegunki, zakłócenia snu, u niemowląt rumień skórny, sprzyjać kamicy nerkowej, produktem rozkładu witaminy C jest kwas szczawiowy  [Brzozowska,2010]. Kwas cytrynowy nie stanowi żadnego zagrożenia zdrowotnego, stwierdzono jedynie zwiększenie ścierania zębów i miejscowe podrażnienia [Brzozowska,2010]. Rezorcynol jest szybko wchłaniany z przewodu pokarmowego, metabolizowany poprzez sprzęganie z siarczanami lub kwasem glukuronowym, a następnie wydalany z moczem. Nie wykazano kancerogennego i genotoksycznego działania rezoncynolu [Brzozowska,2010].

 

                                                                                                                                         Opracowała:

                                                                                                                             Agnieszka Winiarz Krawczyk.

 

Bibliografia

 

1.     Balch J, Super
antyoksydanty czyli leki XXI wieku w naszym jedzeniu. Wydawnictwo Amber,
2016, s.49-50,54-55.

2.     Balch J, The Super
Antioxidants. Why they will change the face of healthcare in  the 21  century, M Evans & Co Inc, New York,
1999, s. 164.

3.     Ball S: Antyoksydanty
w medycynie i życiu człowieka. Oficyna Wyd. Medyk, Warszawa 2001.

4.     Brzozowska A,
Toksykologia żywności, Warszawa, 1996.

5.     Brzozowska A.
Toksykologia żywności Przewodnik do ćwiczeń. Wydawnictwo SGGW, 2010, s.
103,110,112-116.

6.     Czapski J, Wieland A,
Dodatki do żywności-przyjaciel czy wróg,Państwowe Wydawnictwa Rolnicze
i Leśne, Poznań 1992

7.     Gajewski M, Kamińska E,
Wysocki Ł, Szczepanik Sz , Sygitowicz G, Wojciechowski M,  Gospodarka tlenowa w organizmie, 2005,:
(dostęp on-line: http://www.vetpol.org.pl/www_old/ZW2005/2005_07_Gospodarka_tlenowa.pdf, dn. 7.02.2018)

8.     Grajek W. Rola
przeciwutleniaczy w zmniejszeniu ryzyka wystąpienia nowotworów
i chorób układu krążenia. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2004 1(38)
, s.3-11.

9.     Hallman E. Wartość
odżywcza i zawartość związków bioaktywnych w  warzywach
i owocach z produkcji ekologicznej, XII Forum Rolników Ekologicznych,
Barzkowice 2014.

10.  Igielska – Kalwat J,
Gościańska J, Nowak I, Karotenoidy, jako naturalne antyoksydanty, w:  Potępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej,
2015, s. 69 (dostęp on-line:
http://www.phmd.pl/api/files/view/116279.pdf, dn. 29.01.2017 )

11.  Kiewlicz J., Szymusiak
H. Zastosowanie długołańcuchowych estrów kwasu galusowego jako przeciwutleniaczy
w preparatach kosmetycznych. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej
w Gdyni, nr 86, grudzień 2016 s. 259.

12.  Lipiak D. Właściwości
i biodostępność naturalnej witaminy E. Brenntag,

2006, s.3.

13.  Manhart N. Freie
Radikale und Antioxidantien, Medizinische Universität Wien, 2011 s. 9.

14.  Michalik B, Flawonoidy
i nie tylko, Żyjmy dłużej, 2000.

15.  Mohr P. Choroby
nowotworowe. Agencja Wydawnicza Jerzy Mostowski, 2005, s.109-110.

16.  Naruszewicz M,
Bioflawonoidy-naturalne antyoksydanty w profilaktyce i leczeniu
niedokrwiennej choroby serca, Zdrowe serce, 2005, nr 4

17.  Olędzki R. Potencjał
antyoksydacyjny owoców i warzyw oraz jego wpływ na  zdrowie
człowieka. Nauki inżynierskie i technologiczne 2012, 1 (4) , s. 44.

18.  Olędzki R. Potencjał
antyoksydacyjny owoców i warzyw oraz jego wpływ na zdrowie człowieka.
Nauki inżynierskie i technologiczne, 2012, 1(4) s. 5.

19.  Rutkowski A., Gwiazda S,
Substancje dodatkowe i składniki funkcjonalne w żywności,Zakład
Higieny Żywności i Żywienia Instytutu Żywności i Żywienia
w Warszawie, 1997. s. 141-142.

20.  Servan-Schreiber D,
Antyrak, Wydawnictwo Albatros Andrzej Kuryłowicz S.C., 2007, s.173-174, 180.

21.  Sikora E, Cieślik E,
Źródła naturalnych przeciwutleniaczy. Konferencja Naukowa. Naturalne
przeciwutleniacze od surowca do organizmu. Poznań 2007, s. 7.

22.  Sikorski Z. i in.
Chemia żywności. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2007

23.  Stolarzewicz I. A,
Ciekot J, Fabiszewska A. U, Białecka – Florjańczyk E. Roślinne
i mikrobiologiczne źródła przeciwutleniaczy, w: Potępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 2013,
67
.

24.  Świderski F, Zalewski S,
i inni, Żywność wygodna i żywność funkcjonalna, 2003.

25.  Szajdek A.,  Borowska J. Właściwości przeciwutleniające
żywności pochodzenia roślinnego, Materiały i Konferencji Naukowej,
Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2004, 4 (41) s. 6-17.

26.  Wolski T. i in.
Rola i znaczenie antyoksydantów w medycynie ze szczególnym
uwzględnieniem chorób oczu. Postępy Fizjoterapii, 2/2007, s. 82-90.

 

Facebook