fysiologi

Antioxidantkraft: hur mäter man det?

För att upprätthålla en korrekt balans mellan fria radikaler och antioxidantsystem är det viktigt att ständigt tillhandahålla kroppen tillräcklig tillgång till molekyler med antioxidantegenskaper från utsidan för att förhindra att det naturliga försvaret mot radikaler, som utgörs av antioxidantbarriären, löper ut. lämnar biomolekylerna utsatta för aggression av reaktiva arter som äventyrar deras funktionalitet.

Molekylerna med antioxidantverkan, som kan tas med kosten genom konsumtion av livsmedel som är rika på dessa ämnen, eller genom riktade tillskott, är många och inkluderar polyfenoler, vitaminer, karotenoider och många andra ämnen. Dessa föreningar kan reagera med fria radikaler som minskar deras reaktivitet och alstrar mindre farliga molekyler som lätt kan elimineras av kroppen.

Det är också viktigt att ta hänsyn till att antioxidanter agerar med olika mekanismer och med olika effektivitet beroende på vilken radikal som är involverad i reaktionen. Varje antioxidant kan faktiskt utföra sin egen kontrastverkan på några specifika radikaler, så det är nödvändigt att utbudet av exogena antioxidanter är så varierad som möjligt så att de olika molekylerna kan verka på ett komplementärt sätt eller i synergi vid skydd av biomolekyler mot oxidation orsakad av radikala arter av olika natur.

I detta avseende har forskningen fokuserat på att undersöka mekanismerna för att skydda celler från antioxidanter. I synnerhet är möjligheten att mäta mängden antioxidanter som införs med kosten eller effektiviteten hos antioxidantbarriären av stor betydelse för att kunna korrigera eventuella riskfyllda situationer på ett målinriktat sätt.

Den största svårigheten att mäta antioxidantens effektivitet hos en substans beror på det faktum att fria radikalerna som är involverade vid bestämning av oxidativ stress är många och reagerar med biomolekyler med olika hastigheter och mekanismer. På grund av fria radikalernas olika natur är det extremt svårt att identifiera en analysmetod som tillåter att univocalt mäta en förenings förmåga att motverka oxidationsverkan hos reaktiva arter, speciellt vid hantering av komplexa matriser, såsom blod, mat eller växtekstrakter. I själva verket skiljer sig fria radikaler i reaktivitet, i typen av målbiomolekyl, i den biologiska matrisen i vilken de verkar och i kemisk-fysisk affinitet (lipofil eller hydrofil miljö) såväl som i mekanismen genom vilken de bildas.

För att jämföra de uppmätta uppgifterna för olika ämnen är det dessutom viktigt att försöka standardisera de använda metoderna så mycket som möjligt. En ideell analysmetod bör först och främst vara enkel och lätt reproducerbar för att garantera god repeterbarhet av resultaten. Dessutom bör den använda betydande biologiska radikaler som reagerar med tydliga och kända mekanismer för att simulera så mycket som möjligt in vitro vad som händer i kroppen, vilket minimerar störningar. Slutligen bör en idealisk analys vara mångsidig för att tillåta mätning av både hydrofila och lipofila substanser.

För närvarande finns det ingen enda giltig metod för att mäta antioxidantkraften hos en förening som svarar mot de beskrivna egenskaperna. Det är därför nödvändigt att använda kombinationen av resultaten från flera uppsatser baserade på mekanismer och olika radikala arter för att nå en kompromiss, vilket också tar hänsyn till slutanvändningen av resultaten själva.

Fastställa vad vi vill mäta och varför det är viktigt inte bara för valet av de mest lämpliga mätmetoderna utan också för användningen av det lämpligaste extraktionsprotokollet, eftersom antioxidanter representerar en mycket stor familj av föreningar med mycket olika kemiska och fysikaliska egenskaper och det finns ingen extraktionsteknik som är kapabel att extrahera alla antioxidanter som finns i en komplex matris samtidigt som man minimerar närvaron av potentiella störare som kan snedvrida resultaten.

ANALYTISKA METODER

Det mest direkta sättet att bedöma förmågan hos en förening att skydda celler och vävnader från oxidativ stress är att mäta blodets antioxidantkapacitet efter att ha tagit själva föreningen, dvs effektiviteten vid att stärka antioxidantbarriären, som innefattar alla antioxidant substanser närvarande i blodet. De utvecklade testerna har generellt mycket specifika egenskaper och kan mäta verkan av en viss typ av antioxidant under väldefinierade förhållanden. De olika antioxidanter som finns i blodet handlar dock inte separat, utan utför en strikt sammankopplad åtgärd för att skapa en synergi som möjliggör ett optimalt skydd mot aggression av fria radikaler. Därför kan den faktiska mätningen av den totala antioxidantkapaciteten inte reduceras till enbart summan av antioxidantkapaciteten hos de enskilda komponenterna, och det är omöjligt att bestämma den totala verkan av antioxidantsystemen i biologiska fluider med hjälp av en enda analys.

Ett alternativt sätt består i in vitro-mätning av antioxidantkraften hos de exogena ämnena som tas med kosten (mat och kosttillskott). I detta fall måste man dock komma ihåg att detta är ett mått på antioxidantpotentialen hos en förening, vilket endast ger en approximation av dess förmåga att utöva en verklig skyddsåtgärd i de biologiska facken mot aggressionen av fria radikaler, eftersom det bedömer kvantitativt antioxidanterna närvarande, men ger inte någon information om deras biotillgänglighet och deras effektivitet när de väl införts i kroppen.

Metoderna för mätning av antioxidantkapacitet kan delas in i två kategorier baserat på den mekanism genom vilken de reagerar med fria radikaler för att inaktivera deras reaktivitet:

  • HAT (Hydrogen Atom Transfer) metoder som är baserade på ett ämnes förmåga att utöva sin antioxidantverkan genom överföring av en väteatom till radikala arter;
  • SET (Single Electron Transfer) metoder som utvärderar ett ämnes förmåga att reducera fria radikaler genom elektronöverföring.

Några av de analysmetoder som används kan hantera båda mekanismerna.

Baserat på vad som hittills har sagts är det uppenbart att antalet analyser som utvecklats för bestämning av antioxidant och antiradikal kapacitet är mycket hög, så nedan kommer vi att begränsa oss själva för att kortfattat illustrera de mest utbredda och signifikanta, försöker lyfta fram deras styrkor och begränsningar .