antioxidanty

Podávání antioxidantů u chorob a stavů s předpokládanou nadprodukcí volných radikálů má své teoretické opodstatnění, pokud směřuje k obnovení narušené rovnováhy mezi prooxidačními a antioxidačními ději. Je třeba vždy mít na mysli, že jakýkoliv neuvážený zásah do homeostázy může mít spíše negativní, než příznivé účinky. Nadměrné potlačení produkce volných radikálů by mohlo ovlivnit i jejich potřebné účinky, ke kterým patří např. likvidace fagocytovaných mikroorganismů či signální působení. Je třeba varovat před neuváženým užíváním různých multivitaminových preparátů, jejichž složení je mnohdy nevyvážené a za nimiž lze vidět spíše firemní ekonomické zájmy než skutečnou účinnost. Poslední výzkumy ukazují, že minimálně u některých antioxidantů dochází při dlouhodobém užívání v čistém stavu k tzv. zvratu antioxidantu, kdy se jeho antioxidační účinek změní v prooxidační (tj. vysoce nežádoucí). Tato vlastnost, jejíž mechanismus je dosud nepochopen, byla pozorována u β-karotenů (provitaminu A), vitaminu E, vitaminu C a flavonoidů. U antioxidantů přijímaných přirozenou cestou žádný zvrat zaznamenán nebyl. Vznik látek s antioxidační účinností je vedle vzniku zbarvení a aroma jedním z významných projevů reakcí neenzymového hnědnutí. K významným chemickým procesům tohoto druhu, které probíhají během výroby, skladování a zpracování potravin, patří Maillardova reakce, která snižují nutriční hodnotu potravin, jelikož probíhá transformace redukujících sacharidů a jiných karbonylových látek v přítomnosti aminosloučenin. Na vzniku antioxidační aktivity se podílejí jak vysokomolekulární melanoidy tak nízkomolekulární produkty. Zpracování potravin, především jejich tepelná úprava, je občasně považováno za jednu z hlavních příčin ztrát přírodních antioxidantů. Za jistých podmínek však může v průběhu zpracování potravin dojít také ke tvorbě sloučenin s antioxidační aktivitou. Při aplikaci mnohých technologických a kulinárních postupů tak často dochází k zásadním změnám v množství a charakteru přítomných antioxidantů, a to v důsledku četných transformačních reakcí samotných antioxidantů nebo jiných přítomných látek. Z pentos vznikající produkty mají vyšší antioxidační aktivitu než produkty hexos. Při porovnání aldóz a ketóz vykazují lepší antioxidační vlastnosti Maillardovy produkty vzniklé v systému glukóza-lysin než produkty vzniklé z fruktózy a lysinu. Vysledovat jasný trend vlivu struktury aminokyseliny na antioxidační aktivitu vznikajících produktů není jednoduché, protože ve spojení s různými karbonylovými sloučeninami se účinek aminokyselin liší. Obvykle je však pozorován nárůst antioxidační aktivity reakčních systémů s cukry v řadě kyselé < neutrální < basické kyseliny. Podmínky, za kterých dochází k Maillardově reakci, mají rovněž významný vliv na vznik produktů s antioxidačními vlastnostmi. Antioxidační aktivita obecně roste se stoupajícím pH prostředí (optimum v mírně alkalické až neutrální oblasti), s rostoucí teplotou (do 150–180 °C) a dobou reakce, a naopak klesající hodnotou aw (do 0,4–0,2). Z těchto skutečností je zřejmé, že vznik látek s antioxidační aktivitou lze očekávat při mnoha tepelně zabarvených a sušících potravinářských technologiích.Během zpracování potravin dochází nejprve ke ztrátě přirozeně se vyskytujících antioxidantů, která pak může být v závislosti na podmínkách kompenzována a překonána indukcí nových aktivních látek nebo zvýšenou biologickou dostupností přirozeně se vyskytujících antioxidantů. K poklesu aktivity mohou někdy přispívat i indukované prooxidanty, prokázaný je např. vznik pyrazinových radikálů v raných fázích Maillardovy reakce.

Lidem, kteří konzumují pravidelně čaj, kávu, víno a ovocné džusy, poskytují tyto nápoje hlavní přísun polyfenolů. Jsou to sekundární metabolity rostlin a jsou obvykle zapojeny do obrany proti ultrafialovému záření nebo agresivním patogenům.

Zabraňuje poškození buněčné DNA a působení enzymů, které podněcují růst nádoru. Kvercetin působí i proti zánětům, bakteriálním, myotickým a virovým infekcím. Účinkuje i tak, že pomocí modulace imunitního systému tlumí alergické reakce (potlačuje uvolnění histaminu z buněk). Kvercetin je chemicky podobný Cromolynu, antialergickému léku, který blokuje histamin. Kvercetin působí proti trombóze tím, že pomáhá bránit vzniku krevní sraženiny [79]. Kvercetin usnadnuje absorpci a udržení hladiny vitaminu C, zvyšuje sílu kapilár, reguluje jejich prostupnost, předchází krvácení a protržení kapilár, pojivové tkáně, posiluje cévní oblast oka [80]. Hlavní zdroje kvercetinu jsou žlutá a červená cibule (ne však cibule bílá), červené hrozny (ne však hrozny bílé), brokolice a italská žlutá tykev. Česnek, blízký příbuzný cibule, kvercetin neobsahuje. Kvercetin se tepelnou přípravou nebo mrazením neničí.

Katechiny jsou hlavní antioxidační složkou čaje. Proto se o nich mluví jako o čajových flavonoidech. Čaj účinkuje svými katechiny protektivně proti kardiovaskulárním nemocím, proti karcinogennímu onemocnění, snížení poškození DNA způsobené zářením a chemoterapií. Studie rovněž ukazují, že zelený čaj může pomoci předcházet osteoporóze, je prospěšný kůži a má silné protizánětlivé vlastnosti. Na základě experimentů in vitro a na zvířatech vykazuje příznivý vliv na imunitní systém, na shlukování destiček a na některé enzymové systémy. Katechiny spolu s proantocyanidy brzdí oxidaci LDL cholesterolu a tím budoucí vznik aterosklerosy. Typy katechinů v čaji a čokoládě jsou trochu odlišné. Čokoláda má pouze (+)- katechin a (-)-epikatechin, zatímco v čaji je spektrum katechinů širší.

Izoflavony patří do skupiny fytoestrogenů vyskytují se např. červeném jeteli nebo v plodech sóji. Izoflavony jsou strukturně podobné ženskému pohlavnímu hormonu estrogenu. Vzhledem k této podobné struktuře, mohou zasahovat do činnosti estrogenu např. vázat se na stejné estrogenové receptory na buňkách a tím regulovat množství estrogenu a snižovat příznaky menopauzy. Estrogenové receptory: α-receptory se nacházejí převážně v prsní a děložní tkáni, varlatech a játrech. β-receptory mají příznivý vliv na zdraví, lze je nalézt v krvinkách, plících, prostatě a kostech. Tady izoflavony snižují hladinu estrogenů tím, že se naváží na jejich místo. Tyto polyfenoly mají antioxidační účinky, které zastavují růst rakovinných buněk prostřednictvím inhibice replikace DNA a snížením aktivity různých enzymů. Dále pomáhají vytvořit nové kosti a tím bojují proti osteoporose.

Během kvašení kakaových bobů jsou antokyany hydrolyzovány na antokyanidiny a ty spolu s katechiny vytváří složité taniny. Jsou to ve vodě rozpustné pigmenty obsažené v buněčné šťávě vakuol. Zbarvují květy a listy rostlin podle reakce buněčné šťávy vakuol, tj. její kyselosti či zásaditosti. Mění se barva antokyanů, kyselé roztoky antokyanů bývají červené, neutrální fialové a zásadité modré. Antokyany se vyskytují v čaji, medu, vínu, ovoci, zelenině, ořechách, olivovém oleji, kakau či obilovinách. Často jsou označovány jako bioflavonoidy, protože mají příznivý vliv na lidské zdraví. Antokyany v potravinách jsou obvykle požity jako součásti komplexních směsí flavonoidů. Bioaktivní vlastnosti antokyanů jsou závislé na chemické struktuře (poloze, počtu a typu substituentu). Denní příjem se odhaduje od 500 mg až 1 g, ale může být až několik g za den, pokud jsou užívány doplňky s flavonoidy (Ginkgo biloba nebo pycnogenol). Antokyanidy mohou poskytovat ochranu před štěpením DNA, ovlivňovat estrogenní činnosti (vývoje hormonů), enzymové inhibice, zvyšovat produkci cytokinů (regulují imunitní reakce), mají protizánětlivé účinky, snižují kapilární propustnost a křehkost. Antokyany dále zlepšují noční vidění. Snižují rakovinné buněčné proliferace a inhibují nádorového bujení. Strava bohatá na antokyany zlepšuje nervové a behaviorální funkce (paměť a motorické funkce). Dále bylo zjištěno, že antokyany jsou vysoce aktivní v endoteliálních buňkách, které hrají roli v prevenci aterosklerosy. Antokyany včetně prevence tvorby volných radikálů, snižují oxidaci LDL cholesterolu, otok slinivky břišní a také hladinu cukru v moči a krevním séru.

Fenolové kyseliny lze rozdělit do dvou tříd, a to na deriváty kyseliny benzoové (např. gallová) a deriváty kyseliny skořicové. Vyskytují se nejčastěji ve formě esterů, v nichž se váží karboxylem na hydroxylové skupiny organických kyselin nebo sacharidů. Obsah hydroxybenzoových kyselin je v jedlých částech rostlin obecně velmi nízký, s výjimkou červeného ovoce, černé ředkve a cibule, které mohou obsahovat až několik desítek mg. kg-1. Důležitým zdrojem kyseliny gallové je čaj (listy obsahují 4,5 g.kg-1 čerstvé hmoty). Hydroxybenzoové kyseliny jsou součástmi komplexních struktur, jako jsou hydrolyzovatelné tanniny. Mnohem běžnější než hydroxybenzoové jsou kyseliny hydroxyskořicové: p-kumarová, kávová, ferulová, sinapová. Druhy ovoce s nejvyšším obsahem (borůvky, kiwi, švestky, třešně, jablka) obsahují 0,5–2 g hydroxyskořicových kyselin na kg čerstvé hmoty. U většiny ovoce představuje 75–100 % celkového obsahu těchto kyselin kyselina kávová. Ferulová kyselina je nejhojněji obsažena v cereáliích, hlavně ve vnějších částech zrna (98 % ferulové kyseliny), významným zdrojem jsou pšeničné otruby (5 mg. g-1). Právě ve vnějších částech obilného zrna se kyselina ferulová nachází také v trans formě, která je esterovými vazbami vázána na hemicelulosy.

Stilbeny, strukturně podobné flavonoidům, jsou v lidské výživě zastoupeny pouze v malém množství. Vyskytují se ve volné formě nebo vázané jako glykosidy. Některé z nich prokazují antimikrobní vlastnosti, a proto se řadí mezi fytoalexiny, což jsou sekundární metabolity rostlin, které se tvoří jako odpověď na stres. Do této skupiny patří známý resveratrol a jeho glukosid piceol. Resveratrolu se připisuje významná úloha v prevenci kardiovaskulárních nemocí, vykazuje antiaterogenní, protizánětlivé a antioxidační účinky. V posledních letech jsou zkoumány jeho možné antikarcinogenní účinky. Nalézá se především ve slupkách bobulí modrých odrůd révy vinné. Zráním se jeho obsah zvyšuje (až do 20 mg. kg-1). V menším množství se nalézá také ve vínech. V jednom litru je obsaženo přibližně 0,3 – 2 mg resveratrolu, více v červeném než bílém.

Pro svoji estrogenní aktivitu bývají lignany také řazeny do skupiny fytoestrogenů. Lignany se nacházejí především v různých druzích semen, v celých zrnech, luscích zeleniny a také v ovoci. Při technologickém zpracování však dochází k odstranění lignanů se slupkami společně s vlákninou a proto je lidská strava na tyto látky celkem chudá. Nejbohatším zdrojem lignanů tak zůstává lněné semínko, lněný olej a celozrnné žitné pečivo. Lněné semínko obsahuje sekoisolariciresinol (až 3,7 g. kg-1 sušiny) a malé množství matairesinolu. Lignany jsou metabolizovány střevní mikroflórou na enterodiol a enterolakton.


Magdaléna Zavadilová
Antioxidační aktivita vybraných druhů kdoulí
(diplomová práce)