Kristīne Saleniece: Antioksidanti dabā un pārtikas produktos

Kopš pagājušā gadsimta 80. gadu otrās puses pētnieki savās publikācijās aizsāka rakstīt par oksidatīvo stresu un arvien vairāk pievērsās pētījumiem par šo tēmu, kas rezultējās jau ar 9,5 tūkstošiem rakstu 2008. gadā. Tā arvien paplašinājās informācija par organismā notiekošajām ķīmiskajām reakcijām, ko izraisa virkne ķīmiski aktīvu savienojumu jeb brīvo radikāļu, kurus sauc arī par reaktīvajām skābekļa un reaktīvajām slāpekļa daļiņām. Bez tām ir arī citas vielas, piemēram, ūdeņraža peroksīds, ozons, hipohlorskābe, lipīdu peroksīds, kas nav brīvie radikāļi, bet tiek saukti par oksidētājiem un kas organismā viegli var izraisīt brīvo radikāļu reakcijas. Antioksidanti savukārt ir vielas, kas var novērst vai palēnināt bojājumu veidošanos brīvo radikāļu vai ķīmiski nestabilu molekulu dēļ. Dažkārt tos sauc arī par “brīvo radikāļu ķērājiem”.

Brīvie radikāļi

Brīvie radikāļi mūsu organismā var veidoties kā atbildes reakcija uz dažādiem apkārtējās vides faktoriem. Piemēram – cigarešu dūmi, vides piesārņojums, jonizējošais starojums, baktēriju, vīrusu, sēnīšu infekcijas, dažas zāles (ciklosporīns, gentamicīns, takrolīms, bleomicīns), smagie metāli (svins, arsēns, kadmijs, dzīvsudrabs, dzelzs, varš u.c.), industriālie šķīdinātāji, cepta pārtika (cepta gaļa, jau reizi lietota eļļa un tauki), alergēni, pesticīdi, insekticīdi u.c. Tie var veidoties arī dažādu dabīgo bioloģisko procesu laikā, piemēram, elpošanas, uztura sagremošanas, šūnu metabolisma, enerģijas ģenerēšanas laikā, no imūno šūnu aktivēšanas, iekaisuma procesiem, mentālā stresa, pārmērīgas fiziskas slodzes, išēmijas, audzējiem un novecošanas procesiem.

Brīvajiem radikāļiem un oksidantiem mūsu organismā ir duāla loma, t.i., dzīvo organismu tie ietekmē gan pozitīvi, gan postoši. Zemās un mērenās devās tie, nenoliedzami, ir noderīgi. Piemēram – šūnas struktūru formēšanā, baktēriju sagraušanā no iekšpuses ar fagocītu starpniecību, tie iesaistās fizioloģiskos šūnas reducēšanās-oksidēšanās un citās signālsistēmās, ierosina antisklerotisko, angioģenēzes, endogēno kardioprotektīvo efektu, regulē šūnu augšanu un bojāeju, kā arī, iesaistoties imūnās atbildes reakciju aktivēšanā, darbojas kā visa organisma aizsargsistēmas ierocis.

Tā kā brīvajiem radikāļiem ir svarīga loma organismā, pašam organismam ir vairākas enzimātiskās sistēmas; tāpat tas no pārtikas uzņem dažādus taukos un ūdenī šķīstošus antioksidantu savienojumus, lai sevi pasargātu no pārmērīgas brīvo radikāļu veidošanās un minimizētu agresīvo reaktīvo daļiņu izraisītos bojājumus. Antioksidantiem šajos aizsargprocesos ir vitāli svarīga loma. Veselā organismā pret brīvo radikāļu kaitīgo ietekmi tiek nodrošināts delikāts līdzsvars starp oksidantiem un antioksidantiem. Ja patoloģisku procesu un stresa situācijā rodas pārlieku liels daudzums reaktīvo daļiņu un šis līdzsvars izjūk, tad runā par iespējamību rasties oksidatīvajam stresam un neatgriezeniskiem bojājumiem šūnu struktūrās, ieskaitot olbaltumvielas, ogļhidrātus un lipīdus, šūnu normālos signālceļus, kas var būt viens no papildu faktoriem orgānu funkciju traucējumiem un slimību izcelsmei. To vidū ir dažas alerģiskas reakcijas un autoimūnās slimības, vielmaiņas (2. tipa diabēts) un hroniski dažādu orgānu deģeneratīvie traucējumi (artrīts, acu un ādas slimības, neirodeģeneratīvās un sirds-asinsvadu slimības), kā arī vēzis.

Arī organisma novecošana ir milzīgi sarežģīts process, kam raksturīgi dažādu šūnu, audu un orgānu funkciju traucējumi, tai skaitā neirodeģeneratīvās slimības (Pārkinsona, Alcheimera, Hantingtona u.c.). Pateicoties “brīvo radikāļu ierosinātas novecošanās teorijas” popularizēšanai, ir audzis antioksidantu uztura bagātinātāju patēriņš.

Antioksidanti

Antioksidantu aizsardzībai organismā jādarbojas kā lipofilajā, tā hidrofilajā šūnu vidē, tāpēc to ķīmiskā struktūra ir diezgan neviendabīga. Pēc iedarbības antioksidantus var iedalīt enzimātiskos (superoksīddismutāze, glutationperoksidāze, glutationreduktāze, katalāzes, DNS labojošie enzīmi, metionīnsulfoksīdreduktāze, peroksiredoksīns) un neenzimātiskos savienojumos. Neenzimātiskie iedalāmi endogēnajos jeb paša organisma sintezētajos (glutations, koenzīms Q10, melatonīns, metālus saistošie proteīni, D vitamīns, bilirubīns, lipoiskābe, urīnskābe) un eksogēnajos jeb ar uzturu uzņemtajos (C un E vitamīns, karotinoīdi, polifenoli, Zn, Mn, Se, Cu, arī koenzīms Q10).

Uztura bagātinātāji

Antioksidantu avoti var būt dabiski jeb no ēdiena, kā arī koncentrētu pagatavojumu jeb uztura bagātinātāju veidā. Uztura bagātinātājus iegūst vai nu no ķīmiski sintezētām sastāvvielām, vai ekstraģējot no dabiskā uztura. Uztura bagātinātājos, bez šaubām, nav tāds pats ķīmiskais sastāvs kā dabisko antioksidantu kompleksam uzturā. Arī speciālistu viedokļi atšķiras – vai uztura bagātinātāju antioksidanti dod tādu pašu efektu kā uzturā esošie.

Ja uztura bagātinātāji tiek uzņemti būtiski lielākās devās, nekā rekomendēts, tie var ierosināt arī oksidatīvo stresu, turklāt daži var izraisīt blakusefektu vai mijiedarbību ar zālēm un rezultātā pasliktināt veselību. Uztura bagātinātāji ir ieteicami, piemēram, karavīriem frontē, ilgstošo reisu kuģu apkalpei, cilvēkiem ar kuņģa-zarnu darbības traucējumiem, kuri pilnvērtīgi neuzņem barības vielas no uztura, pēc slimības, kad organismam jāatgūst bioķīmiskais līdzsvars (šajos gadījumos ieteicama speciālista konsultācija, jo dažkārt uzturu papildināt nav vēlams vai tas jādara specifiski, piemēram, onkoloģisko slimību gadījumā). Tāpat tos iesaka cilvēkiem, kuru ienākumi neļauj iegādāties daudzveidīgu uzturu (dārzeņi, augļi, jūras veltes u.c.). Tiesa, uztura bagātinātāju cenu dēļ tie nav pieejami cilvēkiem ar zemiem ienākumiem.

Ja iespējams, antioksidantus labāk uzņemt ar pārtiku, nevis uztura bagātinātājiem. Tāpēc, lai uzturs sniegtu maksimālu labumu, ir būtiski zināt, kuri produkti ar kādiem antioksidantiem ir bagāti.

Speciālistu vidū nereti raisās diskusijas par pārtikas un uztura bagātinātāju kvalitāti un attiecīgi arī par produkta izvēli. Pāragri novākti dārzeņi un augļi var nesaturēt gana kvalitatīvas uzturvielas, kas var radīt vēlmi priekšroku dot uztura bagātinātājam, kurā biogēnās vielas koncentrācija augstāka nekā dabīgajos produktos.

Tomēr nedrīkst ignorēt faktu, ka antioksidanti ir molekulas, kuru uzdevums ir pirmajām iesaistīties ķīmiskās reakcijās, lai pasargātu vajadzīgo uzturvielu stabilitāti, bet produkta glabāšanas laikā nav izslēdzamas vielu ķīmiskās izmaiņas un daudzuma samazināšanās nedz pārtikā, nedz uztura bagātinātājos. Turklāt dažādās uztura bagātinātāju sērijās ir iespējams atšķirīgs norādītās vielas daudzums, un nav garantijas, ka produkts satur uz etiķetes norādīto daudzumu, jo uztura bagātinātāju ražotājiem nav izvirzītas prasības nodrošināt produkta kvalitāti tādā mērā, kā tas ir zāļu ražotājiem, kuriem norādītais aktīvo vielu daudzums jāgarantē visā zāļu derīguma termiņa laikā.

Industriāli ražotā pārtikā ir arī fenolatvasinājumu antioksidanti, kas pievienoti pārtikas stabilitātei. Tiesa, šie atvasinājumi nav dabiskas izcelsmes, tie ir no dažādām izejvielām sintētiski iegūti produkti ar zemu cenu, kas labi nomāc oksidācijas procesus pārtikā, uzlabo tās stabilitāti un pagarina derīguma termiņu, piemēram – pārtikas piedevas butilhidrohinons (E-319), butilhidriksianisols (E-320), butilhidroksitoluols (E-321), propilgallāts (E-310).

Tomēr daži no tiem, uzņemti lielākā daudzumā vai nepareizi lietoti, var būt kaitīgi cilvēka veselībai. Piemēram, butilhidroksianisols laboratoriskos eksperimentos ir uzrādījis citotoksisku iedarbību uz aknu un smadzeņu (astrocīti) šūnām, limfocītiem, izraisījis DNS bojājumus, veicinot vēža attīstību. Savukārt butilhidroksitoluols samazina leikocītu skaitu. Butilhidrohinons arī ir citotoksisks, tas pazemina imunitāti un samazina gripas vakcīnas efektivitāti. Ķīmiski aktīvi un toksiski ir arī šo vielu metabolīti, kas rodas, gan nodrošinot antioksidanta darbību, gan organismam pārstrādājot tos.

Pētījumi

Pētījumi par blakusparādībām, ko izraisa sintētiskie antioksidanti, mudina meklēt vielas no dabiskiem avotiem, kuras dotu tādu pašu antioksidantu aktivitāti. No uztura un augu valsts iegūtās bioloģiski aktīvās vielas – antioksidantus – vieglāk iedalīt ūdenī šķīstošos un taukos šķīstošos komponentos. Arī tādu mikroelementu kā cinka, vara, selēna un mangāna savienojumiem ir antioksidantu īpašības.

Daudz tiek rakstīts un stāstīts par augu pigmentiem, kam ir antioksidantu īpašības. Sevišķi bagātas ar antioksidantiem ir sārtās un violetās ogas, kuru ķīmiskajā sastāvā visbiežāk piemin polifenolus un jo īpaši flavonoīdus, kas ir ķīmiski radniecīgu savienojumu klase.

Pētījumi apliecina, ka flavonoīdu biopieejamība ir labāka, nekā tika uzskatīts. Agrāk valdīja uzskats, ka šo dabas vielu trūkums ir tieši ātrā antocianīnu metabolizēšanās, tāpēc tie nevar kalpot par pamatu jaunām zālēm. Farmakokinētiskie pētījumi rāda, ka, piemēram, mellenēs esošie antocianīnu glikozīdi tiek ātri uzņemti no kuņģa, iekļūst asinīs un nonāk aknās, kur tiek bioķīmiski pārveidoti, pievienojot metilgrupu un glikuronskābi.

Antocianīni uzsūcas arī tievajās zarnās, bet resnās zarnas mikroflora tos noārda līdz fenola savienojumiem, aldehīdiem un fenolskābēm. Ir atklāts, ka antocianidīni nonāk praktiski visos audos un tur uzkrājas. No pētījumiem ir zināms, ka šīs vielas spēj šķērsot hemato-encefalisko barjeru un nonākt arī centrālajā nervu sistēmā, un tādējādi iesaistīties nelabvēlīgu procesu mazināšanā var arī šajos audos.

Flavonoīdiem piemīt antioksidantu, pretinfekciju, anti-mutagēnas, anti-kancerogēnas, kardioprotektīvas, neiroprotektīvas un pretiekaisuma īpašības un spēja mainīt šūnu galveno enzīmu funkcijas.

Literatūrā var atrast informāciju par daudziem laboratoriskiem pētījumiem, kur izmantoti individuāli izdalīti antioksidanti (resveratrols, tējas katehīni, E un A vitamīns u.c.), kā arī par pētījumiem, kur analizēta antioksidantu kompleksu vai ar tiem bagāta uztura ietekme uz laboratorijas dzīvniekiem un arī cilvēku veselību ilgākā laikā. Iegūtie dati parasti ir ļoti interesanti un sniedz nedaudzas atbildes uz ļoti daudzajiem jautājumiem: kas organisma procesos tiek mainīts, kā īsti tiek panākta viena vai otra signāla pārnese no šūnas uz šūnu, uz kādiem fermentiem iedarbojas, kuri fermenti vai receptori ir vai nav mērķis utt.

Jāmin, ka jābūt ļoti piesardzīgiem ar laboratorijā iegūtu rezultātu piedēvēšanu cilvēku veselības ieguvumiem, jo šādu eksperimentu modelis parasti ir izdalīts viens bioķīmisko procesu fragments, tādējādi tas nav identisks makroorganisma procesiem, kur sadarbojas arī citu fermentu un šūnu signālsistēmas.

Pētnieku veiktā analīzē par karotinoīdu ietekmi uz kognitīvajām izpausmēm tika caurlūkoti 435 pētījumu rezultāti. Autori secina, ka karotinoīdu papildu uzņemšana sekmē labākas kognitīvās izpausmes. Tādējādi šie komponenti uztura bagātinātāju veidā var palīdzēt samazināt kognitīvo traucējumu un demences risku.

Piemēram, par franču paradoksu (trekna pārtika sirds išēmiju izraisa retāk, kā būtu gaidāms) un par tā skaidrojumiem bija lasāms jau 90. gados, bet pētījumi turpinās joprojām. Aizvien tiek skaidroti mehānismi, kā etanols un vīna polifenolu un nepolifenolu komponenti, viens otru papildinot, iedarbojas pret trombocītu agregāciju, uzlabo fibrinolīzi, paaugstina augsta blīvuma holesterola līmeni, samazina zema blīvuma lipīdu holesterola oksidāciju, samazina insulīna rezistenci. Tādējādi epidemioloģiskie pētījumi atbalsta mērenu sarkanvīna lietošanu, tiesa, Pasaules Veselības organizācija nav definējusi devas.

Nesen veikts pētījums apliecina, ka antioksidantu papildterapija pacientiem ar septisku šoku samazina orgānu bojājumu pakāpi, oksidatīvo stresu un iekaisumu, salīdzinot ar standarta terapiju.

Tomēr virkne citu pētījumu, tai skaitā klīniskie pētījumi, kas savulaik šķita daudzsološi, neattaisnoja uz antioksidantiem liktās cerības un nesniedza gaidītos ieguvumus. Lūk, daži piemēri:

• Pētījumi, kas tika pabeigti 90. gadu vidū, visi parādīja, ka beta-karotīns neaizsargā pret vēzi un sirds-asinsvadu slimībām. Vienā pētījumā tā papildu uzņemšana ar uztura bagātinātāju palielināja plaušu vēža risku smēķētājiem, un arī citā pētījumā uztura bagātinātājiem, kas saturēja gan beta-karotīnu, gan A vitamīnu, bija tāda pati ietekme.
  • 2011. gada atjauninātajā analīzē, kuras pamatā bija ilgāks pētījuma dalībnieku novērošanas periods, secināts, ka E vitamīna piedevas prostatas vēža rašanās biežumu palielināja par 17% tiem vīriešiem, kuri saņēma tikai E vitamīna piedevu, salīdzinot ar placebo grupu. Lietojot E vitamīnu un selēnu, šis vēzis neattīstījās biežāk.
  • Pētījums par antioksidantu ietekmi uz vīriešu neauglību un spermas morfoloģiju, kustīgumu, DNS fragmentiem pēc 3 mēnešu antioksidantu lietošanas, salīdzinot ar placebo grupu, statistiski ticamas atšķirības nenovēroja.
  • Resveratrols, kas uzņemts Rietumu diētās, būtiski veselību neuzlabo un mirstības risku nesamazina.
  • Antioksidantus saturoši uztura bagātinātāji nemazina ar novecošanos saistīto slimību biežumu.

Šie lielākoties neapmierinošie rezultāti nav apturējusi pārtikas uzņēmumus ražot un pārdevējus piedāvāt pircējiem antioksidantus saturošus produktus. Antioksidanti joprojām tiek pievienoti brokastu pārslām, sporta batoniņiem, enerģijas dzērieniem un citiem pārstrādātiem pārtikas produktiem, un tie tiek reklamēti kā piedevas, kuras var novērst sirds slimības, vēzi, kataraktu, atmiņas zudumu un citus veselības traucējumus.

Dažādo pētījumu rezultātu neviendabīgums liecina, ka antioksidantus saturošu uztura bagātinātāju lietošana jāapsver pietiekami nopietni un ka ar vieglu rokas mājienu no plauktiem tos nevajadzētu tvert, īpaši ar domu lietot ilgstoši. Kā lielā uztura bagātinātāju dažādība, tā lietošanas ilgums liek atbildīgi vērtēt veselības stāvokli, stresa esamību, dzīvesveidu, ēdienkarti un citus parametrus, lai nenodarītu sev ļaunumu.

Noslēgumā: palutiniet savu organismu ar antioksidantiem bagātām augļu sulām vai dzērieniem, piemēram, granātābolu sulu, krūzīti kakao vai glāzi sarkanvīna. Pat kafijā un tējā ir antioksidanti. Un, svinot svētkus, baudiet melnās šokolādes uzkodas, lai iegūtu vēl vienu antioksidanta devu. Atcerieties, ka, runājot par antioksidantu pievienošanu diētai, nevienam ēdienam vai pārtikas grupai nevajadzētu būt vienīgajam. Labāk pārliecinieties, ka uzturā ir iekļauti dažādi augļi, dārzeņi, rieksti un veselie graudi.

Dr. pharm., docente Kristīne Saleniece 

LU Medicīnas fakultāte

Foto: Shutterstock

Rakstu lasiet arī „Ārsts.lv” 2021. gada septembra numurā!

Portālā "Ārsts.lv" publicēto rakstu pārpublicēšana iespējama tikai, saskaņojot ar portāla redakciju!