Vapaiden radikaalien ja antioksidanttijärjestelmien välisen oikean tasapainon säilyttämiseksi on tärkeää tarjota keholle jatkuvasti riittävästi antioksidanttisia ominaisuuksia sisältäviä molekyylejä, jotta estettäisiin antioksidanttivaipan muodostamien luonnollisten suojausten loppuminen. jättämällä biomolekyylit alttiiksi reaktiivisten lajien aggressiolle, joka vaarantaa niiden toimivuuden.
Molekyylit, joilla on antioksidanttivaikutusta, jotka voidaan ottaa ruokavalion kautta kuluttamalla näitä aineita runsaasti, tai kohdennetulla lisäyksellä, ovat lukuisia ja sisältävät polyfenoleja, vitamiineja, karotenoideja ja monia muita aineita. Nämä yhdisteet pystyvät reagoimaan vapaiden radikaalien kanssa vähentämällä niiden reaktiivisuutta ja tuottamalla vähemmän vaarallisia molekyylejä, jotka elimistö voi helposti eliminoida.
On myös tärkeää ottaa huomioon, että antioksidantit toimivat eri mekanismeilla ja eri tehokkuudella riippuen reaktiossa mukana olevasta radikaalista. Kukin antioksidantti pystyy itse toteuttamaan oman kontrastinsa vaikutuksen muutamiin spesifisiin radikaaleihin, joten on välttämätöntä, että eksogeenisten antioksidanttien tarjonta on mahdollisimman vaihteleva, jotta eri molekyylit voivat toimia täydentävällä tavalla tai synergia biomolekyylien suojaamisessa erilaisten radikaalilajien aiheuttamalta hapettumiselta.
Tältä osin tutkimuksen painopiste on ollut niiden mekanismien tutkiminen, joilla antioksidantit suojaavat soluja. Erityisesti on tärkeää mitata ruokavalion sisältämien antioksidanttien määrää tai hapettumisenestoaineen esteen tehokkuutta, jotta voidaan kyetä korjaamaan riskialttiita tilanteita kohdennetulla tavalla.
Tärkein vaikeus aineen hapettumisenestoaineen tehokkuuden mittaamisessa johtuu siitä, että oksidatiivisen stressin määrittämiseen osallistuvat vapaat radikaalit ovat lukuisia ja reagoivat eri nopeuksilla ja mekanismeilla varustettujen biomolekyylien kanssa. Vapaiden radikaalien erilaisen luonteen vuoksi on äärimmäisen vaikeaa tunnistaa analyysimenetelmä, jonka avulla voidaan yksiselitteisesti mitata yhdisteen kykyä torjua reaktiivisten lajien hapettavaa vaikutusta, erityisesti kun käsitellään monimutkaisia matriiseja, kuten veri, ruoka tai kasviuutteet. Vapaat radikaalit eroavat itse asiassa reaktiivisuudessa, kohdebomolekyylin tyypissä, biologisessa matriisissa, jossa ne toimivat, sekä kemiallisessa fysikaalisessa affiniteetissa (lipofiilinen tai hydrofiilinen ympäristö), samoin kuin mekanismissa, jolla ne muodostetaan.
Lisäksi eri aineiden mitattujen tietojen vertailemiseksi on tärkeää pyrkiä standardoimaan käytetyt menetelmät mahdollisimman paljon. Ihanteellisen analyysimenetelmän tulisi ennen kaikkea olla yksinkertainen ja helposti toistettavissa, jotta voidaan taata tulosten hyvä toistettavuus. Lisäksi siinä olisi käytettävä merkittäviä biologisia radikaaleja, jotka reagoivat selkeiden ja tunnettujen mekanismien kanssa niin, että simuloidaan mahdollisimman paljon in vitro mitä tapahtuu kehossa, minimoiden häiriöt. Lopuksi ihanteellinen määritys on monipuolinen, jotta voidaan mitata sekä hydrofiilisiä että lipofiilisiä aineita.
Tällä hetkellä ei ole olemassa yhtä ainoaa voimassa olevaa menetelmää yhdisteen antioksidanttitehon mittaamiseksi, joka vastaa kuvattuja ominaisuuksia. Siksi on välttämätöntä käyttää useiden mekanismeihin ja erilaisiin radikaalilajeihin perustuvien esseiden tulosten yhdistelmää kompromissiin pääsemiseksi, jossa otetaan huomioon myös tulosten lopullinen käyttö.
Selvitä, mitä haluamme mitata ja miksi se on tärkeää paitsi sopivimpien mittausmenetelmien valinnassa, myös sopivimman uuttoprotokollan käytön kannalta, koska antioksidantit edustavat hyvin suurta joukkoa yhdisteitä, joilla on hyvin erilaiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet ja ei ole olemassa mitään uuttotekniikkaa, joka kykenee uuttamaan kaikki monimutkaisessa matriisissa läsnä olevat antioksidantit, samalla minimoimalla potentiaalisten häiriöaineiden läsnäolo, jotka voivat vääristää tuloksia.
ANALYYSI-MENETELMÄT
Suorin tapa arvioida yhdisteen kykyä suojata soluja ja kudoksia oksidatiiviselta stressiltä on mitata veren antioksidanttikapasiteettia sen jälkeen, kun yhdiste on otettu itse, eli tehokkuus antioksidanttivaaran vahvistamisessa, joka sisältää kaikki antioksidanttiset aineet. Kehitetyillä testeillä on yleensä hyvin spesifiset ominaisuudet ja ne voivat mitata tietyntyyppisen antioksidantin vaikutusta hyvin määritellyissä olosuhteissa. Veressä olevat erilaiset antioksidantit eivät kuitenkaan toimi erikseen, vaan toteuttavat tiiviisti toisiinsa liittyvän toiminnan synergian aikaansaamiseksi, joka mahdollistaa optimaalisen suojan vapaita radikaaleja vastaan. Siksi koko antioksidanttikapasiteetin todellista mittausta ei voida vähentää pelkästään yksittäisten komponenttien hapettumisenestokapasiteetin summaan, ja on mahdotonta määrittää antioksidanttijärjestelmien kokonaisvaikutusta biologisissa nesteissä yksittäisen määrityksen avulla.
Vaihtoehtoinen tapa on se, että in vitro mitataan ruokavaliossa otettujen eksogeenisten aineiden antioksidanttitehoa (elintarvikkeet ja lisäravinteet). Tässä tapauksessa on kuitenkin pidettävä mielessä, että tämä on yhdisteen antioksidanttipotentiaalin mitta, joka antaa vain arvion sen kyvystä käyttää todellista suojatoimintaa biologisissa osastoissa vapaiden radikaalien aggressiota vastaan, koska se arvioi kvantitatiivisesti läsnä olevat antioksidantit, mutta eivät anna mitään tietoa niiden biologisesta hyötyosuudesta ja niiden tehokkuudesta, kun ne on tuotu kehoon.
Antioksidanttikapasiteetin mittausmenetelmät voidaan jakaa kahteen ryhmään mekanismin perusteella, jolla ne reagoivat vapaiden radikaalien kanssa niiden reaktiivisuuden inaktivoimiseksi:
- HAT (Hydrogen Atom Transfer) -menetelmät, jotka perustuvat aineen kykyyn käyttää antioksidanttivaikutusta siirtämällä vetyatomi radikaalilajeihin;
- SET (Single Electron Transfer) -menetelmät, jotka arvioivat aineen kykyä vähentää vapaita radikaaleja elektroninsiirron avulla.
Jotkut käytetyt analyysimenetelmät kykenevät toimimaan molempien mekanismien kanssa.
Tähän mennessä sanotun perusteella on selvää, että antioksidantin ja antiradikaalisen kapasiteetin määrittämiseksi kehitettyjen määritysten määrä on erittäin suuri, joten alla on vain lyhyt havainnollistaminen yleisimpiä ja merkittävimpiä, yrittäen korostaa niiden vahvuuksia ja rajoituksia .
