Szabad-gyökök
Az emberi test működése bonyolult kémiai folyamat eredménye, mely addig működik tökéletesen amíg ezen folyamatok természetes egyensúlya fennáll. Szervezetünket különféle károsító terhekkel gyengítjük. Ezek közül az egyik ilyen meghatározó negatív tényező a szabad-gyökök tömkelege.
Ezek a szabad-gyökök folyamatosan keletkeznek, aminek oka többek között lehet: alkohol fogyasztás, dohányzás, gyógyszerek, drogok, nem megfelelő táplálkozás, környezet szennyezés, légszennyezés, mérgező vegyszerek, UV sugárzás, elektroszmog.
A szabad gyökök olyan molekulák vagy molekularészletek, melyek párosítatlan elektront tartalmaznak a legkülső elektronhéjukon. Mivel az elektronok párképzésre hajlamosak, a magányos elektront tartalmazó molekulák nagy intenzitással keresnek más molekulákat, melyektől elektronokat szerezhetnek. Így a szabad gyökök nagy reakciókészségűek, könnyen és gyorsan kémiai reakcióba lépnek más vegyületekkel.
A szabad-gyökök az élő szervezetben is keletkeznek normál élettani körülmények között, szerepük és feladatuk pontosan körülhatárolt a szervezetben; elbontásukra és semlegesítésükre, pedig többszintű védelmi mechanizmust hozott létre a természet.
A külső környezetben is keletkeznek szabad gyökök, például a molekuláris oxigénből energia-felvétellel, más molekulákból ultraibolya vagy radioaktív sugárzás, hő és különböző kémiai anyagok hatására. Környezet szennyezés, egyes gyógyszerek, mezőgazdasági kémiai szerek, altatószerek, ipari oldószerek és a dohányfüst is szabad gyök-forrásnak tekinthetők.
A környezetünkben jelenlévő szabad gyökök befolyásolják szervezetünk biokémiai folyamatait, élelmiszerrel elfogyasztjuk, belélegezzük vagy a bőrünkön keresztül vannak ránk hatással.
A szervezet védekező rendszerének tűrőképessége elég jelentős, ezért sokáig képes megakadályozni, hogy szabad gyökök káros folyamatot indítsanak be a szervezetben. A védelmi rendszer kontrollja alól kiszabadult szabad gyökös reakciók azonban valamennyi biomolekulában károsodásokat idéznek elő, és ezért különböző megbetegedések (szív- és érrendszeri elváltozások, daganatok) kialakulását segítik elő.
A szabad gyökök először a zsírokat alkotó zsírsav molekulákat támadják meg, mert az ezekben jelenlévő kettős kötések nagyon érzékenyek az oxidatív károsodásokra. Ez a gyökös mechanizmusú láncreakció a lipidperoxidáció. A láncreakciók sajátosságaiból következően már néhány szabad gyök is rendkívüli károsodásokat idézhet elő. Az iniciációs folyamatokat, vagyis a lipidperoxidáció első lépését valamilyen külső vagy belsőágens indítja be (UV-fény, élettani folyamatokban működő enzimek, átmeneti fémionok, mint a Fe21. Ebben a folyamatban viszonylag egyszerű összetételű, kis molekulájú szabad gyökök keletkeznek, például hidroxil vagy szuperoxid gyök.
A második lépcső, a propagáció, az előbbinél sokkal intenzívebb folyamatokat foglal magába, ugyanis az első szakaszban keletkezett szabad gyökök (szuperoxid, hidroxil) a telítetlen zsírsavak kettős kötéseivel lépnek reakcióba, amelynek eredménye újabb, nagyobb számú szabad gyökök (lipidhidroperoxidok) keletkezése.
A folyamat végül a termináció, vagyis nem gyök jellegű termékek (pl. aldehidek) képződésévé zárul le. A folyamat eredményeként megjelenő végtermékek, például az aldehidek, ketonok, de a folyamat közben felszabaduló molekulák közül is számos, a legjelentősebb biokémiai vegyületekkel, mint a zsírok, fehérjék, DNS, közvetlenül reakcióba léphetnek.
A szabad gyökök az élelmiszereket alkotó molekulák szerkezetét is képesek megváltoztatni. Az élelmiszerekben lezajló legismertebb oxidációs folyamat az avasodás, amely illat-, szín- és íz elváltozással jár, ezen kívül a különböző kémiai reakciók során olyan termékek keletkeznek, melyek önmagukban is károsak lehetnek a szervezetre. Ilyen termékek például az aldehidek, ketonok, melyek a kellemetlen ízért is felelőssé tehetők.
Az oxidáció azonban nem csak a zsírsavak szerkezetét változtatja meg, hanem más molekulákat is károsít, például a vitaminokat, és a fehérjéket felépítő aminosavakat is, ezért az élelmiszer tápértéke is jelentősen csökkenhet.
Az élő szervezetekben lejátszódó szabad gyökös reakciók egy része fontos a szervezet normál állapotának fenntartásában. Egyes sejtek például azért termelnek szabad gyököket, hogy azok megtámadják és elpusztítsák a szervezetbe bejutott kórokozókat.
A szervezet más helyén lejátszódó szabad gyökös és lipidperoxidációs folyamatokban olyan vegyületek keletkeznek, melyekből a szervezet saját maga számára nélkülözhetetlen vegyületeket állít elő, például a véralvadást és a vérnyomást szabályozó speciális anyagokat, hormonokat.
Ha a szervezetben a normál folyamatok során nagyobb mennyiségű szabad gyök termelődik, ezt a saját védelmi rendszere semlegesíteni tudja.
Amennyiben a belső szabad-gyök termelő folyamatokat valami megzavarja, például egy kórokozó, külső fokozott szabad-gyök terhelés (dohányzás, gyógyszer, erős UV sugárzás, helytelen és kiegyensúlyozatlan táplálkozás!!!) és túl sok gyök képződik, a saját védelmi rendszer nem elegendő a káros hatások kivédésére. Így a létfontosságú molekulák szerkezetének megváltozása a szervezet biokémiai folyamataiban zavarokat okoz, számos élettani folyamat irányát módosítja, végső soron, pedig az élőlény megbetegedését eredményezi.
Napjainkban az orvostudomány számos megbetegedés kialakulásában, ill. a tünetek súlyosbodásában igazolta a szabad-gyökös folyamatok jelenlétét. Ezek között elsősorban szív- és érrendszeri betegségeket, pl. az ateroszklerózist, daganatos megbetegedéseket, szem, ízületi és idegrendszeri elváltozásokat, a bőr idő előtti öregedését és az időskori szenilitást lehet megemlíteni.
A kutatási eredmények igazolták, hogy az antioxidánsok lekötik a szabad-gyököket, ezáltal képesek megelőzni a súlyos, halálos betegségek kialakulását. Dr. Richard Cutler kutató kijelentette, hogy az emberi élet hossza egyenesen arányos a szervezetben mérhető antioxidánsok mennyiségével.