Radicali liberi e antiossidanti

I radicali liberi sono molecole molto instabili e reattive che per ripristinare l’equilibrio sottraggono o aggiungono elettroni agli atomi vicini. Questa azione è detta ossidazione e rende instabili gli altri atomi che a loro volta diventano radicali, così si innesta il processo dell’ossidazione a catena.

L’ossidazione è un processo chimico, in particolare una combustione, in cui l’ossigeno si lega con un substrato di partenza a formare una sostanza diversa. Un esempio di ossidazione è quella del ferro che si ossida divenendo ruggine.

Sono diverse le situazioni e le cause che portano alla formazione di radicali liberi. Innanzitutto, i radicali liberi sono coinvolti nella maggior parte delle reazioni metaboliche del nostro organismo, se in quantità minima non sono dannosi.

Ci sono quindi dei fattori interni e dei fattori esterni da cui si originano i radicali libri.

 

 

Ecco i principali fattori interni:

 

• produzione di energia, cioè il trasporto di elettroni nei mitocondri,
• metabolismo degli acidi grassi,
• attività del sistema immunitario,
• metabolismo di farmaci,
• alcune patologie, come quelle cardiovascolari, l’artrite reumatoide, le infiammazioni, traumi del sistema nervoso,
• ischemia dei tessuti, cioè la mancanza assoluta o parziale di sangue in un organo,
• diete troppo ricche di proteine e di grassi saturi animali,

• eccesso di ferro, in quanto libera il radicale ossidrile.

 

 

I fattori esterni sono:

 

• sostanze tossiche presenti negli alimenti,
• fumo di sigaretta, passivo e attivo,
• sostanze tossiche e gas inquinanti,
• abuso di alcolici, farmaci, cibo,
• allergie alimentari,
• radiazioni ionizzanti e radiazioni solari,
• stress psicofisico.

I radicali liberi più diffusi e pericolosi sono quelli reattivi dell’ossigeno (ROS).

Questi sono l'anione superossido, il perossido d'idrogeno e il radicale ossidrile.

L’anione superossido è il primo prodotto della riduzione dell’ossigeno, infatti si forma durante la riduzione dell’ossigeno ad acqua in prossimità della membrana interna al mitocondrio.

Questo radicale danneggia i lipidi di membrana, proteine, DNA e RNA. Distrugge l’ossido nitrico e determina così l’ipertensione.

La sua reattività è bassa, ma diventa ugualmente pericoloso perché dà origine al perossido d’idrogeno.

Il perossido d’idrogeno, la comune acqua ossigenata, ha quindi origine da una reazione che interessa il radicale superossido. Penetra velocemente attraverso le membrane e partecipa insieme al radicale superossido alla sintesi del radicale ossidrilico.

Il radicale ossidrile è quello più ossidante e pericoloso, estremamente reattivo verso le biomolecole.

Non vi sono meccanismi endogeni di difesa contro questo radicale, per questo genera i maggiori danni all’interno del nostro organismo.

In particolare, la sua azione danneggia proteine, acidi nucleici (DNA e RNA), gli acidi grassi polinsaturi dei fosfolipidi delle membrane.

In condizioni normali il nostro organismo è in grado di neutralizzare l’azione negativa dei radicali liberi, grazie a dei meccanismi di difesa. Il contrasto ai radicali liberi avviene grazie a delle sostanze antiossidanti.

Con questo termine si indica qualsiasi sostanza in grado di rallentare o inibire l’ossidazione causata dai radicali liberi. Queste sostanze ripristinano l’equilibrio chimico nei radicali liberi fornendo loro gli elettroni di cui sono privi.

Gli antiossidanti possono essere antiradicali o antiossidanti preventivi.

I primi neutralizzano i radicali liberi interrompendo in questo modo l’ossidazione a catena, fanno parte di questa categoria la vitamina E e la vitamina C.

Gli antiossidanti preventivi neutralizzano invece i potenziali precursori di radicali liberi, in questo modo prevengono e riducono la frequenza con cui avvengono i processi di ossidazione a catena. Fanno parte di questa categoria i sistemi enzimatici, le provitamine A come il B-carotene , la luteina e il licopene.

Le difese antiossidanti interne sono:

• enzimi detosifficanti, cioè catalasi, glutanione e perossidasi.
• Proteine, cioè albumina, leganti metalli (FE e Cu).
• Scavenger non enzimatici, chiamati così perché la loro funzione è proprio quella di spazzare, di rimuovere delle impurità che causano l’ossidazione a catena. Gli scavenger più importanti sono la vitamina A, la vitamina C e la vitamina E.

Quando viene a mancare l’equilibrio tra radicali liberi e sistemi di difesa antiossidanti si ha una condizione chiamata stress ossidativo.

Lo stress ossidativo indica la situazione in cui i radicali liberi non sono neutralizzati e iniziano a provocare vari disturbi e patologie anche gravi.

I radicali liberi colpiscono le nostre cellule, in particolare i lipidi, le proteine e gli acidi nucleici (DNA e RNA).

L’azione dei radicali liberi è legata all’invecchiamento precoce, alla perdita di elasticità della pelle, inestetismi, indebolimento del sistema immunitario.

I radicali liberi possono anche causare patologie e disturbi anche gravi, come le malattie cardiovascolari, cancro, diabete, sclerosi multipla, artrite reumatoide, enfisema polmonare, malattie degenerative come l’Alzheimer e il morbo di Parkinson.

Anche se il nostro organismo ha dei meccanismi di difesa, è molto importante quindi  l’apporto esterno di antiossidanti.

Gli antiossidanti esterni, che possiamo assumere con gli alimenti o con degli integratori adatti, fanno parte principalmente di tre gruppi: pigmenti vegetali, vitamine, micronutrienti ed enzimi .

Ecco un elenco delle sostanze antiossidanti più importanti.

I polifenoli sono una famiglia di molecole organiche naturali, prodotti dal metabolismo secondario delle piante.

Si dividono in fenoli semplici, flavonoidi e tannini.

I polifenoli sono gli antiossidanti più abbondanti nella nostra dieta, in quanto ne sono ricchi la frutta e la verdura.

Svolgono diverse funzioni, tra cui quella della pigmentazione dei frutti e dei fiori per attirare così gli impollinatori.

Grazie alla loro azione antiossidante possono prevenire malattie cardiovascolari e patologie degenerative.

I fenoli semplici rappresentano le strutture più semplici di polifenoli, si trovano soprattutto negli oli essenziali ricavati dalle piante. Esempi di fenoli semplici sono gli acidi fenolici, le cumarine, gli acidi benzoici.

I flavonoidi sono una categoria che comprende più di 5000 composti ad elevata bioattività e con diverse funzioni.

I tannini sono in realtà un gruppo di composti appartenenti alla categoria ei flavonoidi.

Vi sono due tipologie di tannini, quelli idrolizzabili che liberano acido gallico e quelli condensati che se ossidati in ambiente acido danno origine ad antocianidine.

Le antocianidine, contenute in cannella, cacao, mirtilli, contrastano l’angiogenesi cioè la formazione di nuovi vasi sanguigni per la proliferazione dei tumori.

Ai polifenoli è attribuita anche un’azione antiaterogena, cioè sono in grado di prevenire o ridurre la chiusura e l’indurimento delle arterie.

I carotenoidi sono dei pigmenti presenti nei vegetali. Il loro nome deriva dal carotene, una sostanza giallo-arancio trovata per la prima volta nella carota. Il colore varia dal giallo all’arancio, dal rosso al violetto, sono infatti i responsabili della colorazione di frutta, fiori e vegetali in generali, li troviamo però anche in alghe, muffe, lieviti.

I carotenoidi svolgono diverse funzioni, due in particolare sono di maggiore interesse: l’azione antiossidante e di precursori della vitamina A (non tutti però sono provitamine A).

L’azione antiossidante dei carotenoidi è di tipo preventiva, cioè disattivano i potenziali precursori dei radicali liberi e quindi evitano la generazione di questi e l’ossidazione a catena. I carotenoidi, grazie alla loro azione antiossidante, contrastano malattie degenerative come cancro, malattie cardiovascolari, cataratta e in generale contro tutte quelle patologie legate a fenomeni ossidativi.

La quantità e la qualità dei carotenoidi presenti negli alimenti è influenzata da diversi fattori, coma la specie, la varietà, la parte consumata, il grado di maturazione, le condizioni ambientali, le manipolazioni e le tecnologie di trasformazione. Ad esempio, le specie di zucca che hanno un colore più giallo hanno un contenuto maggiore di luteina. Interessante anche il fatto che le foglie più esterne, la buccia e i frutti contengono più carotenoidi rispetto le parti più interne. I carotenoidi antiossidanti più importanti sono B-carotene, luteina e licopene.

La luteina è il pigmento responsabile del colore delle foglie in autunno, nei vegetali ha il ruolo di proteggere dai radicali liberi fotoindotti. In particolare, la luce blu - più alta forma di energia della luce visibile – genera la specie di radicali reattivi dell’ossigeno (ROS).

La luteina insieme alla zeoxantina è l’unico carotenoide presente nella retina, per questo molto importante per la nostra salute.

Il licopene è uno dei carotenoidi più importanti ed efficienti, responsabile del colore rosso dei pomodori che ne sono infatti un’ottima fonte naturale. A differenza di altre sostanze, la biodisponibilità del licopene aumenta in seguito alla cottura che ne facilita la digestione. C’è da sapere inoltre che la quantità di licopene dipende anche da fattori ambientali, cioè un pomodoro coltivato in una zona calda contiene più licopene di quelli coltivati in una zona con clima freddo. Anche il grado di maturazione influenza il contenuto di licopene, in particolare la quantità di licopene aumenta con la maturazione. Il licopene è un carotenoide liposolubile e quindi per aumentare la sua biodisponibilità è preferibile consumarlo insieme all’olio.

Abbiamo visto che tra le sostanze con funzione antiossidante vi sono le due vitamine C ed E. La vitamina C, acido ascorbico, è una vitamina idrosolubile che svolge un’importante azione antiradicale, cioè neutralizza i radicali liberi , in particolare interrompe l’ossidazione a catena.

La vitamina E, tocoferolo, è una molecola liposolubile ad azione antiradicale, come la vitamina C. Quando queste due vitamine vengono associate, si ha un contrasto ottimale ai radicali liberi. Infatti, la vitamina C è solubile in acqua e agisce quindi contro i radicali liberi disseminati nei comparti cellulari acquosi, la vitamina E in quanto liposolubile agisce nelle zone lipidiche come le membrane cellulari.

Questa sostanza, con una struttura simile ad una vitamina, si trova sia in sostanze vegetali che animali.

È importante per il nostro organismo in quanto agisce come trasportatore di elettroni nei processi cellulari che producono energia.

Importantissimo soprattutto in quanto si trova in gran parte nel cuore, una carenza di questo enzima potrebbe avere delle ripercussioni su questo organo. Il coenzima Q10 è un ottimo antiossidante, in particolare agisce come liposolubile nella pelle contro i perossidi che danneggiano il collagene e l’elastina, contrasta in questo modo la perdita di elasticità e la formazione di rughe.