Gli antiossidanti sono spesso indicati come una cura miracolosa per la salute e la longevità. Si dice che siano in grado di eliminare i radicali liberi, prevenire i danni alle cellule e rallentare il processo di invecchiamento. Tuttavia, come per molti processi biologici, la verità è più complessa: non solo una mancanza, ma anche un eccesso di antiossidanti può avere effetti negativi.
Nella giusta quantità, proteggono le nostre cellule, ma in dosi eccessive possono interrompere importanti processi cellulari. Qui abbiamo analizzato questi meccanismi in modo più dettagliato e vorremmo darvi una buona panoramica.
Che cos'è lo stress ossidativo?
I radicali liberi sono prodotti come sottoprodotti del metabolismo, ma anche da fattori ambientali come i raggi UV, le tossine ambientali e lo stress. Sebbene siano necessari con moderazione, ad esempio per attivare il sistema immunitario, un eccesso può portare allo stress ossidativo (cronico), una condizione associata ai processi di invecchiamento e a varie malattie.
Lo stress ossidativo si verifica quando l'equilibrio tra i radicali liberi e i meccanismi di protezione antiossidanti nell'organismo è disturbato. Gli antiossidanti sono gli antagonisti naturali di questi radicali liberi, ma il loro effetto è altamente dipendente dalla dose.
In questo articolo potete scoprire quali sono gli antiossidanti, come funzionano e perché un'assunzione equilibrata è così importante.
Come funzionano gli antiossidanti a livello molecolare?
I radicali liberi sono molecole instabili a cui manca un elettrone. Cercano un elettrone per stabilizzarsi -e lo sottraggono ad altre molecole, ad esempio nelle membrane cellulari o nel DNA . Questo processo è noto come ossidazione e può innescare una reazione a catena che danneggia le strutture cellulari.
Gli antiossidanticontrastano questo fenomeno legando i radicali liberi senza diventare essi stessi instabili. Sono molecole che neutralizzano le specie reattive dell'ossigeno (ROS) e le specie reattive dell'azoto (RNS) e possono quindi ridurre lo stress ossidativo. Rilasciano un elettrone e quindi pongono fine alla reazione a catena dannosa. Un esempio è la vitamina C (acido ascorbico), che neutralizza i radicali liberi negli ambienti acquosi delle cellule, o la vitamina E (tocoferolo), che protegge le membrane cellulari come antiossidante liposolubile.
Funzione e vie di segnalazione degli antiossidanti
Gli antiossidanti hanno effetti a tre diversi livelli:
- Neutralizzazione diretta:Reagiscono con i radicali liberi e li rendono innocui.
- Effetto indiretto:Attivano meccanismi di difesa cellulare, come la via di segnalazione Nrf2. Questa regola l'espressione di geni che attivano enzimi antiossidanti come la glutatione perossidasi (GPx), la superossido dismutasi (SOD) e la catalasi.
- Modulazione dell'infiammazione:Gli antiossidanti influenzano le vie di segnalazione come NF-κB, che svolgono un ruolo nella risposta immunitaria e nell' infiammazione .
L'importanza dei radicali liberi
I radicali liberi sono molecole altamente reattive con uno o più elettroni spaiati. Il loro nome deriva dalla loro natura chimica: "liberi" significa che non sono legati e quindi altamente reattivi, mentre "radicali" è un termine che indica atomi o molecole con elettroni spaiati. Questa proprietà li rende importanti nei processi biologici, in quanto possono accettare o donare elettroni da altre molecole.
Anche se i radicali liberi sono spesso considerati dannosi, svolgono importanti funzioni fisiologiche:
- Trasduzione del segnale:I radicali liberi come le specie reattive dell'ossigeno (ROS) svolgono un ruolo centrale nella comunicazione cellulare. Regolano varie vie di segnalazione, tra cui le vie di segnalazione MAPK e NF-κB, che sono coinvolte nella crescita, nella differenziazione e nelle risposte allo stress delle cellule. Ad esempio, i radicali liberi assicurano anche la crescita muscolare dopo un intenso allenamento di forza .
- difesa immunitaria:I macrofagi e altre cellule immunitarie usano i radicali liberi come "arma" contro gli agenti patogeni. Durante la cosiddetta "reazione di burst ossidativo", vengono rilasciate grandi quantità di ROS come il superossido (O₂-) e il perossido di idrogeno (H₂O₂) per eliminare batteri e virus.
- Guarigione delle ferite:I ROS sono essenziali per la regolazione della rigenerazione dei tessuti. Influenzano l'angiogenesi (la formazione di nuovi vasi sanguigni), la proliferazione dei fibroblasti e la produzione di collagene , che favorisce la guarigione delle ferite.
Un certo livello di stress ossidativo è quindi necessario.L'equilibrio tra i meccanismi pro-ossidativi e antiossidativi è cruciale.
Classi di antiossidanti
Gli antiossidanti possono essere suddivisi in diverse categorie:
Vitamine
Vitamina C (acido ascorbico):Antiossidante idrosolubile che può rilasciare elettroni per neutralizzare i radicali liberi. Rigenera la vitamina E ossidata e supporta i processi enzimatici.
Vitamina E (tocoferoli e tocotrienoli):Antiossidante liposolubile che protegge le membrane cellulari impedendo la perossidazione lipidica.
Mineralien
Selenio:Componente essenziale della glutatione perossidasi, un gruppo di enzimi antiossidanti che scompone i perossidi.
Zinco:Elemento stabilizzante delle proteine antiossidanti, coinvolto nelle reazioni di ossidoriduzione e che protegge le strutture degli enzimi.
Sekundäre Pflanzenstoffe:
Polyphenole:z.B . Resveratrolo o curcumina . Si trovano anche nelle bacche, nel tè e nel cioccolato fondente, agiscono come spazzini di radicali molecolari negli organismi e attivano la via di segnalazione Nrf2.
Carotenoidi:Tra questi vi sono il betacarotene, la luteina, l' astaxantina e la zeaxantina, che inibiscono le reazioni di ossidazione associate alle membrane e hanno quindi un effetto sulla pelle e sugli occhi.
Flavonoide:z.B . Fisetin . Modulano i processi infiammatori, influenzano la comunicazione cellulare e hanno un effetto antiossidante in vari tessuti.
Endogene Antioxidantien:
Glutatione:Fattore protettivo intracellulare che reagisce direttamente con i ROS e viene rigenerato dalla glutatione perossidasi. Le molecole precursori sono glicina e N-acetilcisteina - GlyNAC in breve.
Superossido dismutasi:Enzima che converte i radicali superossido in perossido di idrogeno e quindi riduce il danno ossidativo.
Catalasi:Scompone il perossido di idrogeno in acqua e ossigeno e quindi protegge dai perossidi tossici.
L'importanza dei composti fitochimici
I metaboliti secondari delle piantesono un gruppo eterogeneo di composti bioattivi che le piante sintetizzano come meccanismo protettivo contro lo stress ambientale, gli agenti patogeni e i predatori. Le piante sono costantemente esposte a fattori come i raggi UV, gli sbalzi di temperatura, le infestazioni di parassiti e i processi ossidativi. Gli antiossidanti le aiutano a prevenire i danni alle cellule e a proteggersi da queste influenze. Le più importanti sostanze antiossidanti prodotte dalle piante includono polifenoli, carotenoidi, flavonoidi e vitamine come la vitamina C ed E .
Queste sostanze vegetali secondarie agiscono come uno scudo protettivo nella pianta, neutralizzando le specie reattive dell'ossigeno e riducendo al minimo i danni ossidativi alle strutture cellulari.
Il consumo di sostanze fitochimiche nella dieta umana ha una varietà di effetti simili a quelli delle piante. Le sostanze fitochimiche più importanti includono:
- Flavonoidi- Un ampio gruppo di polifenoli presenti nel tè verde, nelle mele e nelle cipolle che hanno proprietà antiossidanti e antinfiammatorie.
- Carotenoidi- Si trovano nelle carote, nei pomodori e nella zucca, contribuiscono alla manutenzione della pelle e degli occhi e fungono da precursori della vitamina A.
- Polifenoli- Abbondanti nei frutti di bosco, nel cioccolato fondente e nel vino rosso, sono considerati un supporto per la salute vascolare e agiscono come spazzini dei radicali liberi.
- Glucosinolati- Si trovano nelle verdure crucifere, come broccoli, cavoli e senape, e svolgono un ruolo nella disintossicazione e nella protezione delle cellule.
Assunzione di resveratrolo nella vita quotidiana
Il resveratrolo è una delle sostanze vegetali secondarie del gruppo dei polifenoli. Concentrazioni particolarmente elevate si trovano in:
- Vino rosso: contiene circa 1,9-2,7 mg di resveratrolo per litro.
- Uva rossa: contiene tra i 50 e i 100 µg di resveratrolo per grammo.
- Noccioline: contengono tra 0,03 e 0,14 µg di resveratrolo per grammo.
Avrete forse sentito dire che il vino rosso è salutare nonostante l'alcol: ciò è dovuto al paradosso francese descritto sopra, che poi si è rivelato falso. Per raggiungere la quantità spesso raccomandata di 500 mg al giorno, si dovrebbero consumare quantità estreme:
- Vino rosso : circa 185 litri al giorno - una strategia decisamente non raccomandabile.
- Uva rossa : Circa 5 chilogrammi al giorno - piuttosto difficile da integrare in una dieta normale.
- Noccioline : circa 3,6 chilogrammi al giorno - un affare ad alto contenuto calorico.
Il ruolo delle sirtuine e la loro influenza sullo stress ossidativo
Le sirtuinesono un gruppo di enzimi NAD-dipendenti e una delle quattro vie della longevità che svolgono un ruolo centrale nella regolazione dell'invecchiamento cellulare, del metabolismo e dei meccanismi di difesa antiossidante. In particolare, SIRT1 è noto per ridurre lo stress ossidativo attivando la via di segnalazione Nrf2 e promuovendo l'espressione di enzimi antiossidanti come la superossido dismutasi (SOD) e la catalasi. Gli studi dimostrano che una maggiore attività delle sirtuine può contribuire a migliorare la funzione mitocondriale e a ridurre i danni al DNA causati dallo stress ossidativo.
L'attivazione delle sirtuine può essere promossa daldigiuno , dall'attività fisica e da alcune sostanze fitochimiche.
Quando può essere utile l'assunzione di antiossidanti?
Carenze di nutrienti:Le persone con un accesso limitato agli alimenti ricchi di antiossidanti a causa di abitudini alimentari, allergie o altri fattori possono trarre beneficio dagli integratori. Un medico può determinare se c'è una carenza.
Alto stress ossidativo:Le persone che sono frequentemente esposte all'inquinamento ambientale o al fumo di tabacco per necessità ( z.B. per lavoro) potrebbero beneficiare di antiossidanti aggiuntivi. Tuttavia, evitare lo stress ossidativo dovrebbe essere una priorità.
Invecchiamento:Con l'avanzare dell'età, l'assunzione di nutrienti e, soprattutto, la loro diversità diminuisce e aumenta il rischio di malattie croniche. Alcuni studi suggeriscono che un'adeguata assunzione di antiossidanti possa contrastare alcuni cambiamenti legati all'età, ma le prove non sono conclusive.
Antiossidanti ed esercizio fisico
L'assunzione di antiossidanti in relazione allo sport è un argomento controverso. Da un lato, gli antiossidanti possono contribuire a ridurre lo stress ossidativo causato dall'attività fisica intensa. D'altra parte, studi recenti dimostrano che un'assunzione eccessiva di antiossidanti poco prima o dopo l'esercizio fisico può compromettere i processi di adattamento dell'organismo all'esercizio.
- Possibili benefici: Moderate quantità di antiossidanti come le vitamine C ed E, se assunte in tempo utile dopo l'esercizio, possono favorire il recupero e ridurre l'indolenzimento muscolare.
- Possibili svantaggi: Dosi elevate potrebbero bloccare le vie di segnalazione cellulare necessarie per l'adattamento allo stress fisico. Ciò può indebolire l'effetto dell'allenamento.
Perché anche lo stress ossidativo è benefico:L'esercizio fisico genera specificamente radicali liberi, che agiscono come meccanismo di segnalazione per i meccanismi di adattamento. Promuovono la produzione di antiossidanti propri dell'organismo, aumentano la biogenesi mitocondriale e contribuiscono al miglioramento delle prestazioni fisiche.
Tempo di assunzione ottimale per gli antiossidanti
Lebensmittel mit Antioxidantien
L'assunzione migliore è distribuita nell'arco della giornata mangiando cibi freschi e ricchi di sostanze nutritive per garantire una difesa antiossidante costante.
Nahrungsergänzungsmittel
Antiossidanti liposolubili (A, D, E, K): meglio se assunti con un pasto ricco di grassi per migliorarne l'assorbimento.
Antiossidanti idrosolubili (vitamina C, polifenoli, flavonoidi): Possono essere assunti in qualsiasi momento della giornata, l'importante è la regolarità.
Medicinali &e; Interazioni: Alcuni antiossidanti possono influenzare l'effetto di alcuni farmaci. In questo caso si consiglia di consultare uno specialista
La dose fa il veleno
Gli antiossidanti sono essenziali per la salute, ma il giusto equilibrio è fondamentale. Le ricerche attuali dimostrano che non solo proteggono, ma possono anche essere dannosi in dosi elevate. Una dieta varia è il modo migliore per assumere una quantità sufficiente di antiossidanti.
