Um ein korrektes Gleichgewicht zwischen freien Radikalen und Antioxidationssystemen aufrechtzuerhalten, ist es wichtig, den Körper ständig mit einer ausreichenden Versorgung von Molekülen mit antioxidativen Eigenschaften von außen zu versorgen, um zu verhindern, dass die natürliche Abwehr gegen Radikale, die durch die Antioxidationsbarriere gebildet werden, nachlässt. Die Biomoleküle bleiben der Aggression reaktiver Spezies ausgesetzt, die ihre Funktionalität beeinträchtigen.
Die Moleküle mit antioxidativer Wirkung, die durch den Verzehr von Lebensmitteln mit hohem Gehalt an diesen Substanzen oder durch gezielte Nahrungsergänzung in die Nahrung aufgenommen werden können, sind zahlreich und umfassen Polyphenole, Vitamine, Carotinoide und viele andere Substanzen. Diese Verbindungen können mit freien Radikalen reagieren, was ihre Reaktivität verringert und weniger gefährliche Moleküle erzeugt, die vom Körper leicht eliminiert werden können.
Es ist auch wichtig zu berücksichtigen, dass Antioxidantien je nach Art des an der Reaktion beteiligten Radikals mit unterschiedlichen Mechanismen und mit unterschiedlicher Effizienz wirken. Tatsächlich kann jedes Antioxidans seine eigene kontrastierende Wirkung auf einige bestimmte Radikale ausüben. Daher ist es erforderlich, dass die Zufuhr von exogenen Antioxidantien so unterschiedlich wie möglich ist, damit die verschiedenen Moleküle auf komplementäre Weise oder in komplementärer Weise wirken können Synergieeffekte beim Schutz von Biomolekülen vor Oxidation durch radikalische Spezies unterschiedlicher Natur.
In diesem Zusammenhang lag der Forschungsschwerpunkt auf der Untersuchung der Mechanismen, mit denen Antioxidantien Zellen schützen. Insbesondere die Möglichkeit, die mit der Diät eingebrachte Menge an Antioxidantien oder die Wirksamkeit der Antioxidansbarriere zu messen, ist von großer Bedeutung, um eventuelle Risikosituationen gezielt korrigieren zu können.
Die Hauptschwierigkeit bei der Messung der antioxidativen Wirksamkeit einer Substanz liegt in der Tatsache begründet, dass die an der Bestimmung von oxidativem Stress beteiligten freien Radikalspezies zahlreich sind und mit Biomolekülen unterschiedlicher Geschwindigkeit und Mechanismen reagieren. Aufgrund der unterschiedlichen Natur freier Radikale ist es äußerst schwierig, eine Analysemethode zu finden, mit der die Fähigkeit einer Verbindung, der Oxidationswirkung reaktiver Spezies entgegenzuwirken, eindeutig gemessen werden kann, insbesondere bei komplexen Matrices wie z Blut, Lebensmittel oder Pflanzenextrakte. Freie Radikale unterscheiden sich in der Reaktivität, in der Art des Zielbiomoleküls, in der biologischen Matrix, in der sie wirken, in der chemisch-physikalischen Affinität (lipophile oder hydrophile Umgebung) sowie im Mechanismus, durch den sie erzeugt werden.
Um die Messdaten für verschiedene Substanzen zu vergleichen, ist es außerdem wichtig, die verwendeten Methoden so weit wie möglich zu standardisieren. Eine ideale Analysemethode sollte zuallererst einfach und leicht reproduzierbar sein, um eine gute Wiederholbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Darüber hinaus sollten signifikante biologische Radikale eingesetzt werden, die mit klaren und bekannten Mechanismen reagieren, um in vitro so viel wie möglich zu simulieren, was im Körper passiert, und so Störungen zu minimieren. Schließlich sollte ein idealer Assay vielseitig sein, um die Messung sowohl hydrophiler als auch lipophiler Substanzen zu ermöglichen.
Derzeit gibt es keine einzige gültige Methode zur Messung der Antioxidationskraft einer Verbindung, die auf die beschriebenen Eigenschaften reagiert. Es ist daher notwendig, die Kombination der Ergebnisse mehrerer Aufsätze zu verwenden, die auf Mechanismen und verschiedenen radikalen Spezies beruhen, um einen Kompromiss zu erzielen, der auch die endgültige Verwendung der Ergebnisse selbst berücksichtigt.
Stellen Sie fest, was wir messen möchten und warum es nicht nur für die Auswahl der am besten geeigneten Messmethoden, sondern auch für die Verwendung des am besten geeigneten Extraktionsprotokolls wichtig ist, da Antioxidantien eine sehr große Familie von Verbindungen mit sehr unterschiedlichen chemisch-physikalischen Eigenschaften darstellen und es gibt keine Extraktionstechnik, die in der Lage wäre, alle in einer komplexen Matrix vorhandenen Antioxidantien zu extrahieren und gleichzeitig das Vorhandensein potenzieller Störfaktoren zu minimieren, die die Ergebnisse verfälschen könnten.
ANALYTISCHE METHODEN
Der direkteste Weg zur Beurteilung der Fähigkeit einer Verbindung, Zellen und Gewebe vor oxidativem Stress zu schützen, besteht darin, die Antioxidationskapazität des Blutes nach der Einnahme der Verbindung selbst zu messen, dh die Wirksamkeit bei der Stärkung der Antioxidationsbarriere, zu der alle Substanzen gehören im Blut vorhandene antioxidative Substanzen. Die entwickelten Tests haben im Allgemeinen sehr spezifische Eigenschaften und können die Wirkung einer bestimmten Art von Antioxidationsmittel unter genau definierten Bedingungen messen. Die verschiedenen im Blut vorhandenen Antioxidantien wirken jedoch nicht getrennt voneinander, sondern wirken eng miteinander zusammen, um eine Synergie zu schaffen, die einen optimalen Schutz gegen die Aggression durch freie Radikale ermöglicht. Daher kann die tatsächliche Messung der gesamten Antioxidationskapazität nicht auf die bloße Summe der Antioxidationskapazität der einzelnen Komponenten reduziert werden, und es ist unmöglich, die Gesamtwirkung der Antioxidationssysteme in biologischen Flüssigkeiten mittels eines einzelnen Assays zu bestimmen.
Ein alternativer Weg besteht in der in-vitro-Messung der Antioxidationskraft der exogenen Substanzen, die mit der Nahrung aufgenommen werden (Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel). In diesem Fall ist jedoch zu berücksichtigen, dass dies ein Maß für das antioxidative Potenzial einer Verbindung ist, das nur annähernd deren Fähigkeit angibt, eine echte Schutzwirkung in den biologischen Kompartimenten gegen die Aggression freier Radikale auszuüben, da es bewertet Quantitativ sind die Antioxidantien vorhanden, geben aber keine Auskunft über ihre Bioverfügbarkeit und ihre Wirksamkeit, sobald sie in den Körper eingebracht werden.
Die Methoden zur Messung der antioxidativen Kapazität können in zwei Kategorien unterteilt werden, basierend auf dem Mechanismus, nach dem sie mit freien Radikalen reagieren, um ihre Reaktivität zu inaktivieren:
- HAT-Methoden (Hydrogen Atom Transfer), die auf der Fähigkeit eines Stoffes beruhen, seine antioxidative Wirkung durch Übertragung eines Wasserstoffatoms auf die Radikalspezies auszuüben;
- SET-Methoden (Single Electron Transfer), die die Fähigkeit einer Substanz bewerten, freie Radikale durch Elektronentransfer zu reduzieren.
Einige der verwendeten Analysemethoden können mit beiden Mechanismen arbeiten.
Auf der Grundlage der bisherigen Ausführungen ist es klar, dass die Anzahl der zur Bestimmung der antioxidativen und antiradikalen Kapazität entwickelten Assays sehr hoch ist. Im Folgenden beschränken wir uns daher darauf, die am weitesten verbreiteten und wichtigsten Assays kurz darzustellen und ihre Stärken und Grenzen herauszustellen .
