Antioxidantien und oxidativer Stress in der Ernährung

Oxidativer Stress beschreibt ein Ungleichgewicht zwischen reaktiven Sauerstoffspezies und der Fähigkeit des Körpers, diese zu neutralisieren und die daraus resultierenden Schäden zu reparieren. Ernährungsbedingte Antioxidantien, darunter bestimmte Vitamine und viele Pflanzenstoffe, können mit diesen reaktiven Spezies interagieren, und die Beziehung zwischen Antioxidantienaufnahme, oxidativem Stress und Gesundheit ist ein wiederkehrendes Thema in der Ernährungswissenschaft.

Definition

Ein Antioxidans ist eine Substanz, die in relativ geringer Konzentration oxidative Schäden an einem Zielmolekül verzögert, verhindert oder beseitigt; oxidativer Stress ist die Störung des Gleichgewichts zwischen der Produktion reaktiver Sauerstoffspezies und den antioxidativen Abwehrmechanismen zugunsten ersterer, was potenziell molekulare Schäden verursachen kann.

Scope

Dieses Thema behandelt, was oxidativer Stress ist, die endogenen und ernährungsbedingten antioxidativen Abwehrmechanismen, die ihm entgegenwirken, und wie die Ernährungsforschung die Aufnahme und Supplementierung von Antioxidantien untersucht hat. Es handelt sich um Referenzmaterial, das Konzepte erklärt und Evidenz zusammenfasst, einschließlich der warnenden Ergebnisse von Studien zu Antioxidantien-Supplementen; es empfiehlt keine Antioxidantien-Supplemente oder Dosierungen für Einzelpersonen.

Core questions

• Was ist oxidativer Stress und wie entsteht er?
• Welche diätetischen und endogenen Antioxidantien wirken reaktiven Sauerstoffspezies entgegen?
• Sind reaktive Sauerstoffspezies rein schädlich, oder erfüllen sie auch physiologische Rollen?
• Was wurde aus Studien zu Antioxidantien-Supplementen gelernt?

Key concepts

• Reaktive Sauerstoffspezies
• Oxidativer Stress
• Diätetische Antioxidantien
• Endogene antioxidative Abwehrmechanismen
• Lipidperoxidation
• Redox-Signalübertragung
• Antioxidantien-Supplementierung

Mechanisms

Reaktive Sauerstoffspezies werden kontinuierlich durch den normalen Stoffwechsel und durch äußere Einflüsse erzeugt, und in hohen Konzentrationen können sie Lipide, Proteine und DNA schädigen, wobei die Lipidperoxidation ein klassisches und messbares Beispiel ist. Der Körper verteidigt sich mit endogenen enzymatischen Systemen und mit Antioxidantien, die über die Nahrung aufgenommen werden und reaktive Spezies abfangen oder löschen können. Wichtig ist, dass reaktive Sauerstoffspezies nicht nur schädigende Agenzien sind, sondern auch als physiologische Signalmoleküle wirken, sodass das Ziel eine ausgewogene Redoxregulation und nicht eine maximale Unterdrückung ist, was erklärt, warum das Abstumpfen dieser Spezies mit hochdosierten Supplementen nicht ohne Weiteres vorteilhaft ist.

Clinical relevance

Oxidativer Stress ist an der Biologie vieler chronischer Erkrankungen beteiligt, und antioxidantienreiche Ernährungsweisen sind mit günstigen Ergebnissen verbunden, was historisch das Interesse an Antioxidantien-Supplementen motivierte. Dieser Eintrag beschreibt die zugrunde liegenden Konzepte und die Studienergebnisse als Referenzmaterial; er bietet keine individualisierte Beratung und befürwortet, im Einklang mit der Evidenz, keine Antioxidantien-Supplementierung.

Epidemiology

Populationen, die sich reich an Obst und Gemüse ernähren und somit reich an antioxidativen Verbindungen sind, zeigen in Beobachtungsstudien tendenziell niedrigere Raten mehrerer chronischer Krankheiten. Große randomisierte Studien mit isolierten Antioxidantien-Supplementen haben diese Vorteile jedoch im Allgemeinen nicht reproduzieren können und in einigen Fällen sogar Schäden festgestellt, ein Kontrast, der für die Interpretation des Forschungsfeldes zentral ist.

Evidence & guidelines

Mechanistische und beobachtende Arbeiten unterstützen eine Rolle für antioxidantienreiche Vollwertkost, aber randomisierte kontrollierte Studien mit hochdosierten Antioxidantien-Supplementen wie Beta-Carotin und Vitamin E haben den erwarteten Schutz nicht gezeigt, wobei eine wegweisende Studie eine erhöhte Lungenkrebsinzidenz bei männlichen Rauchern berichtete, die Beta-Carotin erhielten. Dementsprechend betonen Ernährungsrichtlinien antioxidantienreiche Lebensmittel anstelle von Supplementen.

History

Das Konzept der antioxidativen Abwehr gegen reaktive Sauerstoffspezies wurde im späteren zwanzigsten Jahrhundert entwickelt, wobei der Begriff oxidativer Stress und die Untersuchung der Lipidperoxidation zentral für die Redoxbiologie wurden. Der Optimismus, dass diätetische Antioxidantien schützend wirken könnten, wurde in den 1990er und 2000er Jahren gedämpft, als Supplementstudien keine oder nachteilige Ergebnisse lieferten, und das Feld verlagerte sich zu einer nuancierteren Sichtweise reaktiver Sauerstoffspezies als Signalmoleküle.

Debates

Verhindern Antioxidantien-Supplemente Krankheiten?

Trotz günstiger Assoziationen für antioxidantienreiche Ernährungsweisen haben randomisierte Studien mit isolierten hochdosierten Antioxidantien-Supplementen im Allgemeinen keinen Nutzen gezeigt und manchmal sogar Schaden, sodass der schützende Effekt von Vollwertkost nicht auf Supplemente übertragbar ist.

Sind reaktive Sauerstoffspezies einfach nur schädlich?

Einst hauptsächlich als schädigende Nebenprodukte betrachtet, werden reaktive Sauerstoffspezies heute als physiologische Signalmoleküle anerkannt, was das Ziel der Antioxidantien-Ernährung neu definiert als die Aufrechterhaltung des Redox-Gleichgewichts und nicht als die maximale Unterdrückung der Oxidation.

Key figures

• Helmut Sies
• Barry Halliwell

Seminal works

• halliwell-1993
• droge-2002
• atbc-1994
• sies-2020

Frequently asked questions

Verbessert die Einnahme von Antioxidantien-Supplementen die Gesundheit?

Ernährungsweisen, die reich an antioxidantienhaltigen Lebensmitteln sind, sind mit besseren Ergebnissen verbunden, aber große randomisierte Studien mit isolierten hochdosierten Antioxidantien-Supplementen haben im Allgemeinen keinen Nutzen gezeigt und in einigen Fällen sogar Schaden. Dies sind Referenzinformationen, keine individuelle Beratung.

Sind reaktive Sauerstoffspezies immer schlecht?

Nein. In hohen Konzentrationen können sie Zellen schädigen, aber in kontrollierten Mengen wirken sie auch als Signalmoleküle in der normalen Physiologie, sodass das Ziel des Körpers eine ausgewogene Redoxregulation ist und nicht deren vollständige Eliminierung.