آنتی‌اکسیدان‌ها و استرس اکسیداتیو در تغذیه

استرس اکسیداتیو عدم تعادل بین گونه‌های فعال اکسیژن و ظرفیت بدن برای خنثی‌سازی آن‌ها و ترمیم آسیب‌های ناشی از آن را توصیف می‌کند. آنتی‌اکسیدان‌های غذایی، از جمله برخی ویتامین‌ها و بسیاری از ترکیبات گیاهی، می‌توانند با این گونه‌های فعال واکنش دهند و رابطه بین مصرف آنتی‌اکسیدان، استرس اکسیداتیو و سلامت یک موضوع تکراری در علم تغذیه است.

Definition

آنتی‌اکسیدان ماده‌ای است که در غلظت نسبتاً پایین، آسیب اکسیداتیو به یک مولکول هدف را به تأخیر می‌اندازد، از آن جلوگیری می‌کند یا آن را از بین می‌برد؛ استرس اکسیداتیو اختلال در تعادل بین تولید گونه‌های فعال اکسیژن و دفاعیات آنتی‌اکسیدانی به نفع اولی است که به طور بالقوه می‌تواند باعث آسیب مولکولی شود.

Scope

این موضوع به بررسی چیستی استرس اکسیداتیو، دفاعیات آنتی‌اکسیدانی درون‌زا و غذایی که با آن مقابله می‌کنند، و چگونگی تحقیق در زمینه تغذیه در مورد مصرف و مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی می‌پردازد. این یک منبع مرجع است که مفاهیم را توضیح می‌دهد و شواهد را خلاصه می‌کند، از جمله یافته‌های هشداردهنده آزمایش‌های مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی؛ این مطلب مکمل‌ها یا دوزهای آنتی‌اکسیدانی را برای افراد توصیه نمی‌کند.

Core questions

• استرس اکسیداتیو چیست و چگونه ایجاد می‌شود؟
• کدام آنتی‌اکسیدان‌های غذایی و درون‌زا با گونه‌های فعال اکسیژن مقابله می‌کنند؟
• آیا گونه‌های فعال اکسیژن صرفاً مضر هستند یا نقش‌های فیزیولوژیکی نیز دارند؟
• چه چیزی از آزمایش‌های مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی آموخته شده است؟

Key concepts

• گونه‌های فعال اکسیژن
• استرس اکسیداتیو
• آنتی‌اکسیدان‌های غذایی
• دفاعیات آنتی‌اکسیدانی درون‌زا
• پراکسیداسیون لیپیدی
• سیگنالینگ ردوکس
• مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی

Mechanisms

گونه‌های فعال اکسیژن به طور مداوم توسط متابولیسم طبیعی و مواجهه‌های خارجی تولید می‌شوند و در سطوح بالا می‌توانند به لیپیدها، پروتئین‌ها و DNA آسیب برسانند، که پراکسیداسیون لیپیدی یک مثال کلاسیک و قابل اندازه‌گیری است. بدن با سیستم‌های آنزیمی درون‌زا و با آنتی‌اکسیدان‌های به دست آمده از رژیم غذایی از خود دفاع می‌کند که می‌توانند گونه‌های فعال را از بین ببرند یا خاموش کنند. مهم است که گونه‌های فعال اکسیژن تنها عوامل آسیب‌رسان نیستند، بلکه به عنوان مولکول‌های سیگنالینگ فیزیولوژیکی نیز عمل می‌کنند، بنابراین هدف تنظیم متعادل ردوکس است تا سرکوب حداکثری، که به توضیح اینکه چرا خنثی کردن آن‌ها با مکمل‌های با دوز بالا به طور مستقیم مفید نیست، کمک می‌کند.

Clinical relevance

استرس اکسیداتیو در بیولوژی بسیاری از بیماری‌های مزمن نقش دارد و رژیم‌های غذایی غنی از آنتی‌اکسیدان با نتایج مطلوب مرتبط هستند، که از لحاظ تاریخی علاقه به مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی را برانگیخت. این مدخل مفاهیم اساسی و شواهد آزمایشگاهی را به عنوان یک منبع مرجع توصیف می‌کند؛ این مطلب توصیه‌های فردی ارائه نمی‌دهد و، مطابق با شواهد، مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی را تأیید نمی‌کند.

Epidemiology

جمعیت‌هایی که رژیم‌های غذایی غنی از میوه‌ها و سبزیجات، و در نتیجه ترکیبات آنتی‌اکسیدانی مصرف می‌کنند، در مطالعات مشاهده‌ای نرخ‌های پایین‌تری از چندین بیماری مزمن را نشان می‌دهند. با این حال، آزمایش‌های تصادفی‌سازی شده بزرگ مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی جداگانه معمولاً نتوانسته‌اند این مزایا را بازتولید کنند و در برخی موارد آسیب‌هایی را نیز نشان داده‌اند، که این تضاد در تفسیر این حوزه بسیار مهم است.

Evidence & guidelines

کارهای مکانیکی و مشاهده‌ای از نقش رژیم‌های غذایی کامل و غنی از آنتی‌اکسیدان حمایت می‌کنند، اما آزمایش‌های کنترل‌شده تصادفی‌سازی شده مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی با دوز بالا مانند بتاکاروتن و ویتامین E محافظت مورد انتظار را نشان نداده‌اند، و یک آزمایش برجسته افزایش بروز سرطان ریه را در میان مردان سیگاری که بتاکاروتن مصرف می‌کردند، گزارش کرده است. بر این اساس، راهنمایی‌های غذایی بر غذاهای غنی از آنتی‌اکسیدان تأکید دارند تا مکمل‌ها.

History

مفهوم دفاع آنتی‌اکسیدانی در برابر گونه‌های فعال اکسیژن در اواخر قرن بیستم توسعه یافت، و اصطلاح استرس اکسیداتیو و مطالعه پراکسیداسیون لیپیدی به محور بیولوژی ردوکس تبدیل شد. خوش‌بینی به اینکه آنتی‌اکسیدان‌های غذایی ممکن است محافظ باشند، در دهه‌های ۱۹۹۰ و ۲۰۰۰ زمانی که آزمایش‌های مکمل نتایج خنثی یا نامطلوب تولید کردند، تعدیل شد و این حوزه به سمت دیدگاهی ظریف‌تر از گونه‌های فعال اکسیژن به عنوان عوامل سیگنالینگ تغییر یافت.

Debates

آیا مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی از بیماری جلوگیری می‌کنند؟

با وجود ارتباطات مطلوب برای رژیم‌های غذایی غنی از آنتی‌اکسیدان، آزمایش‌های تصادفی‌سازی شده مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی با دوز بالا معمولاً سودی نشان نداده‌اند و گاهی اوقات آسیب‌هایی را نیز نشان داده‌اند، بنابراین اثر محافظتی غذاهای کامل به مکمل‌ها منتقل نمی‌شود.

آیا گونه‌های فعال اکسیژن صرفاً مضر هستند؟

گونه‌های فعال اکسیژن که زمانی عمدتاً به عنوان محصولات جانبی آسیب‌رسان تلقی می‌شدند، اکنون به عنوان مولکول‌های سیگنالینگ فیزیولوژیکی شناخته می‌شوند، که هدف تغذیه آنتی‌اکسیدانی را به حفظ تعادل ردوکس به جای سرکوب حداکثری اکسیداسیون تغییر می‌دهد.

Key figures

• Helmut Sies
• Barry Halliwell

Seminal works

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

Frequently asked questions

آیا مصرف مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی سلامت را بهبود می‌بخشد؟

رژیم‌های غذایی غنی از غذاهای حاوی آنتی‌اکسیدان با نتایج بهتری مرتبط هستند، اما آزمایش‌های تصادفی‌سازی شده بزرگ مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی با دوز بالا معمولاً سودی نشان نداده‌اند و در برخی موارد آسیب‌هایی را نیز نشان داده‌اند. این اطلاعات مرجع است، نه توصیه فردی.

آیا گونه‌های فعال اکسیژن همیشه بد هستند؟

خیر. در سطوح بالا می‌توانند به سلول‌ها آسیب برسانند، اما در سطوح کنترل‌شده به عنوان مولکول‌های سیگنالینگ در فیزیولوژی طبیعی نیز عمل می‌کنند، بنابراین هدف بدن تنظیم متعادل ردوکس است تا حذف کامل آن‌ها.