BMA Jak smakują elektrony

----- Biuletyn Medycyny Alternatywnej -----

----------------------------------------------------------------------

Jak smakują elektrony?

Czyli co należy wiedzieć o antyoksydantach?

Część 1:

W najbliższych 4 numerach chciałbym poruszyć temat bardzo

niedocenianego, jeśli chodzi o znaczenie problemu, jaką jest równowaga

oksydoreduksyjna zwana w skrócie równowagą redoks. Chciałbym

przybliżyć przede wszystkim kwestie związane z rolą tzw.

antyoksydantów w naszej diecie.


Przypomnijmy krótko, jaka jest istota równowagi redoks?

Różne substancje mogą być w różnym stopniu wysycone elektronami,

bądź też mieć różny ich deficyt. Elektrony mają ładunek ujemny, jeśli

więc związek chemiczny jest wysycony ponad miarę, mówimy, że ma ujemny

potencjał redoks, jeśli ma ich niedobór - dodatni potencjał redoks.

Potencjał ten mierzymy formalnie w woltach, choć poszczególne

potencjały mierzymy w sposób względny porównując z potencjałem zerowym

przyjętym w sposób umowny.

Jeśli jakaś substancja ma dodatni potencjał, czyli ma deficyt

aktywnych elektronów, mówimy, że jest utleniona. Jeśli natomiast ma

ujemny potencjał, mówimy, że jest mocno wysycona elektronami, czyli

jest zredukowana.


Substancje, które są mocno pozbawione elektronów (utlenione), mogą

przyjmować je od innych cząsteczek. Same ulegają one wtedy redukcji.

Owe inne cząsteczki ulegają natomiast utlenieniu. I odwrotnie.

Substancje, które są wysycone elektronami (zredukowane) mogą je

oddawać, czyli ulegać utlenieniu. Cząsteczka, która te elektrony

przyjmuje ulega natomiast redukcji.


Widzimy więc, że reakcje tego typu są zawsze sprzężone, jak coś

się utlenia, to coś innego się redukuje. Utleniacz - utlenia inną

substancję samemu się redukując, reduktor - redukuje inną substancję

samemu się utleniając.


Metale


Przyjrzyjmy się najprostszym substancjom, jakimi są metale. Jak

wiemy niektóre z nich mogą występować na różnych stopniach utlenienia,

np. żelazo może występować na stopniu utlenienia Fe2+ i Fe3+, miedź

może występować jako Cu1+ i Cu2+, mangan jako Mn2+, Mn4+, Mn6+ i Mn7+,

chrom jako Cr3+ i Cr6+. Liczba przy znaku plus oznacza tu

wartościowość, czyli wielkość deficytu elektronów w sztukach przy

każdym atomie. Im wyższa wartość, tym bardziej utleniony jest dany

atom. Metale na różnych stopniach utlenienia mają zupełnie różne

właściwości biologiczne. Przykładowo żelazo przyswajalne jest jedynie

jako Fe2+. Jednak spontanicznie ulega ono utlenieniu do Fe3+. Stąd

duża rola witaminy C jako antyutleniacza. Potrafi ona zredukować

żelazo Fe3+ z powrotem do Fe2+ (samemu się oczywiście utleniając) i

poprawić jego przyswajalność.


W przypadku chromu - właściwa postać przyswajalna i odżywcza to

postać Cr3+. Postać Cr6+ jest natomiast również przyswajalna, jednak

jest wysoce toksyczna. Występują również formy chromu Cr2+ i Cr4+,

jednak są one bardzo nietrwałe, w zależności od towarzystwa szybko

przechodzą one do +3 lub +6.

Jeśli chodzi o mangan - formą używaną przez organizm jest Mn2+.

Przykładem formy Mn7+ jest nadmanganian potasu używany powszechnie w

bardzo małych rozcieńczeniach do dezynfekcji. Wynika to z tego, że

łatwo ulega on redukcji, do form niższych, czyli łatwo utlenia inne

substancje, np. bakterie, czy grzyby. Również miedź występuje w

organizmie głównie jako forma Cu1+ a nie Cu2+. Widzimy więc, że

wykluwa się tu pewna reguła:


*** Metale występują w organizmie przede wszystkim w mniej trwałej

formie zredukowanej ***


Myślę, że nie jest to przypadkowe. Wynika to z faktu, że będąc w

centrum aktywnym enzymu w stanie wyższego wysycenia elektronami

łatwiej katalizują one różnorodne reakcje chemiczne, a w szczególności

reakcje redoks.


W drugiej kolejności przyjrzyjmy się tlenowi, gdyż wokół niego

kręci się większość reakcji redoks. Tlen występuje w przyrodzie na

dwóch stopniach utlenienia: jako gaz na stopniu utlenienia zero O2(0)

oraz jako woda na stopniu utlenienia '-2': O(2-). Postać gazowa jest

postacią o bardzo silnych właściwościach utleniających. Czyli bardzo

łatwo odbiera on elektrony innym substancjom (samemu się przy tym

redukując). Szczególnie łatwo utlenia postać tlenu singletowego O,

czyli nie połączonego w cząsteczkę O­2. Głównym sposobem pozyskiwania

energii w organizmie człowieka jest proces spalania substancji

paliwowych (cukru, tłuszczu). W dużym skrócie można wyróżnić w nim

dwie fazy: 1) ekstrahowanie wodoru H z paliwa oraz 2) spalanie wodoru

z tlenem (utlenianie H(0) -> H(1+) sprzężone z magazynowaniem znacznej

części energii tego procesu w cząsteczkach wysokoenergetycznych ATP.


cdn...

część 2:

Wolne rodniki


Aby przejść do dalszych rozważań na temat równowagi redoks w

naszym organizmie niezbędne jest wyjaśnienie pojęcia często używanego

w różnorakiej literaturze, jakim jest WOLNY RODNIK.


Generalnie jest to cząsteczka, która ma na zewnętrznej powłoce

elektronowej jeden bardzo aktywny chemicznie elektron. Taka cząsteczka

zachowuje się w organizmie jak słoń w składzie porcelany - gdzie się

nie ruszy czyni szkody. Wolny rodnik z łatwością utlenia białka, kwasy

nukleinowe i lipidy błon komórkowych. Unieczynnienie wolnego rodnika

jest więc priorytetowym zadaniem komórki i może zajść na dwa sposoby.

Elektron wolnego rodnika chce mieć parę, więc trzeba mu albo dodać

brakujący elektron (zredukować go) albo zabrać nadaktywny elektron

gdzie indziej, czyli go utlenić.


Wolne rodniki powstają w organizmie w wielu naturalnych reakcjach

chemicznych. Można powiedzieć więc, że są integralną częścią Życia.

Jednym z miejsc, gdzie one powstają celowo w organizmie jest ognisko

zapalne, w którym są wytwarzane w dużych ilościach przez leukocyty w

celu niszczenia drobnoustrojów. Nie można więc powiedzieć, że są one

tylko i wyłącznie złe.


Najważniejszym stałym źródłem wolnych rodników w organizmie jest

spalanie wodoru z tlenem. Z każdego litra tlenu, który zużywamy do

spalania, 2% ulega niepełnemu spaleniu do wolnego rodnika tlenowego.

Jest to związane z tym, że tlen jako gaz występuje w formie

dwuatomowej O2, podczas gdy w cząsteczce wody mamy tylko jeden atom

tlenu. Spalanie wodoru w praktyce wygląda więc tak, że najpierw

powstaje woda utleniona H2O2, która następnie jest na różne sposoby

szybko rozkładana. Dziennie powstaje w ten sposób ok.PÓŁ KILOGRAMA

wody utlenionej. Niewielka część, która nie zdąży być rozłożona przez

odpowiednie enzymy przekształca się w różne inne rodniki tlenowe,

które muszą być dezaktywowane.

Drugim ważnym źródłem wolnych rodników są różne procesy

detoksykacji zachodzące głównie w wątrobie, w szczególności

rozkładanie leków i toksyn. Widzimy więc że proces tworzenia wolnych

rodników w organizmie jest stały i dość intensywny i wymaga on

ciągłego ich usuwania.


Antyoksydanty


Do ochrony przed tym strumieniem wolnych rodników organizm

wykorzystuje cały szereg mechanizmów stanowiących ochronę

antyoksydacyjną organizmu. Można w niej wyróżnić kilka elementów:


1. Enzymy antyoksydacyjne: Są to specjalne enzymy wykorzystywane do

usuwania wolnych rodników tlenowych. Najważniejsze z nich to:

dysmutaza nadtlenkowa, katalaza oraz peroksydaza glutationowa.


2. Minerały niezbędne do pracy powyższych enzymów: dysmutaza

nadtlenkowa występuje w dwóch formach. Forma cytoplazmatyczna wymaga

cynku i miedzi a forma mitochondrialna wymaga manganu, katalaza wymaga

żelaza, a peroksydaza glutationowa wymaga selenu.


3. Naturalne substancje antyoksydacyjne. Można wśród nich wyróżnić:


a) witaminy, które są niezbędne dla człowieka: A, C i E;


b) inne substancje występujące w naszym ciele i pożywieniu: np.

koenzym Q10, glutation, kwas alfa-liponowy i inne tzw. pochodne

tiolowe;


c) najróżnorodniejsze flawonoidy roślinne.


Minerały, które są wymienione w punkcie 2, mógłbym wymienić

łącznie z enzymami, gdyż są ich integralną częścią. Umieściłem je

jednak osobno, by podkreślić ich rolę w naszym organizmie.

Wyszczególniłem je osobno, ponieważ wszystkie one, oprócz miedzi, są

bardzo często niedoborowe w naszej diecie.


cdn...

część 3:


O roli cynku można by napisać cały niezależny artykuł. Jest to

najważniejszy mikroelement w naszym organizmie i dość łatwo rozwija

się jego niedobór. Dość wspomnieć, że podawanie cynku w okresie po

operacji przyspiesza gojenie się ran prawie dwukrotnie.

Selen - średnie spożycie w populacji polskiej to ok. 70% uznanego

dobowego zapotrzebowania na ten minerał. Jego główna rola w naszym

organizmie to właśnie udział w wymienionym enzymie usuwającym wolne

rodniki. Istnieją silne przesłanki wskazujące na działanie

przeciwnowotworowe i przeciwgrzybicze selenu.

Mangan - jest mocno niedocenianym minerałem. Odgrywa on bardzo

ważną rolę w mitochondriach, które produkują nam energię. Mitochondria

to takie małe mikroorganizmy z własnym DNA żyjące z nami w ścisłej

symbiozie. Ich DNA jest bardzo wrażliwe na uszkodzenie. A to właśnie w

ścianie mitochondriów powstaje większość wolnych rodników tlenowych.

Jeśli ich DNA ulegnie uszkodzeniu przez wolne rodniki nie będą one

wytwarzać energii, mogą też zacząć produkować jeszcze większe ilości

wolnych rodników tlenowych. Prowadzi to do błędnego koła prowadzącego

do w końcowym etapie do poważnego zaburzenia funkcjonowania całej

komórki.

Żelazo - wszyscy wiedzą, że niedobór żelaza powoduje

niedokrwistość. Tak. Z tym zastrzeżeniem, że niedokrwistość jest

ostatnim objawem niedoboru żelaza. Najpierw brakuje go w tkankach

m.in. na potrzeby usuwania wolnych rodników przez katalazę, która

rozkłada wodę utlenioną. Na niedobór żelaza narażone są w

szczególności kobiety obficie miesiączkujące. Ocenia się, że problem

ten dotyczy ok. 20% populacji kobiet w okresie rozrodczym.


Przejdźmy teraz do krótkiego omówienia witamin o działaniu

przeciwutleniającym. Dwie najważniejsze to witamina C i witamina E.

Człowiek jest jednym z nielicznych zwierząt w przyrodzie, który nie

potrafi wyprodukować sobie witaminy C. Istnieją różne informacje na

temat dobowego zapotrzebowania na tę witaminę. Według tabel wynosi ono

ok. 60 mg. Jednak koza produkuje przykładowo w ciągu doby nawet do 10

gramów (10000mg!). Środowiska akademickie straszą, że spożywanie

takich dużych dawek może spowodować kamicę nerkową. Jednak laureat

nagrody Nobla w 1962 r. Linus Pauling zażywał codziennie nawet do 12g

tej witaminy i dożył w dobrym zdrowiu 93 lat. Myślę, że jest to

straszenie zdecydowanie na wyrost. Wielu badaczy wskazuje, że dziennie

powinno się spożyć minimum 500-1000mg tej witaminy i osobiście

przychylam się do tej opinii. Witamina C absorbuje bezpośrednio wolne

rodniki, tak, że nie wymagają one użycia enzymów antyoksydacyjnych.


Witamina E to bardzo ważny antyoksydant dla ok. 10-15 kilogramów

lipidowych błon komórkowych obecnych w naszym organizmie. Jeden wolny

rodnik tlenowy może tutaj spowodować całą kaskadę reakcji utleniania

nienasyconych kwasów tłuszczowych. Kaskada ta postępuje tak długo, aż

kolejny powstały rodnik kwasu tłuszczowego nie spotka na swojej drodze

witaminy E, która dopiero przerywa łańcuch reakcji. Utlenione

fragmenty kwasów tłuszczowych ulegają przekształceniu m.in. do

dialdehydu malonowego, którego komórka nie potrafi usunąć ze swego

wnętrza. Powstające w dalszym etapie lipofuscyny i ceroidy kumulują

się w komórce do końca życia. Określa się je jako barwniki starości.

Ma to szczególne znaczenie w przypadku komórek nerwowych i

mięśniowych, które są nam dane raz na całe życie. Do regeneracji

witaminy E pływającej w błonach komórkowych wykorzystywana jest m.in.

witamina C.


Witamina A ma szczególne znaczenie jako ochrona antyoksydacyjna w

siatkówce oka.


Kolejny antyutleniacz to koenzym Q10 czyli ubichinon. Jest on

składnikiem tzw. łańcucha oddechowego w błonie mitochondrialnej,

procesu, który przenosi elektrony z wodoru na tlen łapiąc energię,

która się w tym procesie wydziela. Jest to związek, który pływając w

samodzielnie w cytoplazmie sam w sobie jest antyutleniaczem. Organizm

ludzki może go zsyntetyzować, jednak proces syntezy słabnie z wiekiem.

Wynika stąd wskazanie do jego uzupełniania u ludzi starszych. Niedobór

koenzymu Q10 prowadzi do osłabienia procesu produkcji energii w

mitochondrium, która jest potrzebna m.in. do regeneracji, czyli

redukcji innych utlenionych antyoksydantów.

Szczególną grupę antyoksydantów o szerokim spektrum działania,

m.in. wykorzystywanych w procesie utleniania leków i toksyn są tzw.

biotiole czyli związki posiadające grupę -SH. Najważniejsi dwaj

przedstawiciele tej dość dużej grupy to glutation i kwas

alfa-liponowy. Związki z tej grupy potrafią się wzajemnie regenerować,

czyli gdy jeden jest zużywany szybciej, jest on regenerowany kosztem

innych. Na samym końcu łańcucha regeneracji zawsze potrzebna jest

energia. Glutation jest bardzo słabo przyswajalny i jego uzupełnianie

nie specjalnie ma sens. W to miejsce można natomiast podawać kwas

alfa-liponowy, który ma zdolność regeneracji glutationu. W większych

dawkach jest on dostępny jednak jedynie na receptę. Należy zauważyć,

że glutation wykorzystany do wychwytu wolnych rodników może ulec

regeneracji, czyli po utlenieniu przez rodnik może zostać z powrotem

zredukowany do postaci aktywnej. Jeśli jednak jest użyty w procesie

utleniania toksyny bądź leku, jest on bezpowrotnie stracony dla

komórki. Komórka musi wytworzyć całą cząsteczkę glutationu od nowa.

Widać więc, że wszelkie stany związane koniecznością przerobienia

przez wątrobę większych ilości toksyn bądź leków są związane z

potencjalnym deficytem biotioli i większym zagrożeniem wolnymi

rodnikami.


cdn...

część 4:


Doszliśmy wreszcie do olbrzymiej grupy antyutleniaczy, jakimi są

różne flawonoidy roślinne. Jest to grupa bardzo liczna i

niejednorodna. Wspólną ich cechą jest zdolność do reakcji utleniania

lub redukcji w przypadku spotkania wolnego rodnika i zneutralizowanie

go. Zdolność pochłaniania wolnych rodników mierzona jest w skali ORAC

(oxygen radical absorption capacity).

Przykładowa klasyfikacja owoców wg naukowców z USDA Tufts

University przedstawiona jest poniżej:


Owoc wynik ORAC


Mangostan 17000-24000

suszone śliwki 5770

rodzynki 2830

borówki 2400

czarne jagody 2036

truskawki 1546

maliny 1220

śliwki 949

pomarańcze 750

czerwony grejpfrut 483

jabłka 218

gruszki 134

Co wynika z powyższej tabeli? Po pierwsze to, że praktycznie

wszystkie owoce, ale również wiele warzyw, są cennym źródłem

dodatkowych antyoksydantów wspierających nasze własne mechanizmy

ochronne. Po drugie, spośród dostępnych powszechnie w naszym kraju

owoców najwyższą wartość pod tym względem mają śliwki, borówki,

truskawki, maliny.


Po trzecie, powyższe wartości odnoszą się do owoców świeżych.

Trzeba jednak zadać sobie pytanie, co się dzieje w trakcie

przechowywania, przetwarzania i konserwowania tych owoców?


W tym miejscu chciałbym wreszcie przejść do dość przewrotnego

pytania postawionego w tytule tego cyklu artykułów.


*** Jak smakują elektrony? ***

Bardziej formalnie sformułowałbym je następująco: Czy nasz zmysł

smaku posiada zdolność wykrywania substancji o niskim potencjale

redoks, czyli bogatych w antyoksydanty? Odpowiadając na powyższe

pytanie chciałbym Państwu zwrócić uwagę na następujący fakt.

Podręczniki podają, że posiadamy zmysł 4 elementarnych smaków: słony,

kwaśny, gorzki i słodki. Niektórzy dodają jeszcze smak metaliczny. My

natomiast w życiu codziennym dla zobrazowania wartości odżywczej

często używamy takich słów jak "świeży, rześki, orzeźwiający, lekko

szczypiący, ostry". Ich przeciwieństwem są określenia "nieświeży,

mdły, bez smaku". Zauważmy, że wiele produktów, jeśli je przechowujemy

na otwartym powietrzu, traci swoją świeżość, przy czym nie jest to

proces gnicia czy fermentacji. Odizolowanie od powietrza, czyli tlenu

sprawia, że produkty dłużej zachowują świeżość. Kontakt z tlenem

powoduje utlenianie, przy czym najbardziej podatne na utlenianie są

substancje najbardziej zredukowane, czyli antyutleniacze zawarte w

tych produktach. Chciałbym więc postawić całkiem poważną hipotezę

naukową, która oczywiście wymaga dopiero formalnego udowodnienia:


Elektrony smakują świeżo.


cdn...


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
kody usterek jak sprawdzać, Elektrotechnika i elektronika
FORMAIER BRIEF list formalny najważniejsze zwroty kolejność części jak napisać, Elektrotechnika, Dow
Jak założyć elektryczne szyby 206
PRIVATER BRIEF list prywatny najważniejsze zwroty kolejność części jak napisać, Elektrotechnika, Dow
jak smakują odgrzewane związki
jak założyć elektryczne szyby 206
Jak działa elektroniczny samobójca morderca – Lech Szewczyk
jak smakuje słodycz sukcesu
Jak smakuje Kwaśnica i Grochowa
Jak wybrać elektryczną maszynkę do golenia
Jak wybrać sprzęt elektryczny do kuchni
Jak powstają ergonomiczne narzędzia dla elektroników 1 cz
Jak myć zęby elektryczną szczoteczką
elektroda pl Zobacz temat Jak mierzyć napięcia miernikiem
2011 jak prowadzic zeszyt praktyki elektronik kl III, praktyki zawodowe, 3 t elektronik
Elektronika - gotowe, Jak jest zbudowany i jak działa tranzystor, Jak jest zbudowany i jak działa tr
Jak płacić mniejsze rachunki za energię elektryczną

więcej podobnych podstron