المقدمه:
ارتبط حدوث الأمراض مثل السرطان وأمراض الشيخوخة وأمراض القلب إلى حدوث خلل أو أخطاء في DNAوتحدث هذه الأخطاء أو الخلل عندما تقوم الأيونات المعدنية مثل الحديد والنحاس بإنتاج مركبات أكسجينية تدمر خلايا الإنسان.
لقد أظهرت الدراسات أن مضادات الأكسدة تعمل على معادلة هذا الخلل ويحدث هذا طبيعياً في الفواكه و الخضروات كما أظهرت إحدى الدراسات أنه حتى فى التركيزات القليلة من مُضادات الأكسدة الموجودة في هذه الأغذية ترتبط مع الحديد والنحاس وتمنع الخلل وهذا يفسر كيف يمكن لمضادات الأكسدة أن تساعد في تجنب حدوث الأمراض المزمنة.
وتتكون مضادات الأكسدة من بعض الأنزيمات التي يصنعها الجسم بالإضافة إلى بعض العناصر الغذائية التي يتناولها الأنسان ضمن وجبته اليومية وتعمل عناصر مضادات الأكسدة جميعها معا أو بشكل منفرد ضد هذه الشوارد الحرة كما تعمل مضادات الأكسدة في عدة جهات أما أن تقلل الطاقة من الأكسجين النشط أو توقف الشوارد الحرة من الأكسدة . إن استهلاك كميات كبيرة من الأوكسجين يؤدي إلى إنتاج الشوارد الحرة و تحدث كثيرمن المشاكل الصحية كنتيجة لزيادة تركيز الشوارد الحرة والتي تسبب حدوث بعض التدهورات التي تحدث في الخلايا مما يؤدى إلى حدوث الكبر والتقدم في السن وكذلك بعض الأمراض الخطيرة مثل أمراض القلب والسرطان .
تعريف الشوارد الحرة:
كيميائيا، تحتوي الجزيئات المستقرة على أزواج من الألكترونات، وعندما يقوم أي تفاعل كيميائى بتكسير الروابط التى تربط الألكترونات تنتج الشوارد الحرة. الشوارد الحرة هى أنواع كيميائية (ذرات أو جزيئات) تمتلك واحدا أو عدة إلكترونات منفردة (غير مزدوجة) فى الطبقة الخارجية (أي أنها غير مستقرة)، وتكون قادرة على أن تعيش و تستمر فى نشاطها الحيوي باستقلال تام.
و تعرف الشوارد الحرة أيضا بأنها المنتجات الثانوية لعملية التمثيل الغذائى للخلايا أو الاستقلاب(التفاعلات التى تحدث داخل الجسم للحفاظ على الوظائف الحيوية).
تنتج الشوارد الحرة طبيعيا من خلال التفاعلات الحيوية خصوصا التنفسية داخل الجسم الذي يحاول أن ينظم تركيزها باستمرار، وهى إما أن تكون وليدة تفاعلات الأوكسجين ( ROS ) أو مشتقة من تفاعلات ذرات أخرى كالآزوت . ان وجود هذه الشوارد الحرة فى الدم بتركيز منخفض يعد أمرا طبيعيا حيث أنها تدخل فى العديد من التفاعلات المنظمة للوظائف البيولوجية كتوسع الأوعية و تكاثرالخلايا العصبية و أيضا المساهمة فى الخطوط الدفاعية للجسم، ولكن المشكله تكمن فى زيادة تركيزها مع زيادة استهلاك الأكسجين والتلوث، والتدخين، وطرق طهى الطعام واستهلاك منتجات نباتية معالجة بالمبيدات الحشرية. أن خطر الشوارد الحرة يكمن فى الألكترون الوحيد حيث أنه يعطيها قدرة تفاعلية كبيرة لإعادة استقرارها, فتتفاعل مع الجزيء المجاور، محدثا بذلك سلسلة من التفاعلات اللامتناهية تسمى الأكسدة.
بالأضافة لذلك أن هذه الشوارد الحرة لديها القدرة على لعب دور المؤكسد أو المختزل فى آن واحد. من بين الأمثلة نذكر جزيئات أحادي الآزوتNO)) والهيدروكسيل ( HO) والبيروكسيد ( ROO) القادرة على التفاعل مع معظم الجزيئات الحيوية الأخرى. أن الشوارد الحرة تقوم بالاعتداء على الخلايا محدثة أضرارا فى جدارها، مانعة بذلك دخول الغذاء وخروج الفضلات، مما يؤدي الى موت الخلية تدريجيا.
كما تُحدث ثغورا غير قابلة للإصلاح فى جدران الخلايا، مما يجعلها معدومة الحماية ويصبح من السهل الأعتداء عليها. وبما أن النواة تحتوي على الحمض النووي ( DNA ) الحامل للشفرة الوراثية التى تنتقل خلال الانقسام الى الخلايا المنتجة، فإن تضرر هذا الحمض النووي سوف ينتج خلايا مغايرة وهى الخطوة الأولى نحو حدوث سرطانات.
مضادات الأكسدة:
تنقسم مضادات الأكسده الى نوعين رئيسين
- مضادات الأكسده الأنزيمية: و هى تتمثل بالإ نزيمات المضادة للأ كسدة مثل
SUPER OXIDE DISMUTSE (SOD), CATALASE (CAT), GLUTATHONE
وتعد أحد الأ نظمة الخلوية المضادة للأكسدة وتعمل على التخلص من بقايا الأكسجين الأحادي وتوجد بصوره مؤكسده أو مختزله و تلعب هذه الإنزيمات دوراً فعالا في وقاية الجسم من التأثير المدمر للشوارد الحرة وتدخل المعادن في تركيب هذه الإ نزيمات مثل: المنجنيز , الزنك , النحاس و من الإنزيمات التي تدخل في تحليل النواتج السامة
- السوبر أوكسيد ديسموتازSOD)) يعتبر إنزيم السوبرأوكسيد ديسموتازمن الإنزيمات التي تدخل في تحليل النواتج السامة للميتابوليزم الخلوي، فهو يقوم بإزالة الجذر O2 وذلك بتسريع معدل تحوله إلى H2O2 بمساعدة بعض المعادن مثل السيلينيوم والنحاس والزنك.
ب -انزيم الكاتاليز: يوجد في أغلب الكائنات الحية وفي كل أعضاء الجسم ويتركز خاصة في الكبد و كريات الدم الحمراء والكلى وبكميات قليلة في المخ والقلب و العضلات و يعمل على التخلص من H2O2 وذلك بتحويله إلى H2O, O2
ج- إنزيم Glutathion peroxidase, Glutathion reductase : و هما يتمركزان في المتكوندريا والسيتوزول، و يعتبران من أهم الأنظمة الإنزيمية المضادة للأكسدة،وذلك لقدرتهما على إزاحة عدد من الجذور والهيدروبيروكسيدات الناتجة عن أكسدة الكوليسترول .
- مضادات الأكسده الغير أنزيمية: تتميز مضادات الأكسدة غير الإنزيمية بأوزان جزيئية منخفضة والقدرة على الوقاية و الحد من أضرار الإجهاد التأكسدى وتضم العديد من المواد الذاتية كالغلوتاثيون (عديد الببتيد) والحمض البولى(من نواتج الاستقلاب) فى الجسم والبيليروبين (ناتج لتحلل هيموغلوبين الدم) والهرمونات الجنسية والميلانين والميلاتونين.
- مواد قيتية مضادة للأكسدة:و هى مواد الجسم لا يستطيع أن يصنعها لذا يجب أن تتوفر فى الوجبات الغذائية، و هى على سبيل المثال:
فيتامين E :أو توكوفيرول آلفا دي ، وهو فيتامين يذوب فى الدهون ويوجد فى المكسرات والبذور والزيوت النباتية وزيوت الأسماك والحبوب غير المعالجة (الحبوب بقشورها) خاصة الحنطة والحبوب المقواة والمشمش.
فيتامين C: أو حمض الأسكوربيك، وهو فيتامين يذوب فى الماء ويوجد فى الفواكه الحمضية والعصائر والفلفل الأخضر.
بيتا كاروتين: يعد “بيتا كاروتين” طليعة فيتامين A ويوجد الكبد وصفار البيض والحليب والزبدة والسبانخ والجزر ونبات القرع
الفلافونويدات: الفلافونويدات عبارة عن مركبات نباتية من عائلة عديدات الفينول تملك بنيات كيميائية مختلفة وقد حظيت حديثا باهتمام كبير لنشاطاتها الحيوية الكبيرة، إذ تساهم في الدفاع الخلوي المضاد للأكسدة و الوقاية من العديد من الأمراض المزمنة المتعلقة بالإجهاد التأكسدي عن طريق تثبيط الإنزيمات المنتجة للجذور الحرة، أو إزاحة هذه الجذور وتجديد الأنظمة المضادة للأكسدة.
يعتبر أخصائيو التغذية أن تعزيز النظام الغذائي الطبيعي الشامل بمعظم أنواع مضادات الأكسدة يؤدي إلى إطالة فترة حياة الكائن وتحسين صحته وتخفيف علامات الشيخوخة . تعمل مضادات الأكسدة بصفة عامة كمجموعة واحدة متكاملة ضد أنواع مختلفة من الجذور الحرة في أجزاء مختلفة من الخلايا وفي مواضع مختلفة من الجسم وبطرق مختلفة أي أن تأثيرات مضادات الأكسدة مجتمعة تكون أفضل من تأثير كل مضاد أكسدة بمفرده، كما تستعيد بعض مضادات الأكسدة فاعليتها بواسطة مضادات الأكسدة الأخرى، وهذه إحدى الأسباب الهامة لتأثيرها التآزري
المراجع:
1- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17023716
2-http://www.nutritionj.com/content/supplementary/1475-2891-9-3-s1.pdf -9
3-http://www.womenfirst.net/pdf/ADA/ADA_Antioxidants.pdf-14.
4- Wikipedia
د/ هند محمد مجاهد محمد / باحث بقسم الكيمياء الحيويه – مركز البحوث الزراعية – معهد بحوث الصحه الحيوانيه – معمل فرعى الزقازيق – مصر
