Antioxidantien, ihre Rolle in Biologie und Medizin. Wozu dienen Antioxidantien? Eine Botschaft über die Rolle von Antioxidantien
L. SMIRNOW.
Normalerweise denken wir nicht darüber nach, wie unser Körper auf biochemischer Ebene funktioniert, aber jede Sekunde finden in ihm tausende verschiedene Reaktionen statt. An vielen dieser Reaktionen, insbesondere Oxidationsprozessen, sind freie Radikale beteiligt, bei denen es sich um äußerst reaktive Spezies handelt. Aufgrund eines Versagens biochemischer Regulierungssysteme gerät die Oxidation freier Radikale manchmal außer Kontrolle und Radikale beginnen, alles um sie herum anzugreifen, vor allem die Zellmembranen. Antioxidantien tragen dazu bei, die „Störer des Zellfriedens“ zu beruhigen – also Substanzen, die Radikale abfangen und die Oxidation hemmen können. In den letzten Jahren haben Antioxidantien – sowohl natürliche als auch synthetische – zunehmend Eingang in die klinische Praxis gefunden und wirken in einer Vielzahl von Bereichen der Medizin – von der Chirurgie bis zur Psychiatrie. Der Sonderkorrespondent der Zeitschrift „Wissenschaft und Leben“ E. LOZOVSKAYA besuchte das nach ihm benannte Institut für Biochemische Physik. N. M. Emanuel von der Russischen Akademie der Wissenschaften, wo Medikamente mit antioxidativer Wirkung, Emoxipin und Mexidol, synthetisiert wurden, die keine ausländischen Analoga haben. Die Fragen des Herausgebers werden vom Leiter des Labors für niedermolekulare Bioregulatoren, Doktor der chemischen Wissenschaften L. SMIRNOV, beantwortet.
Professor, Doktor der chemischen Wissenschaften L. D. Smirnov.
Eine biologische Membran besteht aus einer Doppelschicht aus Phospholipiden, in die Proteinmoleküle eingebettet sind (in der Abbildung gelb dargestellt).
-Leonid Dmitrievich, wie begann der Einsatz von Antioxidantien in der Medizin?
Jedes Medikament hat ein Hauptziel, auf das seine Wirkung abzielt. Ein solches Angriffsziel für Antioxidantien sind freie Radikale. Wenn wir über die Geschichte des Problems sprechen, wurde die Annahme, dass freie Radikale aktiv an biologischen Prozessen, einschließlich der Entwicklung pathologischer Zustände, beteiligt sind, erstmals in den 1960er Jahren vom Akademiker N. M. Emanuel geäußert. Tatsächlich haben Experimente gezeigt, dass es beim Wachstum von Tumoren, bei der Strahlenkrankheit und bei vielen anderen Krankheiten sowie beim Altern zu einer übermäßigen Bildung freier Radikale kommt.
Um die radikalischen Reaktionen unter Kontrolle zu bringen, haben wir uns zunächst entschlossen, aromatische Phenole, fettlösliche Antioxidantien, zu testen. Das erste Medikament dieser Gruppe war Dibunol. Es wurde auf der Basis von Ionol hergestellt, einem bekannten Gummistabilisator, der auch Speisefetten zugesetzt wurde, um deren schnelle Oxidation und Ranzigkeit zu verhindern. Dibunol hat sich bei der Behandlung von Verbrennungen, Blasenkrebs, ulzerativen Haut- und Schleimhautläsionen bewährt. Ein weiteres phenolisches Antioxidans, Probucol, ist wirksam bei der Vorbeugung von Arteriosklerose.
Es muss gesagt werden, dass Ärzte Antioxidantien zunächst mit großem Misstrauen gegenüberstanden. Ich erinnere mich an Elena Borisovna Burlakova (stellvertretende Direktorin des Instituts für biochemische Physik) in den frühen 1970er Jahren. Ed.) einen Vortrag vor Pharmakologen hielt, wurde ihr die Frage gestellt: „Glauben Sie ernsthaft, dass Menschen mit Substanzen behandelt werden können, die Gummireifen zugesetzt werden?“ Sie sagte: „Ja, wenn diese Stoffe nicht giftig sind.“ Als Antwort auf ihre Worte ertönte Gelächter im Saal.
Es bedurfte mehrerer Jahre der Arbeit eines großen Wissenschaftlerteams, um zu beweisen, dass in einem lebenden Organismus freie Radikale an einer Vielzahl von Prozessen beteiligt sind. Und diese Prozesse werden durch Antioxidantien reguliert – sowohl endogen (also diejenigen, die ursprünglich im Körper vorhanden sind) als auch exogen (von außen kommend).
Letztendlich glaubten die Ärzte an Antioxidantien. Darüber hinaus erschien dank der Bemühungen unseres berühmten Pharmakologen Mikhail Davydovich Mashkovsky ein spezieller Abschnitt im heimischen Arzneibuch: „Antihypoxie und Antioxidantien“.
Es ist bekannt, dass viele Lebensmittel reich an natürlichen Antioxidantien sind. Ist es möglich, Krankheiten mit einer speziellen Diät zu behandeln?
Natürliche Antioxidantien eignen sich hervorragend zur Vorbeugung. Fast alle von ihnen sind fettlösliche Verbindungen und werden daher eher langsam absorbiert und wirken sanft. Dies reicht aus, um den Einfluss ungünstiger Umweltfaktoren auszugleichen oder geringfügige Abweichungen im antioxidativen System eines jungen, gesunden Körpers zu korrigieren.
Eine ganz andere Sache sind akute Erkrankungen, etwa eine Hirnblutung. Hier ist sofortige Hilfe gefragt, denn es geht um Leben und Tod. Daher ist ein starkes Antioxidans erforderlich, und im Gegensatz zu Dibunol und Probucol muss es sich gut in Wasser auflösen, um sofort mit dem Blutkreislauf an die richtige Stelle zu gelangen.
Unsere Gruppe synthetischer Chemiker begann Anfang der 1960er Jahre mit der Suche nach solchen Antioxidantien. Wir haben Vitamin B6 als Strukturprototyp genommen und eine Reihe seiner Analoga – 3-Hydroxypyridin-Derivate – synthetisiert. Zwei sind als Arzneimittel registriert – Emoxipin und Mexidol.
-Warum sind diese Medikamente interessant?
Emoxipin hat sich in der Augenheilkunde als sehr wirksam erwiesen. Dies ist ein universelles Heilmittel zur Behandlung von vaskulären Augenerkrankungen. Es wird bei traumatischen Blutungen, bei Netzhautschäden, einschließlich diabetischer Retinopathie, sowie als prophylaktisches Mittel zum Schutz des Auges vor zu hellem Licht eingesetzt.
Mexidol hat ein viel breiteres Wirkungsspektrum. Um dieses Arzneimittel zu synthetisieren, haben wir im übertragenen Sinne Bernsteinsäure an das Emoxypin-Molekül „angehängt“. Das Ergebnis ist ein kombiniertes bifunktionelles Medikament: Einerseits wirkt es als Antioxidans, andererseits verbessert es dank Bernsteinsäure den Energiestoffwechsel in der Zelle. Die therapeutischen Eigenschaften von Mexidol wurden am Institut für Pharmakologie untersucht und es stellte sich heraus, dass das Medikament die Eigenschaften eines Beruhigungsmittels und eines Nootropikums kombiniert, das heißt, es beruhigt und stimuliert gleichzeitig das Gedächtnis und die mentalen Funktionen des Gehirns. Es verursacht keine Schläfrigkeit und wird daher als Beruhigungsmittel tagsüber empfohlen.
Die zerebroprotektive Wirkung von Mexidol wurde in 17 führenden Kliniken untersucht, darunter dem Forschungsinstitut für Neurologie der Russischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften, der Russischen Staatlichen Medizinischen Universität und der neurologischen Klinik des Medizinischen Zentrums der Verwaltung des Präsidenten der Russischen Föderation . Mittlerweile wird es nicht nur in Moskau, sondern auch in anderen Städten Russlands eingesetzt. Besonders gut bewährte sich das Medikament bei akuten zerebrovaskulären Unfällen als Ergänzung zur herkömmlichen Therapie. Mexidol kann bei jeder Art von Schlaganfall eingesetzt werden – sowohl bei ischämischem als auch bei hämorrhagischem. Dies ist sehr praktisch für die Notfallversorgung, wenn eine sofortige Untersuchung nicht möglich ist. Wichtig ist auch, dass das Medikament bei intravenöser Verabreichung innerhalb von 30 Minuten ins Gehirn gelangt.
Die therapeutische Wirkung von Mexidol zeigt sich auch bei vielen anderen Krankheiten: Gedächtnisstörungen im Alter, Arteriosklerose, koronare Herzkrankheit, entzündliche Prozesse, Diabetes mellitus.
-Wie kann ein Medikament bei der Behandlung so vieler verschiedener Krankheiten helfen?
Es kommt auf den Wirkmechanismus an. Der anfälligste Ort für den Angriff freier Radikale ist die Zellmembran. Diese Schutzhülle reguliert den Austausch der Zelle mit der Außenwelt, indem sie notwendige Substanzen hineinlässt und unnötige ausstößt. Schäden an den Molekülen, aus denen die Membran besteht, zerstören ihre Struktur. Und wenn die Membran ihre Funktionen nicht normal erfüllen kann, beginnen pathologische Prozesse und zwar eine Vielzahl davon. Hier kommt das Antioxidans zur Rettung – es stoppt den zerstörerischen Angriff freier Radikale und stellt die Funktion der Membran wieder her.
Dank der membranschützenden Wirkung kann Mexidol übrigens die Nebenwirkungen anderer Medikamente beseitigen. Einige Medikamente, die die Gehirndurchblutung verbessern, stören beispielsweise die Integrität der Blutgefäße, hinterlassen also Löcher in ihnen. Und Mexidol heilt diese Löcher. Auch eine Abhängigkeit von Medikamenten – Schlaftabletten, Antipsychotika, Nitriten – entsteht aufgrund einer Schädigung der Zellmembranen. Wenn Sie diese Medikamente jedoch in Kombination mit Mexidol einnehmen, ist die Membran zuverlässig geschützt und es entwickelt sich keine Sucht. Der Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel hängt vom Zustand der Zellmembranen ab, daher die Wirkung von Antioxidantien bei Arteriosklerose und Diabetes.
-Womit sind die entzündungshemmenden Eigenschaften von Antioxidantien verbunden?
Antioxidantien können die Synthese von Prostaglandinen und Leukotrienen, also Signalgebern des Entzündungsprozesses, blockieren. Darüber hinaus ist dieser Effekt bei akuten Erkrankungen am stärksten ausgeprägt – Pankreatitis, Peritonitis, Arthritis.
-Wir können sagen, dass Antioxidantien eine universelle Medizin sind...
In gewissem Sinne ja. Bisher ist ihr Einsatz, insbesondere Mexidol, jedoch auf vier Hauptbereiche beschränkt: Neurologie, Psychiatrie, Kardiologie und Chirurgie. Tatsache ist, dass gemäß dem derzeit anerkannten System der Standardisierung von Arzneimitteln bei der Erweiterung des Anwendungsbereichs eines Arzneimittels die Durchführung neuer klinischer Studien erforderlich ist. Dieses Verfahren kostet mindestens 30.000 Dollar. So viel Geld haben russische Entwickler in der Regel nicht; der Staat stellt keine Mittel für Tests bereit; Anleger haben es auch nicht eilig, weil sie nicht sicher sind, ob sie einen Gewinn erzielen werden. Die Markteinführung eines Medikaments ist ein teures Geschäft, und die Kosten für die eigentliche wissenschaftliche Entwicklung betragen in der Regel nicht mehr als 20 Prozent, der Rest wird für die Durchführung der notwendigen Registrierungsverfahren und Werbung aufgewendet. Unsere Pharmaunternehmen können nicht in neue inländische Arzneimittel investieren – es ist für sie einfacher, ein Analogon eines bereits „beworbenen“ ausländischen Arzneimittels herzustellen. Es gibt zwar Zwischenunternehmen, die bereit sind, eine Lizenz zu kaufen, aber es gibt keine Garantie dafür, dass das Medikament nicht im Interesse der Konkurrenz „vergraben“ wird.
-Produzieren ausländische Unternehmen etwas Ähnliches?
Es gibt weltweit keine Analoga zu Emoxipin und Mexidol. Das einzige im Ausland hergestellte synthetische Antioxidans ist Probucol. Probucol wird zur Senkung des Cholesterinspiegels eingesetzt, wurde jedoch in den letzten Jahren weitgehend durch wirksamere Statine ersetzt. Unter dem Druck der aktiven Werbung für Statine wurde Probucol in unserem Land nicht mehr hergestellt. Bei der Zusammenfassung der Ergebnisse stellte sich jedoch heraus, dass Statine der Bevölkerung unseres Landes nicht zur Verfügung stehen – sie müssen ständig eingenommen werden und sind teuer. Darüber hinaus ist es überhaupt nicht notwendig, den Cholesterinspiegel stark zu senken; es reicht aus, den Cholesterinspiegel um 10 Prozent zu senken, und Probucol hat dabei hervorragende Arbeit geleistet. Es ist kaum möglich, die Produktion von Probucol wiederherzustellen, aber jetzt könnte Mexidol sie durchaus ersetzen. Es ist noch wirksamer bei der Senkung von Cholesterin und Triglyceriden, während der Gehalt an „guten“ Lipiden hoher Dichte sogar steigt.
Antioxidantien(Synonym: Antioxidantien) sind natürliche oder synthetische Stoffe, die die Oxidation organischer Verbindungen hemmen können. Die Oxidation von Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Säuren, Fetten usw. mit Luftsauerstoff ist ein Kettenprozess. Transformationsketten werden unter Beteiligung aktiver freier Radikale durchgeführt – Peroxid (RO2), Alkoxy (RO), Alkyl (R). Oxidationsreaktionen zeichnen sich durch eine Geschwindigkeitssteigerung während der Umwandlung aus. Dies ist auf die Bildung freier Radikale beim Abbau von Zwischenprodukten zurückzuführen. Der Wirkungsmechanismus der häufigsten Antioxidantien (aromatische Amine, Phenole, Naphthole usw.) ist die Beendigung von Reaktionsketten: Antioxidansmoleküle interagieren mit aktiven Radikalen und bilden schwach aktive Radikale. Auch in Gegenwart von Stoffen, die Hydroperoxide zerstören (Dialkylsulfide etc.), wird die Oxidation verlangsamt. Die Aufgabe dieser Antioxidantien besteht darin, die Bildung freier Radikale zu reduzieren. Wirksame Antioxidantien reduzieren bei Zugabe in geringen Mengen (0,01–0,001 %) die Oxidationsrate, sodass für einen bestimmten Zeitraum (Hemmung, Induktionszeitraum) keine Oxidationsprodukte nachgewiesen werden. In der Praxis der Hemmung oxidativer Prozesse ist das Phänomen des Synergismus von großer Bedeutung, der darin besteht, die Wirksamkeit von Antioxidantien in ihrer Mischung oder in Gegenwart von Substanzen, die keine Antioxidantien sind, gegenseitig zu verstärken.
Antioxidantien werden in der Praxis häufig eingesetzt. Oxidative Prozesse führen zum Verderb wertvoller Lebensmittel (Ranzigkeit von Fetten, Zerstörung von Vitaminen), Verlust der mechanischen Festigkeit und Verfärbung von Polymeren (Gummi, Kunststoffe, Fasern), Teerbildung von Kraftstoffen, Bildung von Säuren und Schlamm in Turbinen- und Transformatorenölen. und so weiter. Um die Stabilität von Lebensmitteln zu erhöhen, die Fette und Vitamine enthalten, werden natürliche Antioxidantien – Tocopherole (Vitamine E), Nordihydroguaiaretinsäure usw. – und synthetische Antioxidantien – Propyl- und Dodecylester der Gallussäure, Butyloxytoluol (Ionol) usw. – verwendet.
Wir alle haben mindestens einmal in unserem Leben von Antioxidantien gehört, doch nur wenige Menschen verstehen, was sie sind. Versuchen wir es gemeinsam herauszufinden.
Funktionen von Antioxidantien
Im Laufe des Lebenszyklus erhält der Körper viele für seine Funktion notwendige Stoffe. Wir durchlaufen ständig viele verschiedene Prozesse, an denen Sauerstoff größtenteils eine aktive Rolle spielt.
Solche Prozesse Oxidation genannt Die dadurch freigesetzte Energie ermöglicht uns die Aufrechterhaltung einer bestimmten Körpertemperatur, ist für die Fermentation verantwortlich und hilft bei der Produktion von Hormonen. Die Kombination solcher Prozesse wird Zellatmung oder biologische Verbrennung genannt.
Doch ohne die Radikalen wäre das alles unmöglich gewesen. Sofern sie in der benötigten Menge verfügbar sind, ist das möglich neutralisieren Giftstoffe, Einige Arten von Strahlung von außen sind auch die Hauptbekämpfer gegen die Folgen von Stresssituationen.
Bei einem Überschuss werden sie in freie Radikale umgewandelt, die instabil sind und verschiedene Reaktionen hervorrufen können, die zu erheblichen Veränderungen im Körper führen. Ein Überschuss an freien Radikalen führt sicherlich zu negativen Phänomenen.
Es sind diese Prozesse, die zu einer beschleunigten Alterung und dem Auftreten schwerer Krankheiten führen – Schlaganfall, Arteriosklerose, Alzheimer-Erkrankung, onkologische Erkrankungen. Und mit zunehmendem Alter nimmt der Einfluss freier Radikale auf unsere Zellen deutlich zu.
Antioxidantien, auch Antioxidantien genannt, sind notwendig, um Oxidationsprozesse zu neutralisieren. Bei einem Mangel kann der Körper Mutationsprozesse nicht verhindern. Antioxidantien bekämpfen leicht kleine Mengen freier Radikale. Bei einem Mangel an Antioxidantien kann die benötigte Menge durch Lebensmittel, die diese in großen Mengen enthalten, wieder aufgefüllt werden.
Also, Antioxidantien – Dabei handelt es sich um Stoffe, die freie Radikale neutralisieren. Sie sind in mehrere Gruppen unterteilt:
- Verhinderung von Hypoxie, d. h. Gewährleistung der Verfügbarkeit der erforderlichen Sauerstoffmenge;
- verhindert, dass der Körper auf unzureichenden Sauerstoff reagiert.
Sie sollten jedoch wissen, dass unser Körper zunächst vor Altersschwäche und Pathologien geschützt ist; der gesamte antioxidative Schutz ist unterteilt in:
- Enzyme, Umwandlung freier Radikale in Verbindungen, die nicht so gefährlich sind;
- Vitamine, hemmt die Entstehung verschiedener Reaktionen und beteiligt sich an der Bildung von Radikalen. Dabei handelt es sich um eine Reihe von Vitaminen – A, C, E sowie Mikroelementen (Selen, Zink, Eisen und andere) und Aminosäuren.
Sie sollten wissen, dass Sie die Eigenschaften von Antioxidantien nicht missbrauchen sollten, da ein übermäßiger Verzehr davon Ihrem Körper schaden kann. Daher können Medikamente mit Vitaminkomplexen nicht in unbegrenzter Menge eingenommen werden, da jede Überdosierung zu Schäden am Körper führt.
Darüber hinaus ist das Risiko einer Übersättigung mit Antioxidantien minimal, wenn Sie Lebensmittel zu sich nehmen, die Antioxidantien enthalten, da im Gegensatz zu Medikamenten jeder Überschuss den Körper von selbst verlässt.
Welche Lebensmittel enthalten Antioxidantien?
Gemüse und Früchte, die reich an Antioxidantien sind, können Sie leicht an ihren leuchtenden Farben erkennen.
Vitamin A kommt in den erforderlichen Mengen in Gemüse, Beeren, Kakis, Karotten, Aprikosen, Paprika, Kohl und Fischöl vor. Generell ist Vitamin A in allen Früchten mit leuchtend gelb-oranger Schalenfarbe enthalten. Vitamin Cüberwiegt in Zitrusfrüchten, schwarzen Johannisbeeren, anderen Beeren, roten und grünen Paprika. Vitamin E kommt in großen Mengen in Pflanzenölen und Nüssen vor.
Antioxidantien können durch den Verzehr in großen Dosen aufgenommen werden traditionelle Getränke- grüner Tee, Kakao und Kaffee. Natürlich sind auch verschiedene Säfte Quellen dieser Stoffe, allerdings ist zu bedenken, dass es sich dabei um frisch gepresste Säfte handelt und nicht industriell aus Konzentraten gewonnen wird. Trockenfrüchte, verschiedene Kräuter und sogar einige Gewürze können eine wichtige Quelle für Antioxidantien sein.
Der Bedarf an Antioxidantien kann weitgehend durch den Verzehr kleiner Mengen naturbelassener Weine und Cognacs gedeckt werden.
Die Bedeutung der Einnahme von Antioxidantien ist nicht zu unterschätzen, denn sie stellen nicht nur eine Barriere gegen eine Vielzahl von Krankheiten dar, tragen zur Aufrechterhaltung der Immunität und zum reibungslosen Funktionieren aller Körpersysteme bei, sondern ermöglichen Ihnen auch, Jugend und Schönheit für lange Zeit zu bewahren.
Wenn Sie also lange arbeiten möchten, einen tollen Auftritt behalten und seien Sie aktiv – essen Sie richtig, achten Sie darauf, Gemüse und Obst in Ihre Ernährung aufzunehmen, denn diese sind natürliche Quellen für Antioxidantien.
Marmeladen, Süßigkeiten, Gemüsekonserven, Säfte, Hackfleisch und Fisch, Fruchtpürees, Weine, Babynahrung und Sporternährung ... Es ist schwierig, Produkte zu finden, die keine mysteriösen Substanzen enthalten.
Warum werden Antioxidantien benötigt?
Ein komplexes multifunktionales chemisches und biologisches System namens „menschlicher Körper“ benötigt Sauerstoff. Unter seinem Einfluss treten oxidative Prozesse auf. Sie sind notwendig, um Energie zu erzeugen, ohne die ein erfülltes Leben nicht möglich ist. Eine besondere Nebenwirkung einer komplexen Reaktion sind freie Radikale – chemisch aktive Moleküle, die Körperzellen zerstören. Das Ergebnis dieser Aktion ist enttäuschend:
- DNA-Struktur wird zerstört;
- schwächt das Immunsystem;
- Die Zellalterung beschleunigt sich.
Antioxidantien neutralisieren gefährliche freie Radikale.
Natürliche oder künstlich hergestellte Stoffe schützen den Körper auf zellulärer Ebene.
Antioxidantien als Lebensmittelzusatzstoffe:
- verlangsamt oder stoppt die Lipidoxidation vollständig und schützt so fetthaltige Produkte vor Verderb und Ranzigkeit;
- hemmen den Prozess der enzymatischen Oxidation und verlängern so die Haltbarkeit alkoholischer und alkoholfreier Getränke;
- Gemüse und Obst vor dem Verdunkeln schützen;
- verlangsamen Zerfallsprozesse, die durch mikrobiologische Prozesse verursacht werden.
Der Einsatz von Antioxidantien verlängert die Haltbarkeit von Produkten um ein Vielfaches, verbessert deren Geschmack und Aussehen.
Eine kleine Geschichte
Die Fähigkeit einiger Substanzen, Lebensmittel vor dem Verderb zu schützen, die Jugend und Schönheit zu verlängern und Krankheiten zu heilen, wurde von den Menschen in jenen fernen Jahren bemerkt, als das modische Wort „Antioxidantien“ noch nicht verwendet wurde.
Um den Verderb des Bärenfetts zu verhindern, fügten die Ureinwohner Südamerikas Ulmenrindenpulver hinzu. Wissenschaftler erfuhren mehrere Jahrhunderte später, dass die Pflanze Gallussäureester enthält.
Die Antike brachte Olivenöl zu höchstem Ruhm. Es wurde verschrieben, bei allen Krankheiten zu trinken. Doch erst im 20. Jahrhundert wurden die antioxidativen Eigenschaften von Tocopherolen beschrieben, die die Grundlage des „flüssigen Goldes“ bilden. Im Jahr 1938 schenkte der Schweizer Paul Karrer der Welt künstliches Vitamin E, indem er die chemische Struktur von α-Tocopherol bestimmte.
Die Suche nach Heilmitteln gegen Skorbut führte zur Entdeckung der Ascorbinsäure.
Mitte des 16. Jahrhunderts verwendeten spanische Ärzte Zitronensaft zur Behandlung. Viele Wissenschaftler sprechen seit mehreren Jahrhunderten über das Vorhandensein spezieller Substanzen in Gemüse und Obst, die eine schreckliche Krankheit heilen. Der Nobelpreis ging jedoch an den Amerikaner Albert Szent-Györgyi. Er führte eine Reihe von Studien über die Natur der Lebensmitteloxidation durch und gab die Entdeckung eines einzigartigen Antioxidans bekannt, das er Ascorbinsäure nannte.
Der deutsche Alchemist Agricolla erhitzte auf der Suche nach dem „Stein der Weisen“ Bernsteinstücke in einem Gefäß ohne Luftzugang. Die resultierenden Metallkristalle wurden nicht in Gold umgewandelt. Aber sie könnten die Jugend verlängern und die Schutzfunktionen des Körpers stimulieren. Bernsteinsäure ist eines der sichersten Antioxidantien. Es wird sogar Kindern verschrieben.
Die ernsthafte Erforschung der Natur von Antioxidantien begann zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Gleichzeitig wurde mit der Arbeit an ihrer Synthese begonnen.
Der Lebensmittelzusatzstoff E 391 gilt als gesundheitsschädlich. Der Einsatz in der Lebensmittelindustrie ist verboten. Phytinsäure kommt in Getreide vor. Durch die ordnungsgemäße Verarbeitung der Produkte vor dem Verzehr werden die schädlichen Auswirkungen des Stoffes verringert
Der Zusatzstoff E385 gilt als bedingt sicher. EDTA entfernt Schwermetallsalze aus dem Körper. In manchen Fällen kann es zu schweren Vergiftungen kommen. In den meisten Mayonnaisen enthalten
Calciumglycerophosphat E 383 ist von der Liste der zugelassenen Lebensmittelprodukte ausgeschlossen. Der Stoff findet Anwendung in der Pharmazeutik, der Zahnpastaherstellung und der Veterinärmedizin. In biologisch aktiven Nahrungsergänzungsmitteln für Sportler enthalten
Der Lebensmittelzusatzstoff E 380 ist eine Gruppe von Ammoniumsalzen der Zitronensäure, zusammenfassend Ammoniumcitrate genannt. Bei der Lebensmittelproduktion wirkt es als Synergist für andere Antioxidantien, als Säureregulator und als Emulgator.
Der europäische Code E 375 bezeichnet Nikotinsäure. Das Antioxidans ist als Energiequelle notwendig. Viele Nebenwirkungen führten dazu, dass synthetisches Vitamin PP von der Liste der zugelassenen Lebensmittel ausgeschlossen wurde
Der Lebensmittelzusatzstoff E 363 ist als Bernsteinsäure synthetischen Ursprungs bekannt. Das Antioxidans verlängert die Haltbarkeit von Produkten und erhöht ihren Nährwert. Als absolut sicher anerkannt. Empfohlen als wertvolle biologische Ergänzung
Adipinsäure wird weltweit in großen Mengen produziert und kann als Antioxidans und als Rohstoff für viele Industrieprodukte verwendet werden. In der Russischen Föderation wird Adipinsäure noch in begrenzten Mengen hergestellt und aus dem Ausland importiert
E350 ist ein Zusatzstoff, der in Säften, Marmeladen und anderen Lebensmitteln verwendet wird. Obwohl es noch keine Daten zu seiner Schädlichkeit für den Körper gibt, versuchen viele Wissenschaftler, es zu verbieten oder die Produktionstechnologie zu ändern, bei der gefährliche Verunreinigungen verwendet werden
Magnesiumcitrat, als Nahrungsergänzungsmittel E345 bezeichnet, enthält das gesundheitsfördernde Metall Magnesium. Dank seiner therapeutischen Wirkung können einige menschliche Beschwerden geheilt werden. Als Lebensmittelzusatzstoff dient dieser Inhaltsstoff als Antioxidans und verbessert die Haltbarkeit von Lebensmitteln. Dieser Lebensmittelzusatzstoff ist jedoch von der Liste der zugelassenen Lebensmittelzusatzstoffe ausgeschlossen
Der Lebensmittelzusatzstoff E 340 gehört zur Gruppe der Antioxidantien. Kaliumphosphate werden in der Medizin und in Haushaltschemikalien verwendet. In der Lebensmittelindustrie hat sich das Antioxidans als Kaliumlieferant, Säureregulator, Konsistenz- und Farbstabilisator etabliert.
Der Lebensmittelzusatzstoff E 339 (Natriumphosphate) ist aufgrund seiner vielfältigen technologischen Funktionen in einer Vielzahl von Produkten enthalten. Antioxidans, Farbfixiermittel, Säureregulator, Konsistenzstabilisator, der in kleinen Mengen als sicher gilt
Orthophosphorsäure ist als Lebensmittelzusatzstoff E 338 bekannt. Sie wird zur Herstellung von Düngemitteln und Automobilchemikalien verwendet. In Pepsi-Cola und Sirupen enthalten. Eine Überschreitung des zulässigen Grenzwertes ist gesundheitsgefährdend
Kaliumtartrat (E 336) ist eines der Salze der natürlichen Weinsäure. Das Nahrungsergänzungsmittel dient als Quelle wertvoller Makronährstoffe. Wirksamer antioxidativer Synergist, Säureregulator. In Medikamenten enthalten
Antioxidans E 333 ist ein Calciumsalz der Zitronensäure. In der Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikindustrie als Calciumcitrat bekannt. Gut vom Körper aufgenommen. Wird als bioverfügbare Kalziumquelle verwendet
Das Nahrungsergänzungsmittel Kaliumcitrate E 332 ist gesundheitlich unbedenklich. Neben vielfältigen technologischen Funktionen (Antioxidationssynergist, Säureregulator, stabilisierendes Salz) dient der Stoff als Kaliumquelle und wirksames Arzneimittel
Das Antioxidans E 331 ist eine Gruppe von Natriumsalzen der Zitronensäure. Natriumcitrate verbessern den Geschmack von Produkten, verhindern Peroxidation und regulieren den Säuregehalt. Das Nahrungsergänzungsmittel wirkt gegen Sodbrennen und verstärkt die Wirkung von Vitamin C
Calciumlactat oder Lebensmittelzusatzstoff E 327 ist in Lebensmitteln, Medikamenten und Kosmetika enthalten. Die Substanz verlängert die Haltbarkeit, bewahrt das Aussehen und stoppt die Entwicklung pathogener Mikroorganismen
Der Lebensmittelzusatzstoff E 322 gehört zur Gruppe der Antioxidantien. Erfüllt die Funktionen eines Emulgators und Fettstabilisators. Lecithine sind in ihrer chemischen Zusammensetzung einzigartig und werden häufig in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie eingesetzt.
Das Antioxidans E321 ist in fast allen Ländern zugelassen. Ein synthetisches Analogon von Tocopherol ist in vielen Lebensmitteln und dekorativen Kosmetika enthalten. Unabhängige Umweltschützer halten den Stoff für gesundheitsschädlich
Der europäische Code E 334 bezeichnet Weinsäure. Ein bedingt sicherer Lebensmittelzusatzstoff ist ein starkes Antioxidans und Biostimulans. Reguliert den Säure-Basen-Haushalt. Wird in Lebensmitteln, Medikamenten und Hautpflegeprodukten verwendet
Das Lebensmittelantioxidans E 320 wird von Herstellern von Lebensmitteln, Kosmetika und Arzneimitteln verwendet. Der Stoff schützt vor Peroxidation und verlängert die Haltbarkeit. Streitigkeiten über den Nutzen und Schaden von Nahrungsergänzungsmitteln für die menschliche Gesundheit haben seit vielen Jahrzehnten nicht nachgelassen.
Zitronensäure (E 300) wird chemisch gewonnen. Ein starkes Antioxidans gilt aufgrund seiner antimikrobiellen Wirkung, der Fähigkeit, den Geschmack von Produkten zu verbessern und deren Haltbarkeit zu verlängern, als einer der sichersten und gesündesten Lebensmittelzusatzstoffe.
Der synthetische Lebensmittelzusatzstoff E 319 gehört zur Gruppe der phenolischen Antioxidantien. Der Stoff gilt unter Einhaltung der zulässigen Norm als sicher und kommt am häufigsten in pflanzlichen Ölen und tierischen Fetten vor
Die Lebensmittelindustrie verwendet kein Antioxidans E 313. Das gesundheitsgefährdende Ethylgallat wird zur Stabilisierung von Kraftstoffen, zur Verbesserung der Qualität von Motorölen, in der Medizin und Kosmetik eingesetzt
Alpha-Tocopherol (Lebensmittelzusatzstoff E 307) ist die aktivste Form von Vitamin E. Ein starkes Antioxidans wird in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, der Medizin und der Tierhaltung eingesetzt
Der Zusatzstoff E 306 (konzentrierte Mischung aus Tocopherolen) gehört zur Gruppe der Antioxidantien. Aufgrund seiner Fähigkeit, den Körper auf zellulärer Ebene zu schützen, wird der Stoff häufig in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie eingesetzt.
Produktionsmethoden
Natürliche Antioxidantien entstehen meist als Nebenprodukt bei der Verarbeitung natürlicher Stoffe: pflanzliche Öle und Fette (Mischung), Zucker ().
Die meisten modernen Nahrungsergänzungsmittel werden unter Laborbedingungen gewonnen.
Die wichtigsten Produktionsmethoden sind:
- Fermentation des Ausgangsmaterials mit anschließender chemischer Oxidation (Ascorbate, Laktate);
- Kondensation organischer chemischer Verbindungen mit anschließender Reinigung und Kristallisation (Tocopherole);
- Veresterung von Säuren mit Alkoholen (Gallaten);
- Neutralisation von Carbonsäuren mit chemischen Verbindungen (Citrate, Tartrate).
Arten von Antioxidantien
Nach Verwendungszweck
Antioxidantien werden je nach Verwendungszweck üblicherweise in zwei Untergruppen eingeteilt:
- Eigentlich Antioxidantien.
- Synergisten. Die Substanzen haben eine schwache Fähigkeit, die Oxidation zu stoppen, aber in Kombination mit anderen Antioxidantien verstärken sie deren Wirkung.
Diese Aufteilung ist bedingt. Beispielsweise können Lecithine (E 322) je nach Anwendungsbereich sowohl als Vertreter der ersten als auch der zweiten Untergruppe fungieren.
Fast alle Lebensmittelantioxidantien spielen die Rolle von Säureregulatoren. Viele erfüllen eine Reihe zusätzlicher technologischer Funktionen: 
- Verdickungsmittel (Lactate, Phosphate, Citrate, Calciumtartrat, Calciummalate) stärken die Pflanzenstruktur
- Stoffe helfen dabei, die Form von Gemüse und Obst während der Konservierung zu bewahren;
- feuchtigkeitsspeichernde Wirkstoffe (Lactate, Phosphate, Lecithine) verhindern das Austrocknen der Produkte und erhalten die Struktur;
- Antibackmittel (Kalzium- und Magnesiumphosphate) verhindern das Anhaften und die Bildung von Klumpen;
- Emulgatoren (Ascorbylpalmitat, Ascorbylstearat, Lecithine) verbessern die Konsistenz des Produkts;
- Verdünnungsmittel (Phosphate, Ascorbylpalmitat) helfen bei der richtigen Dosierung von Substanzen;
- Mehlverbesserer (Ascorbinsäure, Ascorbate) sind an der Ernährung der Hefe beteiligt und verbessern die Struktur und den Geschmack des Teigs.
Nach Empfangsart
Je nach Herstellungsverfahren werden Lebensmittelzusatzstoffe in natürliche und künstliche unterteilt.
Zur ersten Gruppe gehören:
- Mischung aus Tocopherolen (E 306), lebenswichtigem Vitamin E, entsteht als Nebenprodukt bei der Destillation von Pflanzenölen;
- Guajakharz (E 314), gewonnen aus dem Harz von Bäumen der Gattung Guajacum sanctum L. und Guajacum officinale L, endemisch in Westindien;
- Lecithine (E 322), nützliche Phospholipide, werden durch die Verarbeitung von Sojamehl oder die Reinigung pflanzlicher, seltener tierischer Fette gewonnen;
- Zitronensäure (E 330), gewonnen durch Fermentation von Melasse oder Fermentation von Zucker durch Schimmelpilze. Nützlich als Teilnehmer am Zellstoffwechsel. Es gibt Hinweise darauf, dass hohe Dosen Krebs verursachen.
Synthetische Antioxidantien bilden eine Reihe von Untergruppen.
Ascorbinsäure und Ascorbate
Einige der sichersten Nahrungsergänzungsmittel für die Gesundheit sind Vitamin-C-Quellen.
Ascorbinsäure ist in zahlreichen Naturprodukten enthalten.
Der chemische Weg zur Gewinnung des Antioxidans E 300 und seiner Derivate, Salze und Ester (Ascorbate) zwingt zur Einstufung dieser Untergruppe als synthetische Stoffe.
| Name | Europäischer Code | |||
| Askorbinsäure | E300 | Nicht limitiert | Nützlich, stimuliert die Schutzfunktionen des Körpers. Große Dosen können Allergien auslösen | Fruchtsäfte, Limonaden, Gemüsekonserven, Milchpulver, Süßwaren, Hackfleisch und Fisch |
| Natriumascorbat | 15 mg | Sichere, mildere Form von Vitamin C | Fleisch- und Fischprodukte | |
| Calciumascorbat | 15 mg | Die Einnahme von mehr als 1 g pro Tag ist verboten, die Bildung von Steinen in Nieren und Blase ist möglich | Süßwaren und Backwaren | |
| Kaliumascorbat | E303 | 15 mg | Sicher | Nur in Kombination mit anderen Ascorbaten in Backwaren |
| Ascorbylpalmitat | 1,25 mg | Sicher | Pflanzliche und tierische Fette, Milchpulver, Babynahrungsprodukte | |
| Ascorbylstearat | E 305 | Unentschlossen | Bedingt sicher. Mögliche Entwicklung einer Urolithiasis, wirkt sich negativ auf die Leber aus | Pflanzenöle, tierische Fette, Margarinen |
| Isoascorbinsäure (Erythorbinsäure) | E 315 | Nicht limitiert | Sicher. Wirkt wie E 300 | Apfelmus, gefrorener Fisch, Hackfleisch |
| Natriumisoascorbat (Erythorbat) | E 316 | 5 mg | Gilt als sicher, die Forschung ist jedoch noch nicht abgeschlossen | Hackfleisch, konservierter Fisch |
Tocopherole
Die Stoffe wirken sich positiv auf das Nerven- und Gefäßsystem aus und verlangsamen die Alterung auf zellulärer Ebene. Empfohlen für Menschen, die an Krebs leiden.
Synthetische Antioxidantien sollten nicht mit einer natürlichen konzentrierten Mischung aus Tocopherolen (E 306) verwechselt werden. Die wohltuenden Eigenschaften von Vitamin E sind weniger ausgeprägt als die des natürlichen Antioxidans.
Gallater
Die Gruppe repräsentiert Ester der Gallussäure. Der abgeleitete Stoff ist ein Naturprodukt und Bestandteil vieler Lebensmittelfarbstoffe. Aufgrund der Vielzahl an Nebenwirkungen wird es nicht als alleiniges Nahrungsergänzungsmittel verwendet: allergische Reaktionen, Gelenkschmerzen, chronische Müdigkeit, Hyperaktivität im Kindesalter.
Gallate gelten als sicher Vorbehaltlich der strikten Einhaltung der zulässigen Verbrauchsmengen.
| Name | Europäischer Code | Tagesnorm pro 1 kg Körpergewicht | Gefährdungsgrad, mögliche Gesundheitsschädigung | In welchen Produkten kommt es am häufigsten vor? |
| Propylgallat | E 310 | 2 mg | Bedingt sicher. Kann Asthmaanfälle und allergische Hautausschläge auslösen | Kaugummi, Frittierfette, Brühenkonzentrate |
| Octylgallat | E 311 | 2 mg | Die gesundheitlichen Auswirkungen sind nicht vollständig untersucht. Für Babynahrung verboten. Kann einen Asthmaanfall auslösen | Pflanzliche und tierische Fette, Margarinen, Frühstückszerealien, Mayonnaise |
| Dodecylgallat | E 312 | Unentschlossen | Die Forschung ist noch nicht abgeschlossen. Es gibt Hinweise darauf, dass es zu irreversiblen Veränderungen in Leber und Milz führen kann. Verboten für Babynahrung, schwangere und stillende Frauen | Frittierfette, trockene Kuchenmischungen, Kaugummi |
Citrate
Zitronensäuresalze lösen sich gut in Wasser, verändern den Geschmack der Produkte nicht und sind gesundheitlich unbedenklich.
| Name | Europäischer Code | Tagesnorm pro 1 kg Körpergewicht | Gefährdungsgrad, mögliche Gesundheitsschädigung | In welchen Produkten kommt es am häufigsten vor? |
| Natriumcitrate | Nicht limitiert | Sicher. Zugelassen für Babynahrung | Marmeladen, Fruchtkompott, gefrorene Meeresfrüchte, Milchpulver | |
| Kaliumcitrate | Von 2 bis 40 g | Sicher | Fleisch- und Fischprodukte, Marmeladen, Kompotte, Fette | |
| Calciumcitrate | Nicht limitiert | Sicher, für Kinder zugelassen, Kalziumquelle | Gemüse- und Obstkonserven, Fleischhalbfabrikate, pflanzliche und tierische Fette, Süßwaren | |
| Ammoniumcitrate | Nicht limitiert | Sicher | Schmelzkäse, Marmelade, Fruchtsäfte, Margarine | |
| Ammoniumeisencitrate | E 381 | Unentschlossen | In großen Dosen gefährlich. Verursacht Vergiftungssymptome: Erbrechen, Hautausschlag, Durchfall. Schädlich für die Umwelt | In Russland wurde die Verwendung in Lebensmitteln ausgesetzt. In einigen Ländern wird es kohlensäurehaltigen Getränken zugesetzt |
Laktate
Die Untergruppe besteht aus synthetisch gewonnenen Milchsäuresalzen. Milchsäure ist eine der Hauptkohlenhydratquellen und wirkt sich positiv auf die Funktion des Nervensystems und der Muskulatur aus.
| Name | Europäischer Code | Tagesnorm pro 1 kg Körpergewicht | Gefährdungsgrad, mögliche Gesundheitsschädigung | In welchen Produkten kommt es am häufigsten vor? |
| Natriumlactat | Unentschlossen | Sicher für Erwachsene | Marmeladen, Fleischprodukte, Schmelzkäse, Brot, Mayonnaise | |
| Kaliumlactat | E 326 | Unentschlossen | Sicher für Erwachsene. Für Kinder nicht empfohlen | Obst- und Gemüsekonserven, Süßwaren, Zitrusmarmeladen, kalorienarme Fette. Ersatz für Speisesalz. |
| Calciumlactat | Unentschlossen | Bedingt sicher. Kalziumquelle. Kann zu Störungen des Magen-Darm-Trakts führen | Gurken- und Tomatenkonserven, Zitrusmarmelade, Brot, Eis | |
| Ammoniumlactat | E 328 | Unentschlossen | Bedingt sicher. Für Babynahrung verboten. Mögliche allergische Manifestationen | Oliven, Schmelzkäse (in Kombination mit anderen Laktaten) |
| Magnesiumlactat | E 329 | Unentschlossen | Nicht zur Ernährung von Kindern zugelassen. Kann Allergien auslösen | Brot, Mehlprodukte |
Weinsäure und Tartrate
Weinsäure kommt in vielen Früchten vor.
Die Verwendung von Schwefelsäure im Produktionsprozess erlaubt keine Einstufung des Antioxidans als natürlich.
Tartrate sind Salze der Weinsäure.
| Name | Europäischer Code | Tagesnorm pro 1 kg Körpergewicht | Gefährdungsgrad, mögliche Gesundheitsschädigung | In welchen Produkten kommt es am häufigsten vor? |
| Weinsäure ((L+)-) | 30 mg | Mäßig gefährlich. Muskeltoxin | Marmeladen, Tomatenkonserven, Fruchteis, Trockenmischungen für die Zubereitung von Limonaden, Süßwaren | |
| Natriumtartrate | E 335 | 30 mg | Sicher | Trockenbrühen, Süßwaren, Gelees, Margarinen, fettarme Öle |
| Kaliumtartrate | 30 mg | Sicher. Wirkt sich positiv auf die Funktion des Herzens und der Gallenblase aus | Instantsuppen, Bonbons mit Geleefüllung, Traubensaft | |
| Kaliumnatriumtartrat | E 337 | 30 mg | Etwas gefährlich. Nicht empfohlen für Personen mit Nierenerkrankungen oder Herzinsuffizienz | Obst- und Gemüsekonserven, Süßwaren, Brühen, Wein |
| Meta-Weinsäure | E 353 | 30 mg | Niedriges Risiko | Wein |
| Calciumtartrat | E 354 | 30 mg | Sicher | Backwaren, Marmelade, alkoholfreie und alkoholische Getränke, Babynahrungsmischungen |
Phenol-Derivate
Obwohl Zusatzstoffe zur zulässigen Kategorie gehören, gilt ihre Verwendung in der Lebensmittelindustrie als unerwünscht. Labortests laufen noch, Wissenschaftler können jedoch keine eindeutigen Schlussfolgerungen ziehen.
| Name | Europäischer Code | Zulässige tägliche Verzehrmenge pro 1 kg Körpergewicht | Gefährdungsgrad, mögliche Gesundheitsschädigung | In welchen Produkten kommt es am häufigsten vor? |
| tert-Butylhydrochinon | 0,25 mg | Nicht sicher. Wenig studiert | Ghee, Speisefette, Frühstückszerealien | |
| Butyliertes Hydroxyanisol | 0,5 mg | Gefährlich. Steht im Verdacht, krebserregend zu sein | Speisefette, Kaugummi und Bonbons, Brühwürfel | |
| Butyliertes Hydroxytoluol, „Ionol“ | 0, 125 | Gefährlich, in vielen Ländern verboten. Verdacht auf Karzinogen | Bratfette, Kaugummi |
Phosphate
Ortho-Phosphorsäure und ihre Salze sind am Energiestoffwechsel beteiligt und Bestandteil biochemischer Prozesse im Körper.
Die Fähigkeit, Kalzium zu verdrängen, macht uns gegenüber dem Antioxidans misstrauisch.
| Name | Europäischer Code | Tagesnorm pro 1 kg Körpergewicht | Gefährdungsgrad, mögliche Gesundheitsschädigung | In welchen Produkten kommt es am häufigsten vor? |
| Orthophosphorsäure | 70 mg | Gefährlich. Verdrängt Kalzium aus den Knochen und stört den Säurehaushalt | Cognac-Getränke, Teigteig, Erfrischungsgetränke | |
| Natriumphosphate | 70 mg | Bedingt sicher. Löst Kalzium aus, führt zur Zerstörung des Zahnschmelzes und zu Magenbeschwerden | Milchprodukte, Butter, Eis, Kartoffeln, Nudeln, Babynahrung | |
| Kaliumphosphate | 70 mg | Bedingt sicher, kann den Magen-Darm-Trakt beeinträchtigen | Wie E 339 | |
| Calciumphosphate | E 341 | 70 mg | Bedingt sicher, wenig untersucht | Milchprodukte, Trockenbrühemischungen, Sporternährung |
| Ammoniumphosphate | E 342 | 70 mg | Bedingt sicher. Allergen | Mehlprodukte, Fisch- und Fleischprodukte |
| Magnesiumphosphate | E 343 | 70 mg | Bedingt sicher. Kann Herzrhythmusstörungen und Blutdruckstörungen verursachen | Alkoholfreie mineralisierte Getränke, Sporternährung, Öl, Fisch- und Fleischfilets, Schmelzkäse |
Malata
Salze der Apfelsäure werden Malat genannt. Bei unkontrollierter Anwendung können sie gesundheitsschädlich sein.
Adipates
Adipinsäuresalze sind wenig erforscht und werden in der Lebensmittelproduktion praktisch nicht verwendet.
| Name | Europäischer Code | Tagesnorm pro 1 kg Körpergewicht | Gefährdungsgrad, mögliche Gesundheitsschädigung | In welchen Produkten kommt es am häufigsten vor? |
| Adipinsäure | 5 mg | Mäßig gefährlich. In mehreren Ländern verboten. Wenig studiert | Trockendesserts, Füllungen für Mehlsüßwaren | |
| Natriumadipate | E 356 | 5 mg | Mäßig gefährlich. Aufgrund mangelnder Kenntnisse wird davon abgeraten | Trockenpulver zur Zubereitung von Getränken |
| Kaliumadipate | E 357 | 5 mg | Mäßig gefährlich | Praktisch nicht verwendet |
| Ammonium adipiert | E 359 | 5 mg | Mäßig gefährlich | Praktisch nicht verwendet |
Andere Antioxidantien
| Name | Europäischer Code | Tagesnorm pro 1 kg Körpergewicht | Gefährdungsgrad, mögliche Gesundheitsschädigung | In welchen Produkten kommt es am häufigsten vor? |
| Bernsteinsäure | Unentschlossen | Nützlich. Stärkt die Immunität und stimuliert die Funktion lebenswichtiger Systeme | Bouillonkonzentrate, Wodka, gefrorener Fisch, Backpulver | |
| Natriumfumarate | E 365 | 6 mg | Bäckerei, Konditorei, Wein, Kaugummi, Instant-Früchtetees | |
| Isopropylcitrat-Mischung | E 384 | 14 mg | Sicher, solange die zulässigen Grenzwerte eingehalten werden | Pflanzenöle, tierische Fette |
| Natriumethylendiamintetraacetat | 2,5 mg | Niedriges Risiko. Bei längerer Einnahme kann es zu Eisenmangel kommen | Konserven in Metallbehältern, gefrorene Krustentiere, Margarinen |
Krusheva Anna Wassiljewna
Student im 2. Jahr, Abteilung für Medizinische Chemie, Staatliche Medizinische Universität Nowosibirsk, Russische Föderation
Terakh Elena Igorevna
Wissenschaftlicher Betreuer, Ph.D. chem. Naturwissenschaften, außerordentlicher Professor NSMU, Russische Föderation, Nowosibirsk
E- Post: tei- nsk@ ngs. ru
Unter modernen Bedingungen ist es äußerst schwierig, jemanden zu finden, der das Wort „Antioxidans“ noch nicht gehört hat, da die Welt derzeit einen echten „Antioxidantien-Boom“ erlebt. Ein großes Interesse an Antioxidantien entstand, nachdem deren zerstörerische Wirkung auf freie Radikale nachgewiesen wurde, die sich schädlich auf den Körper auswirken, Alterungsprozesse verursachen und die Körperzellen schädigen. Antioxidantien übernehmen die Aufgabe, freie Radikale zu neutralisieren.
Unter Antioxidantien versteht man im Allgemeinen eine Gruppe verschiedener chemischer Substanzen, die die Fähigkeit besitzen, freie Radikale zu binden, die Intensität von Oxidationsprozessen im Körper zu reduzieren und so deren negative Wirkung zu neutralisieren. Die Besonderheit von Antioxidantien liegt in ihrem engen Zusammenhang mit der Oxidation von Lipiden durch freie Radikale im Allgemeinen und der Pathologie freier Radikale im Besonderen. Diese Eigenschaft vereint Antioxidantien unterschiedlicher Struktur, von denen jede ihre eigenen Wirkungsmerkmale aufweist.
Abhängig vom Mechanismus der antioxidativen Wirkung gibt es drei Arten von Antioxidantien: Inhibitoren, die direkt mit freien Radikalen interagieren; Inhibitoren, die mit Hydroperoxiden interagieren und diese zerstören können (ein ähnlicher Mechanismus wurde am Beispiel von Dialkylsulfiden entwickelt); Substanzen, die Oxidationskatalysatoren durch freie Radikale blockieren, hauptsächlich Metallionen variabler Wertigkeit, aufgrund der Bildung von Komplexen mit Metallen.
Derzeit sind allein über 3.000 Antioxidantien pflanzlichen Ursprungs bekannt, und ihre Zahl wächst rasant. Dazu gehören Vitamine (A, E, C), Bioflavonoide, Mineralien (Selen, Kalzium, Zink und Mangan), Enzyme (Superoxiddismutase, Katalase, Glutathionperoxidase). Man kann auch sogenannte strukturelle Antioxidantien unterscheiden, deren antioxidative Wirkung auf Veränderungen in der Membranstruktur beruht (zu diesen Antioxidantien gehören Androgene, Glukokortikoide, Progesteron). Zu den Antioxidantien gehören offenbar auch Substanzen, die die Aktivität oder den Gehalt antioxidativer Enzyme erhöhen.
Basierend auf den Reaktionsgeschwindigkeiten kann jeder Inhibitor freier Radikalprozesse durch zwei Parameter charakterisiert werden: antioxidative Aktivität und antiradikale Aktivität. Letzteres wird durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der der Inhibitor mit freien Radikalen reagiert, und ersteres charakterisiert die Gesamtfähigkeit des Inhibitors, den oxidativen Prozess zu hemmen. Diese Indikatoren sind die wichtigsten bei der Charakterisierung des Wirkmechanismus und der Aktivität eines bestimmten Antioxidans, diese Parameter sind jedoch nicht für alle Fälle ausreichend untersucht.
Die Eigenschaften jeder Substanz, die als Antioxidans wirkt (im Gegensatz zu ihren anderen Wirkungen), sind unspezifisch und ein Antioxidans kann durch ein anderes natürliches oder synthetisches Antioxidans ersetzt werden. Es ist bekannt, dass der Ersatz wirksamer natürlicher Antioxidantien (hauptsächlich Vitamin E) im Körper durch die Einführung nur solcher Inhibitoren erfolgen kann, die eine hohe antiradikale Aktivität aufweisen.
Die Einführung synthetischer Inhibitoren in den Körper hat nicht nur einen erheblichen Einfluss auf die Prozesse der Lipidperoxidation, sondern auch auf den Stoffwechsel natürlicher Antioxidantien. Die Wirkung natürlicher und synthetischer Inhibitoren kann additiv sein, was zu einer Steigerung der Wirksamkeit der Wirkung auf die Prozesse der Lipidperoxidation führt. Darüber hinaus kann die Einführung synthetischer Antioxidantien die Reaktionen der Synthese und Nutzung natürlicher Peroxidationsinhibitoren beeinflussen und Veränderungen in der antioxidativen Aktivität von Lipiden verursachen. Daher können synthetische Antioxidantien in der Biologie und Medizin als Arzneimittel eingesetzt werden, die nicht nur die Prozesse der Oxidation freier Radikale, sondern auch das System natürlicher Antioxidantien beeinflussen und so Veränderungen der antioxidativen Aktivität beeinflussen.
Bei der Betrachtung von Antioxidantien ist auch eine weitere Stoffklasse zu beachten, die die Wirksamkeit von Inhibitoren verstärkt. Hierbei handelt es sich um synergistische Substanzen, die als Protonenspender für phenolische Antioxidantien zu deren Wiederherstellung beitragen. Die Wirkung einer Kombination von Antioxidantien mit Synergisten übersteigt die Wirkung eines einzelnen Antioxidans deutlich. Synergistische Substanzen, die die hemmende Wirkung phenolischer Antioxidantien verstärken können, sind beispielsweise Ascorbinsäure (Vitamin C), Zitronensäure, Natriumascorbat usw.
Antioxidantien sind von großer praktischer Bedeutung. So werden in der Lebensmittelindustrie zur Erhöhung der Haltbarkeit fetthaltiger Produkte natürliche und synthetische Antioxidantien eingesetzt – α-Tocopherol (Vitamin E), Propyl-, Octyl- und Dodecylester der Gallussäure, Ionol (2,6-Di - reibt-Butyl-4-methylphenol) usw. Zu den Antioxidantien, die auch als Lebensmittelzusatzstoffe verwendet werden, gehören Pektin, Ascorbinsäure, Zitronensäure, Butylhydroxytoluol, Anthocyane und Dihydroquercetin.
Antioxidantien werden in der klinischen Praxis eingesetzt. Vitamin E ist derzeit eines der am besten untersuchten Antioxidantien, weshalb dieser Stoff oft als eine Art Standard angesehen wird. Vitamin E hat nachweislich eine positive Wirkung bei der Behandlung von Strahlenschäden, bösartigem Wachstum, koronarer Herzkrankheit und Myokardinfarkt, Arteriosklerose sowie bei der Behandlung von Patienten mit Dermatosen, Verbrennungen und Stress.
Eine wichtige Anwendung von Vitamin E ist der Einsatz bei verschiedenen Arten von Stresszuständen. So wurde festgestellt, dass Vitamin E die Intensität von Lipidperoxidationsprozessen reduziert, die normalerweise bei Immobilisierung, akustischem und emotionalem Schmerzstress beobachtet werden. Es beugt auch Leberstörungen bei Hypokinesie vor, die zu einer erhöhten Oxidation ungesättigter Lipidfettsäuren durch freie Radikale führen, insbesondere in den ersten 4 bis 7 Tagen, d. h. während der Zeit einer ausgeprägten Stressreaktion.
Von den synthetischen Antioxidantien ist Ionol, klinisch als Dibunol bekannt, hochwirksam. Ionol ist zur Vorbeugung akuter ischämischer Organschäden und postischämischer Erkrankungen indiziert. Es wird bei der Behandlung von onkologischen Erkrankungen, Strahlen- und trophischen Läsionen der Haut und Schleimhäuten, bei der Behandlung von Patienten mit Dermatosen eingesetzt und fördert die schnelle Heilung von ulzerativen Läsionen des Magens und Zwölffingerdarms. Ionol hat auch einige antihypoxische Eigenschaften; es erhöht die Lebenserwartung bei akuter Hypoxie und beschleunigt die Genesung von hypoxischen Störungen.
Ionol verlängert die Arbeitsdauer von Sportlern bei starker körperlicher Anstrengung, d. h. es erhöht die Ausdauer des Körpers bei intensiver Arbeit. Es verhindert die Aktivierung der Lipidperoxidation und Störungen der höheren Teile des Zentralnervensystems, die bei intensiver körperlicher Betätigung beobachtet werden, und erhöht außerdem die Leistungsfähigkeit der linken Herzkammer.
Angesichts der Beteiligung freier Radikalmechanismen am Alterungsprozess des Körpers kann davon ausgegangen werden, dass mit Hilfe von Antioxidantien die Lebenserwartung erhöht werden kann. Solche Experimente wurden an Mäusen, Ratten, Meerschweinchen, Neurospora crassa und Drosophila durchgeführt, ihre Ergebnisse waren jedoch nicht ganz eindeutig, was mit der Unzulänglichkeit der Methoden zur Beurteilung der Endergebnisse zusammenhängt. Bei Versuchen an Drosophila konnte ein deutlicher Anstieg der Lebenserwartung festgestellt werden.
Aus Sicht einiger Wissenschaftler verlängert der Einsatz von Antioxidantien das menschliche Leben nicht, sondern führt im Gegenteil sogar zu dessen Verkürzung. Studien haben gezeigt, dass die Sterblichkeitsrate bei Patienten, die Antioxidantien einnahmen, im Vergleich zu Patienten, die Placebo einnahmen, um 4 % stieg. Dieser Zusammenhang wurde sowohl bei gesunden Menschen als auch bei Patienten mit verschiedenen Krankheiten beobachtet. Es wurden Experimente mit Mischungen von Antioxidantien sowie mit der Verwendung eines einzelnen Antioxidans durchgeführt. Daraus konnten wir folgende Schlussfolgerungen ziehen: Der Missbrauch der Vitamine E, A und β-Carotin erhöht die Sterblichkeitsrate der Patienten, und Selen und Vitamin C haben keinen Einfluss auf die Lebenserwartung.
So helfen Antioxidantien dem Körper, oxidativem Stress zu widerstehen und die Entstehung einer Reihe von Krankheiten zu verhindern. Ihre Verwendung erfordert jedoch wie die Verwendung chemischer Substanzen Mäßigung, da aufgrund von Veränderungen auf molekular-zellulärer Ebene danach ein umgekehrter Effekt auftreten kann die Zerstörung freier Radikale.
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- Ivanov V.G., Gorlenko V.A. Antioxidantien. M.: Akademie, 2009. - 320 S.
- Reutov O.A., Kurts A.L. Organische Chemie. M.: Bildung, 2004. - 320 S.
