הגנה נוגדת חמצון

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

פרדוקס החמצן

כולם יודעים שחמצן נחוץ לחיים, ולכן כולם חוששים מחוסר חמצן. למעשה, אי אפשר לחיות בלי חמצן, ואפילו ירידה קלה בתכולת החמצן באוויר משפיעה באופן מיידי על רווחתנו ובו זמנית היא מסוכנת ליצורים חיים (זהו "פרדוקס החמצן"). הוא הופך למסוכן בזכות אותן תכונות שהפכו אותו לכל כך נחוץ.

כל היצורים האירוביים (נושמי חמצן) משיגים אנרגיה על ידי חמצון מולקולות אורגניות עם חמצן, וכולם חייבים להגן על עצמם מפני יכולת החמצון הגבוהה של החמצן. באופן דיוק, חמצון זהה לבעירה. זה פשוט שבגוף, חומרים "נשרפים" בהדרגה, צעד אחר צעד, ומשחררים אנרגיה בחלקים קטנים. אם מולקולות אורגניות נשרפות במהירות, כמו עצי הסקה בתנור, התא היה מת מהלם חום. לאחר שמולקולה מתחמצנת, היא משתנה. היא כבר לא אותה מולקולה שהייתה קודם. לדוגמה, תאית עץ מתחמצנת לפחמן דו-חמצני ומים במהלך שריפת עצי הסקה - היא הופכת לעשן. ניתן לדמיין את תגובת החמצון כלקיחת משהו. לדוגמה, אם מישהו לקח את הארנק שלך ברחוב, "חמצון". במקרה זה, מי שלקח את הארנק "נמצא". במקרה של מולקולות, החומר המחמצן לוקח אלקטרון מחומר אחר ומשוחזר. חמצן הוא חומר מחמצן חזק מאוד. חומרי חמצון חזקים עוד יותר הם רדיקלים חופשיים של חמצן.

רדיקלים חופשיים

רדיקל חופשי הוא חלק ממולקולה בעל תגובתיות גבוהה. רדיקל חמצן חסר אלקטרון והוא מבקש לקחת אלקטרון ממולקולות אחרות. כאשר הוא מצליח, הרדיקל הופך למולקולה ועוזב את המשחק, אך מולקולה חסרת אלקטרון הופכת לרדיקל ויוצאת לדרך של שוד.

מולקולות שהיו בעבר אינרטיות ולא הגיבו עם שום דבר עוברות כעת את התגובות הכימיות המוזרות ביותר. לדוגמה, שתי מולקולות קולגן שהפכו לרדיקלים חופשיים, כאשר הן מתעמתות עם רדיקלי חמצן, הופכות לפעילות עד כדי כך שהן נקשרות זו לזו ויוצרות דימר, בעוד שסיבי קולגן רגילים אינם מסוגלים להיקשר זה לזה. קולגן מקושר צולב פחות אלסטי מקולגן רגיל, והוא גם אינו נגיש למטלופרוטאינאזות המטריצה (אנזימים המפרקים קולגן ישן כך שקולגן חדש שנוצר יוכל לתפוס את מקומו), כך שהצטברות דימרים של קולגן בעור מובילה לקמטים ולירידה בגמישות העור.

במולקולת DNA, אפילו שני חלקים של גדיל DNA יחיד יכולים להפוך לרדיקלים - במקרה זה, הם יכולים להיקשר זה לזה, וליצור קשרי צילוב בתוך מולקולת DNA אחת או בין שתי מולקולות DNA. קשרי צילוב ונזקים אחרים למולקולות DNA גורמים למוות תאים או לניוון סרטני שלהם. לא פחות דרמטיים הם התוצאה של מפגש של רדיקל חמצן חופשי עם מולקולות אנזים. אנזימים פגומים אינם יכולים עוד לשלוט בטרנספורמציות כימיות, וכאוס מוחלט שולט בתא.

חמצון - מה זה?

התוצאה החמורה ביותר של הופעת רדיקלים חופשיים בתא היא חמצון. היא נקראת חמצון מכיוון שתוצריה הם מי חמצן. לרוב, חומצות שומן בלתי רוויות, המרכיבות את קרומי התאים החיים, מתחמצנות על ידי מנגנון החמצון. באותו אופן, חמצון יכול להתרחש בשמנים המכילים חומצות שומן בלתי רוויות, ואז השמן הופך מעופש (למי חמצן שומני יש טעם מר). הסכנה של חמצון היא שהיא מתרחשת על ידי מנגנון שרשרת, כלומר תוצרי חמצון כזה הם לא רק רדיקלים חופשיים, אלא גם מי חמצן שומני, שהופכים בקלות רבה לרדיקלים חדשים. לפיכך, מספר הרדיקלים החופשיים, ולכן קצב החמצון, עולה כמו מפולת שלגים. רדיקלים חופשיים מגיבים עם כל המולקולות הביולוגיות שהם נתקלים בהן בדרכם, כגון חלבונים, DNA, ליפידים. אם מפולת החמצון לא תיפסק, האורגניזם כולו עלול למות. זה בדיוק מה שהיה קורה לכל האורגניזמים החיים בסביבה חמצנית אם הטבע לא היה דואג לספק להם הגנה חזקה - מערכת נוגדת חמצון.

נוגדי חמצון

נוגדי חמצון הם מולקולות שיכולות לחסום תגובות חמצון של רדיקלים חופשיים. כאשר נוגד חמצון נתקל ברדיקל חופשי, הוא מעניק לו אלקטרון מרצונו ומשלים אותו למולקולה שלמה. בכך, נוגדי החמצון עצמם הופכים לרדיקלים חופשיים. עם זאת, בשל המבנה הכימי של נוגד החמצון, רדיקלים אלה חלשים מדי מכדי לקחת אלקטרון ממולקולות אחרות, ולכן הם אינם מסוכנים.

כאשר נוגד חמצון נותן את האלקטרון שלו למחמצן וקוצר את תהליך ההרס שלו, הוא עצמו מתחמצן והופך ללא פעיל. על מנת להחזירו למצב פעיל, יש לשקמו שוב. לכן, נוגדי חמצון, כמו פעילים מנוסים, פועלים בדרך כלל בזוגות או בקבוצות שבהן הם יכולים לתמוך בחבר מחומצן ולשקם אותו במהירות. לדוגמה, ויטמין C משקם ויטמין E, וגלוטתיון משקם ויטמין C. צוותי נוגדי החמצון הטובים ביותר נמצאים בצמחים. קל להסביר זאת, שכן צמחים אינם יכולים לברוח ולהסתתר מפני השפעות מזיקות וחייבים להיות מסוגלים לנטרל. מערכות נוגדות החמצון החזקות ביותר נמצאות בצמחים שיכולים לגדול בתנאים קשים - אשחר ים, אורן, אשוח ואחרים.

אנזימים נוגדי חמצון ממלאים תפקיד חשוב בגוף. אלה הם סופראוקסיד דיסמוטאז (SOD), קטלאז וגלוטתיון פראוקסידאז. SOD וקטלאז יוצרים זוג נוגדי חמצון הנלחם ברדיקלים חופשיים של חמצן, ומונע מהם להתחיל תהליכי חמצון בשרשרת. גלוטתיון פראוקסידאז מנטרל פרוקסידים של שומנים, ובכך שובר את שרשרת חמצון השומנים. סלניום נחוץ לתפקודו של גלוטתיון פראוקסידאז. לכן, תוספי תזונה עם סלניום משפרים את ההגנה נוגדת החמצון של הגוף. תרכובות רבות בעלות תכונות נוגדות חמצון בגוף.

למרות הגנה נוגדת חמצון חזקה, לרדיקלים חופשיים עדיין יש השפעה הרסנית למדי על רקמות ביולוגיות, ובפרט על העור.

הסיבה לכך היא גורמים המגבירים באופן דרמטי את ייצור הרדיקלים החופשיים בגוף, מה שמוביל לעומס יתר על מערכת נוגדי החמצון וללחץ חמצוני. החמור ביותר מבין גורמים אלה נחשב לקרינת UV, אך עודף רדיקלים חופשיים יכול להופיע גם בעור כתוצאה מתהליכים דלקתיים, חשיפה לרעלים מסוימים או הרס תאים.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

נוגדי חמצון בקוסמטיקה

כיום, מעטים מפקפקים בכך שהעור זקוק להגנה מפני רדיקלים חופשיים. זו הסיבה שנוגדי חמצון הפכו לאחד המרכיבים הפופולריים ביותר בקוסמטיקה. אך לא כל קרם המכיל נוגדי חמצון יכול להגן על עורנו. הכנת קוקטייל נוגדי חמצון טוב היא עניין עדין; חשוב להכין תערובת שבה נוגדי חמצון שונים ישקמו זה את זה.

ידוע, למשל, שוויטמין C משקם את ויטמין E, אך לא כל כך קל ליצור הרכב קוסמטי שבו זוג נוגדי חמצון זה יעבוד יחד. ויטמין E מסיס בשומן, וויטמין C מסיס במים, כך שבתא חי הם מבצעים תרגילי אקרובטיקה מורכבים, ונפגשים בגבול הממברנה והציטופלזמה. בנוסף, חומצה אסקורבית קשה מאוד להחדרה לתרכובות קוסמטיות, מכיוון שהיא נהרסת בקלות. כיום משתמשים בנגזרות של חומצה אסקורבית, שהן יציבות יותר. לדוגמה, אסקורביל פלמיטט מסיס בשומן, יציב ונוח להכללה בניסוח במהלך הכנת התרופה. בעור, תחת פעולת אנזימים, פלמיטט (חומצת שומן) מתפצל מאסקורביל פלמיטט ומשתחרר אסקורבט, בעל פעילות ביולוגית. שתי נגזרות נוספות משמשות גם כן - מגנזיום אסקורביל פוספט ונתרן אסקורביל פוספט. שתי התרכובות מסיסות במים ובעלות יציבות כימית טובה. אפשרות אחת ליצירת קרמים יעילים המכילים גם ויטמין C וגם ויטמין E היא שימוש בליפוזומים. במקרה זה, ויטמין C ממוקם במדיום מימי בתוך הליפוזום, וויטמין E מוטמע בקרום השומן של הליפוזום.

חומצה אסקורבית, אשר מתפרקת כל כך מהר בקרמים קוסמטיים, נשמרת בירקות ובפירות. אותו הדבר נכון גם לגבי נוגדי חמצון אחרים. משמעות הדבר היא שקוקטיילים נוגדי חמצון של צמחים מורכבים טוב יותר מכל תערובות מלאכותיות של נוגדי חמצון.

ואכן, קבוצת החומרים נוגדי החמצון בצמחים עשירה בהרבה מאשר ברקמות של בעלי חיים ובני אדם. בנוסף לוויטמינים C ו-E, צמחים מכילים קרוטנואידים ופלבנואידים (פוליפנולים). המילה "פוליפנול" משמשת כשם כללי כללי לחומרים בעלי לפחות שתי קבוצות הידרוקסיל סמוכות בטבעת הבנזן. בשל מבנה זה, פוליפנולים יכולים לשמש כמלכודת לרדיקלים חופשיים. הפוליפנולים עצמם יציבים, ונכנסים לתגובות פילמור. לפלבנואידים יש תכונות נוגדות חמצון חזקות מאוד, ובנוסף, הם שומרים על ויטמינים C ו-E במצב פעיל ומגנים עליהם מפני הרס. מכיוון שכל הצמחים צריכים להילחם ברדיקלים חופשיים, אין צמח שתמציתו לא תהיה בעלת תכונות נוגדות חמצון (זו הסיבה שכל כך שימושי לאכול ירקות ופירות). ובכל זאת ישנם צמחים המכילים את קבוצות נוגדי החמצון המוצלחות ביותר.

לפני מספר שנים הוכח כי צריכה קבועה של תה ירוק מפחיתה משמעותית את הסיכון לפתח גידולים ממאירים. המדענים שגילו תגלית זו היו כה המומים ממנה עד שמאז החלו לשתות מספר כוסות תה ירוק ביום. אין זה מפתיע שתמצית תה ירוק הפכה לאחד מנוגדי החמצון הצמחיים הפופולריים ביותר בקוסמטיקה. לפוליפנולים מטוהרים של תה ירוק יש את ההשפעה נוגדת החמצון הבולטת ביותר. הם מגנים על העור מפני ההשפעות המזיקות של קרינת UV, בעלי השפעה רדיואקטיבית ומקלים על גירויי עור הנגרמים על ידי כימיקלים מזיקים. נמצא כי פוליפנולים של תה ירוק מעכבים את האנזים היאלורונידאז, שבגלל פעילותו המוגברת פוחתת כמות החומצה ההיאלורונית בעור מזדקן. לכן מומלץ לשלב תה ירוק במוצרים לעור מזדקן.

לאחרונה, מדענים גילו תגליות מעניינות רבות על ידי ניתוח סטטיסטיקות על מחלות לב וכלי דם ומחלות אונקולוגיות במדינות שונות. לדוגמה, התברר שעמי ים תיכוניים הצורכים הרבה שמן זית פחות רגישים למחלות אונקולוגיות, והמטבח המזרחי משמש כהגנה מצוינת מפני מחלות לב וכלי דם וגידולים תלויי הורמונים. מכיוון שרדיקלים חופשיים ממלאים תפקיד גדול בהתפתחות גידולים ומחלות לב וכלי דם, תצפיות כאלה אפשרו למדענים לגלות נוגדי חמצון חדשים רבים.

לדוגמה, ידוע שצרפת היפה, אשר צורכת מדי יום כמויות אדירות של יין, מציגה נתונים סטטיסטיים חיוביים מאוד לגבי מחלות לב וכלי דם ומחלות אונקולוגיות. היה זמן שבו מדענים הסבירו את "הפרדוקס הצרפתי" על ידי ההשפעות המועילות של מינונים קטנים של אלכוהול. לאחר מכן התגלה שצבע האודם של יינות אדומים אצילים מוסבר על ידי התכולה הגבוהה של פלבנואידים - נוגדי החמצון הטבעיים החזקים ביותר.

בנוסף לפלבנואידים, אשר ניתן למצוא בצמחים אחרים, ענבים אדומים מכילים תרכובת ייחודית בשם רסברטרול, שהיא נוגד חמצון רב עוצמה, מונעת התפתחות של גידולים מסוימים, טרשת עורקים ומאטה את הזדקנות העור. ישנם מדענים, חדורי אמונה בסגולות הריפוי של יין, ממליצים לשתות עד 200-400 מ"ל של יין אדום ביום. עם זאת, לפני ביצוע המלצה זו, יש לקחת בחשבון שבמקרה זה אנו מתכוונים ליין איכותי מאוד המתקבל מתסיסת מיץ ענבים טהור, ולא ממקורות אחרים.

ויטמין E, שנותר נוגד החמצון החשוב ביותר, ניתן להכניס לקוסמטיקה גם לא בצורתו הטהורה, אלא כחלק משמנים צמחיים. הרבה ויטמין E נמצא בשמנים: סויה, תירס, אבוקדו, בוראז', ענבים, אגוזי לוז, נבט חיטה, סובין אורז.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

כמה נוגדי חמצון אתם צריכים?

עולה השאלה: אם נוגדי חמצון כה שימושיים, האם לא כדאי להכניס אותם לקוסמטיקה בריכוזים גבוהים יותר? מסתבר שהנוסחה "ככל שיותר, יותר טוב" לא עובדת עם נוגדי חמצון, והם, להיפך, יעילים ביותר בריכוזים נמוכים למדי.

כאשר יש יותר מדי נוגדי חמצון, הם הופכים להיפך מהם - הם הופכים לפרו-אוקסידנטים. זה מעלה בעיה נוספת - האם העור תמיד זקוק לנוגדי חמצון נוספים או שהוספת נוגדי חמצון נוספים עלולה לשבש את האיזון הטבעי של העור? מדענים מתווכחים על כך לא מעט, ואין בהירות סופית בנושא זה. אבל אנחנו בהחלט יכולים לומר שנוגדי חמצון נחוצים בקרם יום שאינו חודר מעבר לשכבת הקרנית. במקרה זה, הם משמשים כמגן המשקף התקפות חיצוניות. תמיד כדאי למרוח שמנים טבעיים על העור, המכילים נוגדי חמצון בריכוזים מכוילים בדיוק מטבעם, כמו גם לאכול ירקות ופירות טריים או אפילו לשתות מדי פעם כוס יין אדום טוב.

השימוש בקרמים מזינים בעלי פעולה נוגדת חמצון מוצדק במקרה שהעומס על מערכות נוגדות החמצון הטבעיות של העור עולה לפתע; בכל מקרה, עדיף להשתמש בקרמים המכילים תרכובות נוגדות חמצון טבעיות - תמציות צמחים עשירות בביופלבונואידים, ויטמין C, שמנים טבעיים המכילים ויטמין E וקרוטנואידים.

האם נוגדי חמצון באמת יעילים?

קיים ויכוח מתמשך בקרב מדענים האם יתרונותיהם של נוגדי חמצון מוגזמים והאם מוצרי קוסמטיקה המכילים נוגדי חמצון באמת טובים לעור. הוכחה רק ההשפעה המגנה המיידית של נוגדי חמצון - יכולתם להפחית נזקי עור מקרינת UV (למשל, למנוע כוויות שמש), למנוע או להפחית את התגובה הדלקתית. לכן, נוגדי חמצון ללא ספק שימושיים במסנני קרינה, קרמי יום, וכן במוצרים המשמשים לאחר נזקי עור שונים - גילוח, פילינג כימי וכו'. מדענים פחות בטוחים ששימוש קבוע בנוגדי חמצון באמת יכול להאט את ההזדקנות. עם זאת, לא ניתן להכחיש אפשרות זו. חשוב להבין כי יעילותם של נוגדי חמצון תלויה במידת הרכבת קוקטייל נוגדי החמצון - עצם נוכחותם של שמות נוגדי החמצון במתכון אינה אומרת שהמוצר יהיה יעיל.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]