ANTIOXIDANTY A ICH VÝZNAM V POTRAVINÁCH

104 DOI: https://doi.org/10.33542/RVC-040-3-05 5 ANTIOXIDANTY A ICH VÝZNAM V POTRAVINÁCH Kvetoslava Rimárová 5.1 Základné definície Aeróbny metabolizmus umožnil živým organizmom získať oveľa väčšie množstvo energie ako metabolizmus anaeróbny. Uplatnil sa vo vývoji ďalších živých organizmov, ale súčasne im spôsobil ohrozenie tzv. voľnými radikálmi. Proti toxickému vplyvu voľných radikálov sa vyvinuli ochranné mechanizmy. Tieto obranné mechanizmy zabraňovali tvorbe voľných radikálov a odstraňovali už vzniknuté voľné radikály. Taktiež sa vytvorili aj reparačné systémy, ktoré odstraňovali molekuly poškodené voľnými radikálmi. Antioxidanty predstavujú „obranu“ pred účinkom voľných radikálov v živom organizme. Zaraďujú sa k nim všetky látky, ktoré inhibujú tvorbu voľných radikálov, alebo ak sa už vytvorili, znižujú ich účinok. Antioxidanty môžu vstupovať do interakcie s voľnými radikálmi a ukončiť reťazovú reakciu skôr, ako poškodia životne dôležité molekuly. Jedna molekula antioxidantu môže reagovať len s jedným voľným radikálom. Preto je nesmierne dôležité zdroje antioxidantov neustále dopĺňať. Antioxidačný obranný mechanizmus sa rozdeľuje do dvoch kategórií. V prvej sa v organizme syntetizuje celý rad enzýmov z bielkovín a iných zložiek. Druhá skupina antioxidantov sa získava zo stravy – organizmus ich sám syntetizovať nedokáže. Oxidačný stres súvisí s množstvom chronických ochorení, patria k nim najmä kardiovaskulárne a nádorové. Mnohé štúdie potvrdili zvýšené riziko vzniku týchto ochorení pri nízkej hladine antioxidantov v krvi. Okrem všeobecných reparačných mechanizmov sa na antioxidačnej ochrane tkanív poškodených biomolekúl podieľajú aj látky, ktoré sú schopné zachytiť a odstrániť vytvorené radikály. Antioxidant je definovaný ako substancia, ktorá hoci je prítomná v nízkej koncentrácii v porovnaní s oxidovateľným substrátom, významne spomaľuje alebo inhibuje oxidáciu tohto substrátu. Najväčší význam majú najmä tie antioxidanty, ktoré sa v tele vyskytujú v najvyššej koncentrácii a ktorých účinok i miesto v antioxidačnej ochrane je dobre preštudované. Reparácia oxidatívneho poškodenia organizmu nemusí byť stále efektívna. Vedie k nemu oveľa jednoduchšia cesta, ktorou je prevencia, t.j. minimalizovanie zdrojov voľných radikálov a posilnenie prirodzeného antioxidačného mechanizmu podávaním látok, ktoré pôsobia antioxidačne. 105 5.2 Voľné radikály a ich pôsobenie Voľné radikály sú látky, ktoré sú bežnou súčasťou biochemických reakcií v živých organizmoch. Definované sú ako nestále, vysoko reaktívne a energetické molekuly, ktoré sú na krátky čas schopné samostatnej existencie. Voľné radikály sa začali akceptovať aj ako súčasť patogenézy viacerých ochorení. Radikály pôsobia na biologicky významné zlúčeniny, bielkoviny, lipidy a nukleové kyseliny. Reakcie iniciované radikálmi vedú k následným zmenám v štruktúre buniek, k poškodeniu tkanív, orgánov a nakoniec k poškodeniu dôležitých funkcií v organizme. Ak sú bunky vystavené nadmernému pôsobeniu voľných radikálov, vzniká tzv. oxidačný stres, ktorý spúšťa kaskádu procesov, ktoré poškodzujú štruktúru buniek a vedú k viacerým závažných ochoreniam. K najbežnejším „voľnoradikálovým“ ochoreniam patrí: • ateroskleróza, srdcovo-cievne choroby, infarkt, mozgová príhoda, • rakovina, • Parkinsonova a Alzheimerova choroba, • poruchy imunity, • cukrovka, reumatická artritída, šedý zákal, • predčasné starnutie. Existujú faktory, ktoré sa dajú len ťažko ovplyvniť (znečistenie prostredia, pôsobenie žiarenia), naopak sú faktory, ktoré sa môžu výrazne ovplyvniť (fajčenie, zloženie stravy, predovšetkým obsah antioxidantov). V závislosti od toho ovplyvňujeme vzájomný pomer medzi dobrom (antioxidanty) a zlom (voľné radikály) (obrázok 6). Obrázok 6 Vzájomný pomer medzi antioxidantmi a voľnými radikálmi Zdroj: https://www.drmoravcikova.sk/vitaminy-v-boji-proti-chorobam/ Hodnota ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) určuje schopnosť danej potraviny neutralizovať a ničiť voľné radikály. Čím je táto hodnota vyššia, tým vyššiu antioxidačnú silu má daná potravina, teda tým efektívnejšie spomaľuje starnutie a zabraňuje 106 vzniku ochorení. Denná hodnota ORAC by mala byť okolo 5000 jednotiek (pri fajčení a chorobe sa výrazne zvyšuje). Tabuľka 16 uvádza schopnosť jednotlivých potravín neutralizovať voľné radikály. Tabuľka 16 Antioxidačná hodnota jednotlivých potravín Zdroj: https://www.superfoodly.com/orac-values/ Tipy na úpravu stravy: • zvýšiť príjem orechov (neslaných, nepražených), stačí 5 – 6 ks denne, • skonzumovať denne aspoň 500 g čerstvého ovocia a zeleniny, • k ovociu s najvyšším podielom antioxidantov patria bobuľoviny, všeobecne ovocie a zelenina tmavej farby (čučoriedky, černice, tmavé hrozno, slivky, červená kapusta), • preferovať sezónne a domáce druhy ovocia a zeleniny, v zimných mesiacoch využívať ako zdroj vitamínov domáce mrazené ovocie, kvasenú kapustu, vyhýbať sa chemicky spracovaným potravinám, • ovocie a zelenina si v najväčšej miere uchovávajú svoje antioxidačné vlastnosti pri mrazení, sušení, tepelnou úpravou sa ich obsah znižuje, • ovocie má najvyššiu výživovú hodnotu, keď sa zbiera zrelé, 107 • tropické ovocie sa prepravuje loďami cez more a vo všeobecnosti je zbierané nezrelé. Niektoré druhy ovocia sú veľmi náchylné na pokazenie, takže počas ich prepravy je potrebné ich dokonca ožiariť, či chemicky konzervovať. Následne sú uložené v dozrievacích skladoch ešte niekoľko dní, kým sa dostanú na pulty predajní. Tropické ovocie z obchodných reťazcov má neplnohodnotný obsah živín vzhľadom k času, ktorý prebehne od zberu ku konzumácii. • v zimnom období pridávame mrazené ovocie (čučoriedky, jahody, ríbezle, maliny) do jogurtov, ovocných kaší (ovocie pridávame až do hotovej kaše, aby sa nestrácali vitamíny pri tepelnej úprave), • hodnoty ORAC v tabuľke 16 pri jednotlivých potravinách sa môžu meniť v závislosti od kvality potraviny (lesné čučoriedky obsahujú niekoľkonásobne vyššie hodnoty ako čučoriedky dovezené v zime z Argentíny), • je vhodné dopĺňať stravu o vitamíny? Je dokázané, že vitamíny v chemickej podobe (tzv. vitamínové suplementy z lekární), nemajú efekt v prevencii ochorení. Vysvetľuje sa to tým, že rastlinné potraviny obsahujú celý komplex antioxidantov (stovky až tisícky druhov), ktoré účinkujú synergicky, tzn. navzájom sa ich účinky potencujú (jeden antioxidant podporuje účinnosť iného). Je nemožné chemicky vyrobiť takýto kokteil bioaktívnych látok, preto sa stráca účinnosť chemicky vyrobených vitamínov. Odporúčajú sa preto len špeciálne prípravky, ktoré sú vlastne výťažkom z ovocia. • jediný vitamín, ktorý by v v zimnom období mali všetci užívať, je vitamín D. Je len v malej miere zastúpený v potravinách a získavame ho prevažne zo slnečného žiarenia, ktorého je v zimnom období málo. Vitamín D má v organizme dôležitú úlohu pri raste a stavbe kostí, ale jeho nedostatok spôsobuje tiež vznik rakoviny, autoimunitných ochorení, alergií a výrazným spôsobom oslabuje imunitu. Macnair (2009) poukázal na to, že ľudský organizmus je na submikroskopickej úrovni pod neustálym náporom voľných radikálov – ide o nestabilné atómy, ktoré reagujú s ostatnými molekulami v okolitom prostredí, aj v našom tele, aby prišli do stabilnejšieho stavu. Proces, v ktorom sa vytvárajú voľné radikály, je do určitej miery celkom prirodzený a žiaduci. Niektoré voľné radikály vznikajú prirodzene, keď ich bunky imunitného systému ľudského tela vytvárajú zámerne na neutralizovanie vírusov a baktérií. Biele krvinky ich využívajú k ničeniu nádorových buniek a s voľnými radikálmi je spojené i oplodnenie vajíčka. Voľné radikály dokážu poškodiť aj časti samotných buniek, napríklad ich genetický materiál (DNA), či bielkoviny v bunkových membránach. Výsledné poškodenie je hlavným mechanizmom procesu starnutia a rozvoja závažných ochorení. Hřebíčková (2009) vo svojej 108 publikácii poukázala na to, že na jednej strane voľné radikály plnia nenahraditeľnú funkciu, ale ak dôjde k ich nadprodukcii, môže ich pôsobenie mať aj fatálne následky. Podľa Carlssona (2003) sú voľné radikály veľmi reaktívne a bohaté na energiu. Pri reakciách poškodzujúcich organizmus sa vracajú do pôvodného, energeticky stabilného stavu. Znamená to, že sa snažia energiu odovzdať. Radikály vychytávajú elektróny z iných chemických väzieb, a tým ich rozrušujú. Takto dochádza k reťazovým reakciám, ktoré poškodzujú živé bunky, celé tkanivové štruktúry a spôsobujú ireverzibilné zmeny. Toto poškodenie, ktoré je spôsobené voľnými radikálmi, je z chemického hľadiska označované ako „oxidácia“. Macnair (2009) poukázal na to, že jedna z hlavných teórií „podstaty starnutia“ je založená na chemickom procese oxidácie. Starnutie spôsobuje zmeny vlastností bielkovín, DNA a lipoproteínov bunkových membrán. V dôsledku týchto zmien vznikajú vo vláknitých makromolekulách, akými sú kolagén a DNA krížové väzby, tuhnutie väziva a dochádza k poruchám prepisu genetickej informácie. Voľné radikály poškodzujú bunky tak, že ich nespárovaný, voľný elektrón sa spojí s voľným elektrónom v susednej bunke. Napadnutá bunka sa tak stáva voľným radikálom. DNA v každej bunke utrpí každodenne približne desaťtisíc „zásahov“ voľnými radikálmi. K najzraniteľnejším patria pľúca, pretože mnohé znečisťujúce látky sú vdychované. Voľné radikály sa do tela dostávajú aj s potravou alebo priamo cez kožu (žiarenie). V tele následne môžu naštartovať celý rad enzymatických aktivácií, zápaly a spúšťajú chemické signály, ktoré poškodzujú tkanivá. Zvýšená produkcia voľných kyslíkových radikálov a radikálov dusíka v cievnej stene má za následok poškodenie až dysfunkciu cievneho endotelu, zvýšenie kontraktility, proliferáciu a hypertrofiu hladkých svalových buniek, apoptózu, migráciu monocytov, peroxidáciu lipidov, zápalové stavy a zvýšenú produkciu proteínov extracelulárnej matrix. Všetky tieto procesy prehlbujú poškodenie cievnej steny pri kardiovaskulárnych ochoreniach vrátane hypertenzie. 5.3 Delenie voľných radikálov K najjednoduchším radikálom sa zaraďuje atóm vodíka (má len jeden nespárený elektrón). Voľné radikály môžu byť odvodené od kyslíka, dusíka alebo organických zlúčenín. 5.3.1 Radikály a reaktívne formy odvodené od kyslíka Reaktívne formy kyslíka, ktoré sú produkované počas bežného aerobného metabolizmu sú nevyhnutnou obrannou proti baktériám. Za fyziologických podmienok sú produkované v nízkych, kontrolovaných množstvách a plnia funkciu signálnych molekúl. Taktiež sa zúčastňujú na regulácii bunkovej proliferácie, diferenciácie, ale aj na bunkovej smrti – apoptóze. Reaktívne formy kyslíka môžu byť molekuly, ióny, radikály a ionizované radikály. 109 Medzi tieto látky patria najmä singletový kyslík (spárované elektróny), peroxid vodíka, hydroxylový anión, hydroxylový radikál (najreaktívnejšia forma kyslíka, ktorá je až 107 krát reaktívnejšia ako peroxid vodíka) a superoxidový anión. Za normálnych podmienok denne asi jedno percento reaktívnych foriem kyslíka uniká kontrole endogénnej antioxidačnej obrany a prispieva k oxidačnému poškodeniu okolitých tkanív. Reaktívne formy kyslíka môžu zaútočiť na biochemické zložky bunky. Ak je telesná alebo bunková schopnosť neutralizácie reaktívnych foriem kyslíka zmenená dochádza k akútnemu poškodeniu životne dôležitých bielkovín, lipidov a DNA. Superoxid Jeho zdrojom v živých systémoch sú neutrofily, monocyty a makrofágy. Superoxidový radikál sa vytvára v mitochondriách. Superoxid „in vivo“ vzniká ako chemická „nehoda“, spôsobená autooxidačnými reakciami a „prechodom“ elektrónov z elektrónového transportného reťazca na kyslík. Taktiež môže vznikať aj pri reakciách katalyzovaných enzýmami. Superoxid nie je veľmi reaktívny, ale niektoré biologické terče sú naň citlivé. V poškodeniach organizmu zohráva úlohu najmä neprotonizovaná forma (O2●-), aj keď protonizovaná forma (HO2●) je reaktívnejšia a spôsobuje poškodenie DNA. Toxickosť superoxidu môže byť vysvetlená jeho schopnosťou vystupovať ako oxidant, aj ako reduktant pri reakciách s kovovými iónmi. Peroxid vodíka Peroxid vodíka nie je voľným radikálom, ale je oxidantom. Je chemicky vysoko reaktívny a poškodzuje biologické membrány. Avšak je pomerne stály a má schopnosť prenikať cez biologické membrány. Má dôležitú úlohu v rôznych biologických procesoch. Vzniká dvojelektrónovou redukciou kyslíka na vodu alebo dismutáciou superoxidu. Dokáže ľahko prenikať z miesta svojho vzniku do vzdialených miest a tiež môže prechádzať aj bunkovou membránou. Tým sa líši od superoxidu, ktorý na prechod membránou potrebuje aniónové kanály. Príčinou toxického účinku peroxidu vodíka je tvorba hydroxylového radikálu, ktorý vzniká Haberovou-Weissovou reakciou: O2● + H2O2 → O2 + OH● + OHˉ Hydroxylový radikál sa považuje za najškodlivejší zo všetkých voľných radikálov. Často sa spája s oxidačným poškodením DNA. Reakcia je veľmi rýchla, ak je katalyzovaná iónmi Fe2+ alebo Cu+. Peroxid vodíka môže reagovať s iónmi kovu priamo podľa tzv. Fentonovej reakcie, keď opäť vzniká vysoko toxický hydroxylový radikál OH●: 110 H2O2 + Fe2+ → OH● + OHˉ + Fe3+ Týmito reakciami môže vzniknúť v organizme veľké množstvo radikálov, nielen v priebehu všeobecného metabolizmu (napr. askorbátový radikál pri detoxikačných reakciách kyseliny askorbovej), ale aj vplyvom cudzorodých látok. Kyselina chlórna Kyselina chlórna sa syntetizuje najmä v neutrofiloch a monocytoch. Patrí k silným oxidantom. Polymorfonukleáry ju používajú spolu s ďalšími reaktívnymi formami kyslíka a dusíka ako bakteriocídny prostriedok 5.3.2 Radikály a reaktívne formy odvodené od dusíka K radikálom odvodeným od dusíka patrí nitroxid (NO●, oxid dusnatý) a nitrogén dioxid (NO2●, oxid dusičitý). Tieto radikály sa podieľajú na oxidatívnom strese a apoptóze. Podieľajú sa na vzniku astmy, ischemického alebo reperfúzneho poškodenia, septického šoku a aterosklerózy. Oxid dusnatý Oxid dusnatý sa podieľa na mnohých biologických procesoch (dýchanie, prenos nervového vzruchu, vazorelaxácia ciev, imunitné procesy). Zároveň sa potvrdila jeho prítomnosť aj pri chorobných procesoch (ateroskleróza, neurotoxín v CNS, vznik voľných radikálov), ktoré môžu prebiehať v organizme jedinca. Mnohé bunky syntetizujú z L-arginínu dusíkový radikál – nitroxid. Nitroxid patrí medzi základné molekuly, pomocou ktorých je regulovaná medzibunková komunikácia a bunkové funkcie. Jeho tvorba bola preukázaná v makrofágoch, endotelových bunkách, v Kupfferových bunkách a hepatocytoch, v malom a prednom mozgu, v epitelových obličkových bunkách, nadobličkách a v srdci. Nitroxid sa zaraďuje k nestabilným zlúčeninám, ktoré veľmi rýchlo reagujú s hemoglobínom, myoglobínom, kyslíkom alebo superoxidom. Pri neenzýmových reakciách s kyslíkom vo vodnom prostredí vznikajú ďalšie oxidy dusíka, dusitany a dusičnany: 2 NO● + O2 → 2 NO2 2 NO2 → N2O4 + H2O → NO2ˉ + NO3ˉ + 2H+ NO● + NO2● → N2O3 + H2O → 2NO2ˉ + 2H+ Následné reakcie týchto zlúčenín so sekundárnymi amínmi spôsobujú vznik kancerogénnych nitrózoamínov. Peroxynitrit Peroxynitrit vzniká reakciou oxidu dusného so superoxidom: NO● + O2●ˉ → OONOˉ 111 Tento dusíkový radikál je zapojený do mnohých patologických stavov, pri ktorých dochádza k nerovnováhe medzi NO a kyslíkom. Jeho vzniku môže zabrániť enzým superoxiddismutáza, ktorá znižuje množstvo superoxidu. Tvorba peroxynitritu je najrýchlejšou známou reakciou NO. Transformuje dva relatívne nereaktívne radikály na reaktívnejší oxidant, ktorý vzniká ireverzibilne vo väčších množstvách počas zvýšenej tvorby NO a pri zvýšených množstvách kyslíka. Peroxynitrit sa zlučuje s lipidmi, DNA a bielkovinami prostredníctvom priamych oxidačných reakcií alebo prostredníctvom nepriamych, radikálmi sprostredkovaných mechanizmov. Produkcia peroxynitritu in vivo predstavuje rozhodujúci patogénny mechanizmus v podmienkach, ako je cievna mozgová príhoda (mozgová mŕtvica), chronické srdcové zlyhanie, diabetes, obehový šok, chronické zápalové ochorenia, rakovina a neurodegeneratívne poruchy. 5.3.3 Radikály odvodené od organických zlúčenín K radikálom, ktoré sú odvodené od organických zlúčenín patria alkoxylový (RO●), peroxylový (ROO●) a hydroperoxylový (HOO●). Mnohé organické látky majú voľný nespárený elektrón, ktorý môže byť asociovaný s viacerými atómami. K takýmto patria aj tioly, ktoré sa v prítomnosti iónov oxidujú na alkyl-23 sulfátový radikál (RS●) – radikál síry, ktorý má značnú reaktívnosť. Prostredníctvom kyslíka vytvárajú alkyltioperoxylový radikál (RSO2●), ale môžu oxidovať aj iné látky za tvorby iných radikálov. Radikály, ktoré majú nespárený elektrón na uhlíku pochádzajú najčastejšie zo životného prostredia. Fenyldiazínový radikál sa tvorí v erytrocytoch, denaturuje hemoglobín a stimuluje peroxidáciu lipidov. Môže spôsobiť hemolýzu erytrocytov. Po chemickej stránke sa k radikálom zaraďujú aj tranzitné prvky, akými sú železo a meď. Ich kovové vlastnosti sú dané nenaplnením predposlednej elektrónovej dráhy ich atómu elektrónmi. Rýchlo reagujú s reaktívnymi formami kyslíka a peroxidom vodíka. Vytvárajú veľmi reaktívne produkty (feryl), ktoré sa môžu rozpadnúť za vzniku hydroxylového radikálu OH●. Kritické množstvo v tele predstavuje iba oxidoredukčné aktívne železo viazané na proteíny a nízkomolekulárne látky a aj voľné železo. Toto množstvo slúži k fyziologickým potrebám organizmu, ale je aj formou, ktorá vstupuje do Fentonovej reakcie. Jeho existencia je zlučiteľná so životom iba v rovnováhe s antioxidačným systémom. Reaktívnymi formami kyslíka a dusíka môže byť atakovaná väčšina biomolekúl. Tieto radikály sú iniciátormi reťazových reakcií, v ktorých vznikajú ďalšie radikály. V tukovom tkanive môže každá látka s dostatočnou afinitou k elektrónom vytrhnúť vodíkový atóm z metylénovej skupiny uhľovodíkového reťazca polyénovej mastnej kyseliny a tak iniciovať 112 radikálovú reakciu v membránových lipidoch. Táto reakcia sa nazýva peroxidácia lipidov a jej priebeh je nasledujúci. K jej iniciátorom patrí hydroxylový radikál OH●, alkoxylový radikál RO●, peroxylový radikál ROO● a superoxid vo forme hydroperoxylového radikálu HOO●. Po vytrhnutí vodíka z uhľovodíkového reťazca mastných kyselín vznikajú konjugované diény (L●), ktoré s molekulárnym kyslíkom vytvárajú peroxylový radikál (LOO●). Ten vytrháva elektrón z mastnej kyseliny susedného lipidu a táto kyselina sa následne stane novým radikálom (L●). Peroxylový radikál sa premení na lipidový hydroperoxid (LOOH). Nový radikál mastnej kyseliny (L●) následne spúšťa ďalšiu propagáciu radikálovej reakcie, kým sa nestretne s iným radikálom, čím sa reťazová reakcia ukončí vznikom stabilnej zlúčeniny. Zmeny v lipidoch tak môžu pokračovať pôsobením lipidových hydroperoxidov (produkty reťazových reakcií), ktoré sú pomerne stabilné, kým sa nestretnú s tranzitnými prvkami – v reakcii s nimi sa mení na alkoxylové radikály (LO●). Následne sa dvojmocné železo oxiduje na trojmocné a jednomocná meď na dvojmocnú. Oba oxidované kovy ďalej reagujú (avšak pomalšie) s lipidovými hydroperoxidmi za vzniku peroxylového radikálu (LOO●) a dvojmocného železa alebo jednomocnej medi. Cieľom radikálov sú aj proteíny. Reaktívne formy kyslíka a dusíka môžu oxidovať aminokyselinové zvyšky. Viacero aminokyselín je hydroxylovaných hydroxylovým radikálom a nitrovaných peroxynitritom. S membránovými proteínmi a s proteínmi lipoproteínových častíc (lipoproteíny s nízkou hustotou, lipoproteíny s veľmi nízkou hustotou) reagujú okrem reaktívnych foriem kyslíka a dusíka aj alkoxylové a peroxylové radikály lipidov vznikajúcich pri lipoperoxidácii. Deoxyribonukleové kyseliny sú poškodzované najčastejšie hydroperoxylovým radikálom (HOO●). Tieto molekulárne poškodenia sú biochemickým podkladom modifikácie rôznych bunkových funkcií vrátane zmien aktivity enzýmov a enzýmových systémov, porúch transportných membránových funkcií a zmien molekulárnej bunkovej signalizácie. 5.4 Voľné radikály a ich pozitívne účinky V organizme majú voľné radikály nenahraditeľnú funkciu. Platí to ale len vtedy, keď sa v tele nachádzajú v optimálnom množstve. Bez radikálových reakcií by sa nevyvinuli dnešné formy života, pretože energiu potrebnú pre ich výstavbu a funkcie je možné uvoľniť iba prenosom elektrónov zo živín na kyslík – aeróbnym spôsobom života. K biologickým mechanizmom, v ktorých voľné radikály zohrávajú nenahraditeľnú úlohu patrí napríklad proces fagocytózy, ktorej hlavnou funkciou je ochrana hostiteľa proti patogénnym mikroorganizmom. Reaktívne formy kyslíka a dusíka sú nástrojom fagocytov v boji proti baktériám a cudzím štruktúram, podieľajú sa na riadení bunkových pochodov 119 Každý z týchto enzýmov zabezpečuje ochranu určitej časti bunky. Cytosolová chráni cytoplazmu, v ktorej dochádza k tvorbe voľných radikálov následkom mnohých metabolických procesov. Mitochondriálna je aktívna pri ochrane mitochondrií, ktoré obsahujú genetickú informáciu bunky a fungujú ako miesto vzniku bunkovej energie. Hladina superoxiddimutázy v organizme s vekom klesá, pričom tento pokles sa považuje za jednu z hlavných príčin starnutia, slabnutia a znižovania odolnosti voči ochoreniam. Z tohto dôvodu sa odporúča dopĺňať tento enzým vo forme surovej potravy. Pri vysokých teplotách sa superoxiddimutáza znehodnocuje. Najväčším zdrojom tohto enzýmu je brokolica, ružičkový kel, kapusta a mnohé iné druhy zeleniny. 5.6.3 Neenzýmové antioxidanty Vitamíny sú neoddeliteľnou súčasťou antioxidačných procesov. Skupina vitamínov – A, E, C a β-karotény sa označujú ako exogénne, resp. esenciálne antioxidanty. Zníženie aktivity antioxidačných procesov, v dôsledku deficitu uvedených vitamínov, môže mať za následok zvýšenie tvorby voľných radikálov, čoho výsledkom je porušenie prooxidačno-antioxidačnej rovnováhy. Karotenoidy a vitamín A Charakteristika a ich funkcia: Karotenoidy sú žlté a červené pigmenty, v prírode široko rozšírené. Je známych viac ako 600 karotenoidov, z nich 50 má aktivitu provitamínu A. Medzi najdôležitejšie patria α-karotén, β-karotén, β-kryptoxantín, luteín, zeaxantín a lykopén. Význam karotenoidov spočíva v ich antioxidačných vlastnostiach, dokážu inaktivovať nadbytok voľných radikálov, ktoré by inak zvyšovali riziko rakoviny alebo ochorenia srdca. Karotenoidy sú schopné previesť atómový kyslík na jeho normálnu energetickú hladinu tým, že absorbujú energiu uvoľňovanú pri reakciách atómového kyslíka. V ďalšom kroku odovzdá β-karotén absorbovanú energiu vo forme „neškodného tepla“ do svojho okolia a týmto spôsobom sa opäť znormalizuje bez toho, aby došlo k zmene jeho štruktúry alebo jeho poškodeniu. Týmto spôsobom zabráni β-karotén vzniku reťazovej reakcie. K najúčinnejším antioxidantom z karotenoidov patrí lykopén a β-karotén. Lykopén sa zaraďuje do skupiny karotenoidov neobsahujúcich kyslík. Chemicky predstavuje tetraterpén. Funkcia lykopénu spočíva v ochrane nukleových kyselín, bielkovín, lipidov proti poškodeniu reaktívnymi voľnými radikálmi. Dokázalo sa, že účinok lykopénu je vyšší v prípade potravín tepelne ošetrených. β-karotén, podobne ako aj viac ako 40 ďalších karoténov, nachádzajúcich sa v oranžovom a zelenom ovocí a zelenine, môžu zabrániť tvorbe voľných radikálov. β-karotén je silný antioxidant, ktorý vie rýchlo uhasiť singletový kyslík. Dostatočný príjem tohto karoténu 120 pôsobí preventívne v oblasti kardiovaskulárnych ochorení, rakoviny pľúc a niektorých typov rakoviny tráviacej sústavy. Vitamín A sa syntetizuje v živočíšnom organizme z rastlinného β-karoténu. Premena βkaroténu na vitamín A prebieha v pečeni, alebo v čreve. Fyziologický význam vitamínu A spočíva v jeho vplyve: • na rast mladých jedincov, • na vývojepitelového tkaniva, • na tvorbu a ukladanie glykogénu v pečeni, • na metabolizmus lipidov a bielkovín, • podporuje rast a metabolizmus každej bunky, • ovplyvňuje tvorbu rhodopsínu (ružového farbiva) – pigmentu, ktorý sa nachádza v sietnici a je dôležitý pre videnie za šera, • podporuje udržiavanie zdravej kože, očnej rohovky a dýchacích ciest, posilňuje kosti, zuby, vlasy a ďasná, • urýchľuje liečbu ochorení, • predstavuje ochranný faktor proti rakovine. Denná dávka/zdroje: Denná odporúčaná dávka β-karoténu nebola zatiaľ nikdy stanovená, ale vzhľadom na jeho ochranný účinok sa odporúča denný príjem 5 – 6 mg, podľa niektorých autorov 10 – 20 mg, prípadne aj 30 mg. Najlepšími zdrojmi karotenoidov sú tmavé žlto-oranžové zeleniny a ovocie a tmavé zelené listové zeleniny – karotka, rajčiny, marhule, nektarinky, špenát, brokolica, paprika, šalát ale tiež vajce, mlieko a pečeň. Pre dobré využitie karotenoidov je potrebné konzumovať zeleninu vo forme šalátov s olejom. Medzi zdroje vitamínu A patrí pečeň, rybací tuk, vaječný žĺtok, maslo a mlieko. Avšak pri skladovaní a spracovaní potravín, účinkom svetla, tepla, kyslíka a ďalších faktorov dochádza k izomerizácii, oxidácii a degradácii β-karoténu a iných provitamínov A. Koenzým Q10 Charakteristika a jeho funkcia: Koenzým Q10 patrí k najvýznamnejším koenzýmom a je označovaný aj ako CoQ10. Tento koenzým je zatiaľ jediný, dosiaľ známy, vnútorne syntetizovaný antioxidant rozpustný v tukoch. Pri ochoreniach a aj s narastajúcim vekom sa však jeho syntéza znižuje, čo spôsobuje oslabenie svalstva u starších ľudí. CoQ10 patrí k silným antioxidantom. Jeho hlavnou funkciou je odstraňovať poruchy spôsobené oxidačným stresom alebo mitochondriálnou nedostatočnosťou. Spolu s ďalšími antioxidantmi, ku ktorým patrí aj selén, vyrovnáva vnútrobunkovú rovnováhu, zabezpečuje 121 zvýšený prívod kyslíka a súčasne detoxikuje bunku. Pôsobenie CoQ10 chráni pred génovými mutáciámi a poškodením génovej informácie voľnými radikálmi. Zistilo sa, že CoQ10 podporuje hromadenie kyseliny arachidónovej v tele, a tak ochraňuje telo pred zápalom. Tento koenzým patrí k lipidovým antioxidantom, ktorý reguluje membránovú fluiditu, recykluje redukovanú formu vitamínu C a vitamínu E, a chráni membránové fosfolipidy pred peroxidáciou. Tým, že ochraňuje organizmus pred oxidačným poškodením, znižuje sa riziko aterosklerózy a kardiovaskulárnych ochorení a tiež aj zápalov, ktoré vedú k ďalšiemu prehĺbeniu oxidačného stresu a k ďalšej progresii aterosklerózy. Podľa Zachara (2008) CoQ10 pomáha pri ateroskleróze, prevencii niektorých druhov rakoviny, cukrovke, chorobách imunitnej sústavy, svalovej dystrofii, pri liečení niektorých duševných chorôb, akou je ataxia, Parkinsonova a Alzheimerova choroba. Jeho terapeutický význam spočíva v ochrane funkcie srdca, zúčastňuje sa na regenerácii iných antioxidantov, stabilizuje biologické membrány a inhibuje apoptózu buniek. Pri podávaní komplexu antioxidantov α-tokoferolu, kyseliny α-lipoovej, CoQ10 a selénometionínu sa štatisticky významne zvyšoval antioxidačný potenciál, a okrem toho sa moduloval aj proces apoptózy. Denná dávka/zdroje: Denná potreba koenzýmu Q10 sa pohybuje medzi 10 a 30 mg. Pri liečbe ochorení sa používajú dávky medzi 100 až 300 mg. Zvýšenie množstva tohto koenzýmu má pre organizmus veľký význam, tento stav možno dosiahnuť jeho prijímaním v strave, potravinových doplnkoch, v pravidelnom cvičení a fyzickej námahe. Vyskytuje sa v semenách, orechoch, strukovinách, obilninách a niektorých druhoch zeleniny. Vitamín E Charakteristika a jeho funkcia: Vitamín E je v bunkách cicavcov uložený v mitochondriách a endoplazmatickom retikule. Má silný antioxidačný účinok a v organizme bráni oxidácii nenasýtených tukov, vitamínu A, selénu, oboch aminokyselín s obsahom síry a vitamínu C. Zaraďuje sa k najdôležitejším neenzýmovým antioxidantom pôsobiacim na úrovni bunkových membrán, kde zabraňuje oxidácii polynenasýtených mastných kyselín, ale pôsobí aj intracelulárne, extracelulárne a intravaskulárne. Vitamín E dokáže blokovať oxidačné reťazové reakcie a takto ovplyvňuje proces inflamácie, toxického poškodenia, karcinogenézy a vývoj iných degeneratívnych ochorení. Jeho hlavnou funkciou v tele je neutralizácia voľných radikálov, ktoré by inak poškodili bunkové membrány, mozgové bunky a cholesterol. Zaraďuje sa k hlavným antioxidantom, ktoré bránia voľným radikálom okysličovať cholesterol, ktorý sa po oxidovaní môže prilepiť na cievne steny. Vitamín E konvertuje peroxylový radikál na menej reaktívny hydroperoxid a 122 takto inhibuje propagačný stupeň lipidovej peroxidácie. Jedna molekula tokoferolu je schopná zabrániť oxidácii tisíc lipidových molekúl. Vitamín E priamo vychytáva kyslíkové radikály, pričom vzniká tokoferolový radikál. Tokoferolový radikál je potom: • redukovaný, a teda regenerovaný L-askorbátom alebo glutatiónom na aktívny αtokoferol, • oxidovaný na chinóny, • tokoferol môže ďalej reagovať s lipoperoxidmi za vzniku radikálu lipoperoxylového radikálu LOO●, ktorý sa výraznou mierou podieľa na poškodení lipidových membrán. Ak prenikne voľný radikál do lipoproteínu s nízkou hustotou, je zlikvidovaný vitamínom E, z ktorého sa stáva v reťazovej reakcii alfa-tokoferolový radikál. Ak je však súčasne prítomný aj vitamín C, prípadne iný antioxidant, dôjde k regenerácii vitamínu E. Vitamín C je následne regenerovaný redukovaným glutatiónom. Vitamín E sa podieľa na viacerých metabolických procesoch: zníženie oxidácie lipoproteínov s nízkou hustotou, zníženie produkcie a aktivity proteínkinázy C, obmedzenie bunkovej proliferácie, potlačenie prerastania ciev do nádorového tkaniva (angiogenéze), podieľa sa na znížení aktivity rizikových produktov cyklooxygenázy (endogénnych peroxidov), ktoré môžu podporovať onkogénne procesy. Denná dávka/zdroje: Denné potreba vitamínu E je pre mužov 10 mg, pre ženy 8 mg a pre deti 3 – 10 mg. Spotrebované množstvo vitamínu E závisí od obsahu viacnásobne nenasýtených mastných kyselín v potrave. Udáva sa ako množstvo ekvivalentné obsahu alfatokoferolu, ktorý je najúčinnejšou formou vitamínu E. Zdrojom vitamínu E je ovos, mlieko, maslo, pečeň, vajcia, rozličné druhy mäsa, mandle, lieskovce, pšeničné klíčky, arašidy, čierny koreň, hrach sušený, špenát, pohánka lúpaná, avokádo a kel kučeravý. Vitamín C Charakteristika a jeho funkcia: Vitamín C je biela kryštalická látka, ktorá je ľahko rozpustná vo vode. Prevažná väčšina cicavcov (okrem človeka, primátov a morčiat), vtáky, plazy, obojživelníky si vitamín C syntetizujú samé. Človek je odkázaný na jeho príjem potravou, pretože mu chýba enzým potrebný na posledný stupeň jeho biosyntézy. Vitamín C sa vyskytuje v živých bunkách v dvoch aktívnych formách – ako kyselina L-askorbová a kyselina dehydroaskorbová, ktoré vytvárajú reverzibilný oxido-redukčný systém s funkciou donora elektrónov. V tele zdravého dospelého človeka sa neustále nachádza 2 – 3 g vitamínu C, predovšetkým v nadobličkách, mozgu a slinných žľazách. Jeho hladiny sú vyššie tam, kde prebieha intenzívna regenerácia bielkovín. Predpokladá sa, že účinkuje ako kofaktor pri 123 rôznych enzymatických procesoch. Ak vitamín chýba, môže sa rozklad tukov napriek dostatočnému prísunu energie blokovať. Vitamín C potencuje iné antioxidanty, akými je vitamín E, vitamín A a esenciálne mastné kyseliny. Niektoré deriváty sa používajú v potravinárskom priemysle ako potravinárske antioxidanty (proti zhnednutiu ovocia, na ošetrenie mäsa). Vitamín C a vitamín E sa navzájom dopĺňajú. Ich interakcia môže byť priama cez „sparing“ efekt vitamínu C, ktorý zabezpečuje zhášanie reaktívnych produktov vo vodnom prostredí, čím zabraňuje oxidácii vitamínu E. L-askorbát regeneruje vitamín E neenzymatickým mechanizmom. Dôležitý význam má pomer vitamínu C ku vitamínu E. Riziko oxidačného stresu vo vzťahu k ochoreniam sa zvyšuje, keď uvedený pomer je vyšší ako 1,0. Vitamín C je zložkou aj koenzýmu oxidoreduktáza. Kyselina L-askorbová viaže voľné radikály O2, hydroxylový radikál a organické radikály. Antioxidačná schopnosť L-askorbátu je ovplyvnená rýchlosťou jeho reakcie s mnohými reaktívnymi metabolitmi kyslíka (hlavne peroxylovým radikálom), a tiež tým, že semidehydroaskorbátový radikál je slabo reaktívny. Vitamín C sa podieľa na syntéze katecholamínov, kolagénu, karnitínu a ďalších biologicky aktívnych látok, taktiež sa zúčastňuje na detoxikácii cudzorodých látok a premene cholesterolu na žlčové kyseliny. Pomocou vitamínu C sa zvyšuje resorpcia železa z tráviacej sústavy a taktiež sa inhibuje aj tvorba karcinogénnych nitrozamínov. Bolo dokázané, že pri príjme 1 – 10 g vitamínu C denne sa znižuje riziko vzniku rakoviny o 75 %. Kyselina Laskorbová potláča účinok kyseliny forbolovej, ktorá podporuje proces karcinogenézy v organizme. Protirakovinové pôsobenie tohto vitamínu je však stále predmetom výskumu. Potvrdilo sa, že vitamín C má kladný vplyv aj pri liečbe nádorových ochorení, pretože podporuje produkciu interferónu v organizme. Denná dávka/zdroje: Denná odporúčaná potreba vitamínu C je 70 až 100 mg. Najnovšie poznatky odporúčajú dávku až 200 mg. Vyššie dávky vitamínu C si vyžadujú hlavne tehotné ženy, športovci pri extrémnych fyzických výkonoch, ale aj ostatní ľudia v situáciách, ktoré kladú zvýšené nároky na obranyschopnosť organizmu, najmä pri infekčných a zápalových ochoreniach. Doplnenie tohto vitamínu sa odporúča aj pri pooperačných stavoch, úrazoch a dlhotrvajúcich chorobách. Suplementácia sa dá najjednoduchšie zabezpečiť podávaním syntetického vitamínu (tablety), avšak jeho využiteľnosť v tele je horšia. Na rozdiel od rastlinných zdrojov vitamínu C neobsahuje bioflavonoidy (vitamín P), ktoré zvyšujú jeho účinnosť. Vstrebávanie vitamínu C zvyšujú bioflavonoidy, ktoré sú zastúpené najmä v ovocí a zelenine. Najviac vitamínu C obsahuje paprika, petržlenová vňať, chren, ružičkový kel, listový kel, brokolica, paradajky, menej listová zelenina. Z ovocia najviac vitamínu C obsahujú šípky, červené ríbezle, pomaranče, citróny a drobné ovocie. Straty kyseliny L-askorbovej spôsobuje umývanie, 124 blanšírovanie, varenie, konzervovanie ovocia a zeleniny. K stratám vitamínu C dochádza aj pri mliečnom kvasení zeleniny. Kvasená kapusta obsahuje len 50 % vitamínu C, v porovnaní s čerstvou hlávkovou kapustou. Za najvhodnejšiu sa považuje vysokotepelná, krátka sterilizácia, pretože tu nastávajú len najmenšie straty vitamínu C. Vitamín C je najstabilnejší pri zmrazovaní, skladovaní ovocia a zeleniny pri teplote -18 ºC . Vitamín PP (vitamín B3) – kyselina nikotínová a nikotínamid Charakteristika a jeho funkcia: Kyselina nikotínová a nikotínamid patria k najstabilnejším vitamínom, ktoré sa uplatňujú najmä pri biologických oxidáciách. Nikotínamid je súčasťou koenzýmov, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v biochemických systémoch. V bunkách, ktoré sú vystavené oxidačnému stresu, môže dochádzať k vyčerpaniu nikotínamidových nukleotidov, a to aktivizáciou enzýmu poly(ADP-ribóza)syntázy. Tento enzým štiepi NAD+ v bunke, čo sa nepriaznivo prejavuje na syntéze ATP, avšak pôsobí cytotoxicky. Na ochranu buniek pred cytotoxicitou je potrebné zvýšiť príjem nikotínamidu, čím sa zvýši koncentrácia NAD+ v lymfocytoch, a tým zvýši odolnosť voči oxidačnému poškodeniu. Technologickým opracovaním a skladovaním dochádza len k nízkym stratám, ktoré nie sú vyššie ako 10 %. Vitamín PP sa naviaže na sacharidovú zložku, pričom táto jeho forma, tzv. niacytín je pre organizmus človeka nevyužiteľná. Denná dávka/zdroje: Denná potreba predstavuje 15 mg u mužov a 13 mg u žien. Závislosť zvýšenej potreby vitamínu PP so stúpajúcim vekom nebola však spoľahlivo dokázaná. Keďže v prírode je dostatočne zastúpený, jeho nedostatok v tele je zriedkavý. Kyselina nikotínová je bohato zastúpená v rastlinných a živočíšnych potravinách spolu s ostatnými vitamínmi skupiny B-komplexu. Bohatým zdrojom sú vnútornosti, mäso, kvasinky, obilie a tmavá múka, listová zelenina a huby. Kyselina močová Okrem človeka si väčšina cicavcov vytvára enzým urikáza, ktorý rozkladá kyselinu močovú. U človeka je kyselina močová konečným produktom metabolizmu purínov, syntetizuje sa v pečeni a cirkuluje ako urát bez väzby na proteíny vo voľnej forme v tekutom stave v krvi. Kyselina močová je produkovaná najmä endogénne, čiastočne sa metabolizuje na allantoín (prevažne bakteriálnou flórou v čreve). Hladina allantoínu je hlavným indikátorom radikálového poškodenia. Jeho hladina býva zvýšená napríklad pri chronickej renálnej nedostatočnosti alebo diabetes mellitus 2. typu. Klinicky ale aj experimentálne bola dokázaná vysoká antioxidačná kapacita urátov, pretože účinne „vychytávajú“ (scavenger) reaktívne kyslíkové radikály. U zdravých osôb predstavujú uráty až 60 % celkovej antioxidačnej kapacity. 125 Melatonín Melatonín patrí ku antioxidantom rozpustným vo vode a aj v tukoch. Je produkovaný epifýzou v noci a následne sa uvoľňuje do krvi. V zime je v potrave málo antioxidantov, ale sú dlhé noci, preto stúpa tvorba melatonínu. Funkciou melatonínu je zníženie oxidačného poškodenia lipidového a vodného prostredia bunky. 5.6.4 Tiolové antioxidanty Cysteín Cysteín je využívaný pečeňou a lymfocytmi na detoxikáciu jedovatých a iných cudzorodých látok, akými sú alkohol, tabakový dym, látky vyskytujúce sa v životnom prostredí, ktoré oslabujú imunitný systém. Možno ho doplniť výživovými doplnkami, L-cysteínom, čím sa zvýši hladina ochranných enzýmov v tele a spomalí sa poškodzovanie buniek voľnými radikálmi a škodlivinami, a tým aj proces starnutia. Glutatión Glutatión sa uplatňuje v ochranných reakciách buniek pred oxidačným stresom. Účinne eliminuje reaktívne formy kyslíka a udržuje v redukovanej forme sulfhydrylové skupiny bielkovín, cysteínu a CoA. Podieľa sa taktiež na regenerácii tokoferolov a L-askorbátu. Neenzymaticky reaguje aj s rôznymi reaktívnymi formami kyslíka. Správnu hladinu glutatiónu možno dosiahnuť plnohodnotnou výživou, dostatočným obsahom antioxidantov, znížením škodlivín v potrave, zvýšenou ochranou pečene a prísunom látok, podporujúcich pečeň. Kyselina alfa-lipoová Kyselina alfa-lipoová patrí k antioxidantom rozpustným vo vode a v tukoch. K jej hlavným účinkom patrí zlepšenie zužitkovania glukózy, prispieva k prísunu energie pre nervové tkanivo, má neuroprotektívne a neurotrofné účinky, znižuje oxidačný stres. Regeneruje znížené koncentrácie glutatiónu v pečeni a kyseliny L-askorbovej (vitamínu C), a tak vplýva na regeneráciu vitamínu E a podporuje tvorbu energie. Má chelačnú aktivitu voči kovom a pomáha pri liečení cukrovky, cirhóze pečene a srdcovocievnych ochorení. Orálne aplikovaná alfalipoová kyselina sa rýchlo vstrebáva a dosahuje maximálnu koncentráciu v plazme do pol hodiny. Metabolizácia sa realizuje oxidáciou a konjugáciou s rôznymi metabolitmi, ktoré sa eliminujú obličkami. Najčastejšími nežiaducimi účinkami sú hypersenzitívne reakcie, do úvahy treba brať aj zníženie glykémie a môže sa vyskytnúť aj pocit tlaku v hlave a ťažkosti s dýchaním (najmä po príliš rýchlej infúzii). 126 5.6.5 Polyfenolové látky Polyfenolové látky patria k aromatickým zlúčeninám, s jednou alebo viacerými hydroxylovými skupinami. V potravinách sa nachádzajú tri hlavné skupiny polyfenolov a to fenolové kyseliny, kyselina škoricová a jej deriváty a početná skupina flavonoidov. Polyfenolové látky majú mnoho pozitívnych vplyvov: pôsobia nielen ako antioxidanty, ale aj ako antimutagény; pôsobia protizápalovo, niektoré i antivirózne; sú schopné vytvárať chelátové komplexy s katiónmi kovov a povzbudzujú tak detoxikačný enzýmový systém. Polyfenoly sa nachádzajú v zelenine, ovocí, cereáliách, strukovinách, sóji, čokoláde a v nápojoch, ako sú čaj, káva a víno. Flavonoidy Flavonoidy sa vyskytujú v ovocí, zelenine, korení a čaji. Pôsobia ako antioxidanty, ktoré vychytávajú voľné radikály v bunkách, čím obmedzujú nimi spôsobené poškodenia buniek. Flavonoidy fungujú ako zhášače radikálov. V dôsledku nižšieho redox potenciálu sú schopné redukovať škodlivé radikály formujúc menej reaktívne flavonoidné radikály, a tým predchádzajú lipidovej peroxidácii. Flavonoidy zabraňujú pôsobeniu voľných radikálov viacerými spôsobmi: 1. priamou elimináciou radikálov, 2. chelatickou väzbou katiónov kovov, 3. inhibíciou oxidačných enzýmov, 4. regeneráciou α-tokoferolu z α-tokoferoxyl radikálu. Množstvo prijímaných flavonoidov v strave je podstatne vyššie v porovnaní s vitamínmi C a E. Odporúčaný denný príjem flavonoidov je 50 až 800 mg v závislosti od množstva skonzumovanej zeleniny, ovocia a určitých nápojov. 5.6.6 Stopové prvky Stopové prvky sa podieľajú najmä pri tvorbe enzýmov a plnia dôležité úlohy v metabolizme, pri raste a dozrievaní tela a pri rozmnožovaní. Väčšina z nich sa z tela rýchlo vylúči, a preto sa musia neustále dopĺňať. Meď (Cu) Charakteristika a jej funkcia: Meď patrí k esenciálnym stopovým prvkom a podieľa sa na mnohých metabolických pochodoch organizmu, bunkovom dýchaní a väčšinou sa vyskytuje v súčinnosti so zinkom. Podieľa sa na raste, rozmnožovaní, metabolizme látok, aktivácii enzýmov, vitamínov i hormónov, podporuje látkovú premenu železa, podporuje účinky aminokyseliny tryptofánu ako pigmentačného faktora vlasov a kože, je súčasťou viacerých enzýmov, umožňuje využitie vitamínu C a priaznivo ovplyvňuje získavanie energie z potravy. 127 Optimálne zastúpenie medi je veľmi dôležité. Jej vyšší prísun vedie k zvýšeniu tvorby voľných kyslíkových radikálov a k urýchleniu ich reťazových reakcií. Nízky prísun medi súvisí so zvýšenou hladinou LDL cholesterolu a zníženou koncentráciou HDL cholesterolu. Pri jej nedostatku dochádza k zníženiu imunitných reakcií, narušeniu imunitných pochodov a dokonca k zvýšeniu endogénnej syntézy cholesterolu, a to nielen v pečeni, ale aj v ďalších tkanivách. Denná dávka/zdroje: Doporučená denná dávka pre dospelú populáciu je 1,3 až 2,0 mg. Vyskytuje sa hlavne v strukovinách (hrach), semenách (slnečnica), špenáte, listovom šaláte, avokáde, cesnaku, hubách, rajčinách, celozrnných výrobkoch, zemiakoch, orechoch, bravčovej a hovädzej pečeni a v obličkách. Selén (Se) Charakteristika a jeho funkcia: Selén patrí k esenciálnym stopovým prvkom, zároveň je aj dôležitým antioxidantom. Je súčasťou enzýmu glutatiónperoxidáza, ktorý chráni organizmus pred voľnými radikálmi. Pôsobí proti zápalu a bolesti, tiež je účinný pri prevencii nádorových ochorení a aj pri celkovom posilnení imunitného systému. Selén je nevyhnutný pre tkanivové dýchanie, zúčastňuje sa na transporte vitamínov E (tokoferolov) a chráni ich pred inaktiváciou, synergicky s vitamínom E pôsobí antioxidačne, brzdí rozvoj srdcovo-cievnych chorôb, chráni červené krvinky, pomáha v liečbe a prevencii lupín vo vlasoch, chráni pred niektorými druhmi rakoviny. Doposiaľ bolo popísaných okolo dvadsať selénoenzýmov. Selénoenzýmy v spojení s niektorými vitamínmi (A, C, E) pôsobia ochranne proti oxidačnému poškodeniu buniek. Koréneková (2009) uvádza, že existuje kritická hladina Se, pod ktorou sa zvyšuje riziko aterosklerotickej prestavby cievneho systému. Hladiny Se nižšie ako 35 μg.l-1 séra takmer 7krát zvyšujú riziko úmrtia na ischemickú chorobu srdca. Koncentrácia tohto prvku v nechtoch človeka podáva informáciu o tom, aká vysoká bola hladina Se v krvi približne pred rokom. Zistilo sa, že pacienti s akútnym infarktom myokardu mali už rok predtým znížené zásobenie organizmu selénom. Denná dávka/zdroje: Dávka 50 μg Se na osobu/deň spoločne s vitamínom E a karoténom znižuje úmrtnosť na cievnu mozgovú príhodu. Selén chráni kožné bunky pred škodlivými účinkami UVB žiarenia. Pre saturáciu dostatočnej aktivity antioxidačného selénoenzýmu glutatiónperoxidázy v krvných doštičkách je potrebné zabezpečiť dlhodobý denný príjem tohto mikroprvku až na úroveň 100 μg. Hlavným zdrojom selénu pre človeka sú potraviny. Denný príjem sa líši podľa geografickej polohy, výberu potravín a diétnych zvykov. Najlepším zdrojom sú potraviny s vysokým obsahom bielkovín – vajcia, pečeň, obličky. Dobrým zdrojom selénu je taktiež cesnak, cibuľa a brokolica, pretože majú schopnosť akumulovať jeho obrovské množstvo. V 128 rastlinných zdrojoch je prítomnosť selénu závislá od jeho koncentrácie v pôde. Využíva sa päť spôsobov suplementácie selénu: • zakomponovanie do hnojivových prípravkov • pridávanie selénových solí a organického selénu vo forme selenizovaných kvasníc do kŕmnych zmesí pre chov hydiny, nosníc, ošípaných, oviec a pod. • dovoz potravín z oblasti s vysokým obsahom selénu • obohatenie trhu o funkčné potraviny s prídavkom organického selénu (napr. vajcia, mlieko, mäso, jogurty a pod.) • farmaceutické prípravky. Zinok (Zn) Charakteristika a jeho funkcia: Zinok sa nachádza vo všetkých rastlinných a živočíšnych bunkách. Potrebný je pri syntéze DNA a vytváraní nových tkanív, je nevyhnutný pri správnom raste a rozvoji v detstve. Zinok je nevyhnutnou súčasťou viac ako sto enzýmov, ktoré súvisia s trávením a zužitkovaním tukov, bielkovín a sacharidov, súvisí aj s produkciou energie. Zinok je aj súčasťou bielych krviniek (leukocytov), ktoré sú dôležitým prvkom imunitného systému. Leukocyty pacientov s leukémiou obsahujú o 10 % menej zinku, ako leukocyty zdravých ľudí. Zinok taktiež ovplyvňuje aj tvorbu lymfocytov. Patrí k jedným z rozhodujúcich prvkov, ktoré sa nepriamo podieľajú na antioxidačnej ochrane organizmu (znižuje riziko voľných kyslíkových radikálov). Denná dávka/zdroje: Odporúčaná denná dávka pre dospelú osobu je 10 až 20 mg. Vegetariáni potrebujú približne o 50 % viac zinku v porovnaní s konzumentmi zmiešanej pestrej stravy, a to preto, lebo absorpcia zinku z rastlinných potravín je nižšia. Príjem zinku v dávke vyššej ako 200 mg je veľmi toxický a spôsobuje zvracanie a nevoľnosť, pričom dlhodobé užívanie jeho doplnkov môže interferovať s absorpciou medi a železa. Nachádza sa hlavne v mäse, ustriciach, plodoch mora, pšeničných klíčkoch, celozrnných výrobkoch, syroch, pivovarských kvasniciach, vajciach, mlieku, strukovinách a tekvicových semenách.