Vrije radicalen

Het lijkt wel de naam van een politieke partij... de vrije radicalen. Je kunt je er zelfs iets bij voorstellen: extreme anarchisten die het systeem onderuit halen met rondzwervende subversieve cellen, die bewakingssystemen saboteren, de ordediensten bekogelen, dranghekkens slopen, infiltreren in de gevestigde organen om ze van binnenuit te boycotten...
En weet je wat? Dit is exact wat ze doen, maar dan niet in een maatschappelijk systeem maar wel in het lichaam van mens en dier.
We verklaren ons nader.

Antioxidantia (1)

U als geïnteresseerde lezer weet natuurlijk - toch minstens min of meer - wat vrije radicalen zijn. Je kunt niets lezen op internet of in de Zondagskrant of in een folder van Kruidvat over moderne beschavingsziekten of het gaat over vrije radicalen. En die worden dan meestal in één adem genoemd met de weldoende - en dus door betrokkene te koop aangeprezen - antioxidanten. En precies dat laatste zet ons op weg om te begrijpen wat vrije radicalen eigenlijk zijn.

"Anti"-oxidanten die kunnen toch alleen maar "tegen oxidanten" zijn? En zegt de logica dan niet dat  die vrije radicalen wellicht de oxidanten zijn...? Precies!

De volgende logische vraag is dan: maar wat zijn oxidanten? We kennen oxide als een afgeleid woord van oxygène, het Franse woord voor zuurstof (wat letterlijk "zuurmakend" betekent). Je vindt het ook terug in inoxidabel (inox of of roestvrij staal) een metaal dat niet kan roesten of oxideren. En de O van oxygenium is ook de O in H₂O, water, een mix van 2 delen waterstof (hydrogeen, H) en 1 deel zuurstof. En de kranten staan tegenwoordig af en toe bol van artikelen over het broeikasgas CO₂ of erger nog over de stille moordenaar CO (koolstofmonoxide).

Het is duidelijk: oxideren is een scheikundige reactie aangaan met zuurstof: ijzer roest, zilver wordt bruin, koper wordt mat of zelfs groen, geschild fruit verkleurt enz. Ook de transformatie van wijn of cider naar azijn is vooral een oxidatieproces.

Zuurstof (1)

"Maar zuurstof is toch juist goed? Nodig voor het leven?" hoor ik u nu denken... We lezen inderdaad regelmatig dat zuurstof het beste medicijn is voor duiven. En dat is het ook, maar dit neemt niet weg dat niet alles positief is wat zuurstof kan aanrichten. Leg maar uw ijzeren gereedschap enkele dagen onbeschermd buiten. U weet wat er zal gebeuren: een beetje regen en uw hamer of spade zal beginnen roesten of oxideren als u dat liever hoort. En als u niet tijdig ingrijpt, zal het ijzer verder corroderen of weg-roesten.
En dat is wat zuurstof op één of andere manier ook doet met natuurlijke producten en met levende organismen. Denk maar aan boter: die reageert op zuurstof door ranzig te worden. Akkoord, daar spelen ook bacteriën in mee, maar in wezen is het ranzig worden van boter of plantaardige vetten een vorm van roesten, reageren met zuurstof. Uw dieetmargarine wordt niet ranzig? Dat is dan omdat er antioxidanten aan toegevoegd werden (bv. vitamine E), stofjes die het oxideren tegengaan. En daar gaat het over in dit artikel: stoffen die het oxideren kunnen tegenhouden. We komen er zo op terug.

Vrije radicalen stelen bij een buur wat ze zelf te kort hebben. Op die manier beschadigen ze cellen, DNA enz. Antioxidanten zijn stoffen die hun eigen stabiliteit niet verliezen als ze een elektron afstaan aan een vrije radicaal en deze zo onschadelijk maken.
(afbeelding: wikimedia - bewerkt)

De meeste vrije radicalen zijn dan ook "-oxiden" (waterstofperoxide, waterstofdioxide, hydroxil enz.) maar ook bv. geoxideerde poly-onverzadigde vetzuren.

Zuurstof (2)

Het is niet gemakkelijk om biochemische processen in het dierlijk of menselijk organisme in simpele woorden uit te leggen. En zelfs simpele woorden zijn daarom niet altijd even duidelijk. Neem nu het begrip "vetten verbranden" als bron van energie. Dat beeld is duidelijk als u daarbij denkt aan het verbranden van bv. stookolie waarbij warmte vrij komt om de woning op te warmen. Maar zo werkt dat natuurlijk niet in het lichaam. Of toch? U weet dat de beste manier om een vuur te doven erin bestaat de zuurstof weg te nemen: dan dooft de vlam vanzelf. Zou verbranden dan misschien een vorm van oxideren zijn, reageren met zuurstof? Dat is het inderdaad, want een bijproduct van de verbranding van fossiele brandstoffen is het - in het kader van de opwarming van de aarde vermaledijde - CO₂ of koolstofdioxide (1 deeltje carbon en 2 deeltjes zuustof). Maar u kent vast ook de moordende CO-vergiftiging, waarbij CO staat voor koolstofmonoxide (1 deeltje carbon en 1 (mono = enkel, enig) deeltje zuurstof). CO is het dodelijke bijproduct van een onvolledige verbranding, waarbij er onvoldoende zuurstof gekoppeld werd aan het koolstofatoom.

Ook mensen en dieren produceren CO₂ of koolzuurgas. Dat is wat we uitademen en dat is inderdaad het bijproduct van de verbranding - zonder vlam dan wel - van de voedingsstoffen, vetten, eiwitten en suikers, in de cellen.

We komen stilaan in de buurt van ons onderwerp: de vrije radicalen en hun tegengif de antioxidanten.

ATP

U bent vast al eens de afkorting ATP tegengekomen (neen niet de ATP-ranking van de tennissers). ATP staat hier voor adenosinetrifosfaat wat de belangrijkste energiedrager is in levende wezens (ook in planten). Hoe het organisme bij mens en dier dat ATP vormt uit o.a. de verbranding van voedingsstoffen laten we hier buiten beschouwing want dat is een hele ketting aan chemische reacties met een resem aan moeilijke namen en termen... Tenzij u kickt op woorden als pyruvaat, glycolyse, fosforylering, citroenzuurcyclus enz., onthouden we enkel dat die omzetting gebeurt binnen in de cellen en wel in de mitochondriën, zeg maar de energiefabriekjes binnen in de cel.

Mitochondriën zijn in de orde van grootte van 1 duizendste van een millimeter, als u zich daar al iets kan bij voorstellen. Hun aantal verschilt per cel. Men gaat ervan uit dat mitochondriën aan het begin van de evolutie eigenlijk bacteriën waren die als nutsdiertjes werden ingelijfd door de cellen van primitieve diersoorten. En leuk om weten: mitochondriën hebben hun eigen DNA dat enkel via de moeder wordt overgeërfd (mtDNA of maternaal DNA).

Als niet-wetenschapper hebt u heel waarschijnlijk - zoals veel lotsgenoten - uit de biologielessen van de lagere school een idee van een cel als een microscopisch kleine ballon waarin de chromosomen zitten en wat celvocht (cytoplasma) en als het even tegenzit een virus. Vergeet dit maar even. Elke cel is namelijk een groot en complex bedrijf met talrijke subunits (micro-orgaantjes), massa's in en uitgangen en ettelijke duizenden medewerkers die continu producten (voedingsstoffen, signaalstoffen, hormonen, enzymen, eiwitten, antistoffen, ATP...) invoeren, maken, herstellen, verwerken en vernietigen of uitvoeren. Bij die krioelenden massa zijn echter ook tal van subversieve indringers, spionnen, onderkruipers, infiltranten... We noemden al de virussen, maar dat kunnen ook gifstoffen, zware metalen en... vrije radicalen zijn.  

Radicalen

En dan komen we to the point. Radicalen zijn chemische stofjes die eigenlijk erg onstabiel zijn. Ze zijn onstabiel omdat hun aantal elektrisch geladen deeltjes (elektronen) niet klopt. En dit kan komen als resultaat van bv. een chemische reactie (bv. oxidatie), door UV-licht (zonnebaden, zonnebank), door ioniserende straling enz.

De naam radicaal komt van het Latijn radix (wortel) maar vraag mij vooral niet wat dit er verder mee te maken heeft...

Eigenlijk bestaan de meeste radicalen maar een fractie van een seconde als tussenproduct omdat ze zich zo snel mogelijk proberen te stabiliseren door een overtollig elektron af te stoten of een ontbrekend elektron te stelen van een buurmolecule. Hun stabilisatieproces gaat eigenlijk ten koste van de stabiliteit of integriteit van die andere stof die nu zelf een radicaal wordt, wat dus tot kettingreacties kan leiden: een soort domino-effect zeg maar.

Vrije radicalen (hier afgebeeld als de bolletjes (oxidanten)) onstaan o.a. bij de productie van energie in de cellen, bij ontsteking, vervuiling, straling... Ze vallen de celwand aan en erger nog het DNA in de cel. Ze zorgen zo voor afbraak, veroudering of ontaarding van weefsels en organen. Antioxidanten kunnen ze opvangen en onschadelijk maken.
(Afbeelding: internet - bewerkt)

Veel radicalen zijn zuurstofgebaseerd waardoor we ze massaal zien ontstaan bij aërobe (= zuurstofrijke) verbranding (energieproductie). Oxidatie dus, weet u nog? En als we spreken over vrije radicalen in het celmetabolisme, dan hebben we het niet over enkele tientallen maar over miljoenen en zelfs miljarden. Gelukkig is het niet allemaal kommer en kwel: die vrije radicalen kunnen bv. ook virussen onschadelijk maken en bovendien kan een gezond organisme heel wat van die vrije radicalen zelf onschadelijk maken... maar niet alles.

Antioxidanten (2)

U raadt het al: het organisme vangt de oxidanten op met... antioxidanten. Simpel toch... Antioxidanten zijn stoffen die niet agressief worden als ze zelf een radicaal worden, d.w.z. als ze gewillig een elektron afstaan of als een labiele buur hun dievelings een elektron afhandig maakt.

Wanneer de antioxidanten echter in de minderheid zijn, bijvoorbeeld bij zware fysieke inspanning (met veel zuurstofverbruik), bij chronische stress, bij ontstekingen, maar ook door massale aanvoer van buitenaf (tijdens het roken, bij het verorberen van onnatuurlijke stoffen, bij radioactieve straling enz.) dan gaan de vrije radicalen schade toebrengen aan het organisme. We noemen dit oxidatiestress. Deze oxidatiestress leidt dan tot energieverlies, vertraagde recuperatie en beschadigingen van cellen, mitochondriën, DNA enz. Dit vertaalt zich in spierbeschadiging, veroudering, mogelijke mutaties die in extreme gevallen tot tal van ziektes met name ook kanker.

Als we een uitgeputte duif thuiskrijgen die helemaal over de rooie is gegaan, zeggen we wel eens dat ze "opgebrand" is. Met wat u nu begrijpt over vrije radicalen en oxidatie mag u dat dus wel redelijk letterlijk nemen: door oxidatie (zeg maar: verbranding) zijn de spieren en vitale organen werkelijk beschadigd en weggevreten. Veel kans dat het nooit meer goed komt.

Antioxidanten (3)

Om oxidatieve stress tegen te gaan zijn dus massa's antioxidanten nodig. Mens en dier halen hun antioxidanten vooral uit de voeding.

De boodschap is dus eenvoudig en duidelijk: de voeding moet ruim genoeg antioxidanten bevatten. En waar vinden we deze belangrijke bioactieve stoffen?

Er zijn verschillende soorten antioxidanten zoals er ook tal van soorten vrije radicalen zijn en een variatie aan antioxidanten zorgt voor een betere en doeltreffende bestrijding van de radicalen in verschillende vormen, omstandigheden en organen. Onderzoeksresultaten wijzen uit dat een mix van antioxidantia betere resultaten geeft. Zo zal in een vetomgeving (hersenen, immuuncellen, aderwand...) de vetoplosbare vitamine E beter werken dan andere antioxidanten.

De voor ons meest interessante antioxidanten zijn (in een beperkte opsomming):

• de vitamines C en E
• polyfenolen (o.a. flavonoïden in groenten, granen, fruit in het bijzonder rode bessen, olijven, thee en rode wijn)
• carotenoïden (kleurstoffen in wortelen, maïs, pepers...) bv. beta-caroteen (provitamine A)
• organisch selenium in look, noten, granen en zaden
• zwavel in look, ajuin en in de amino's methionine/cysteïne

Voor de duiven gaan we wellicht niet meteen grijpen naar rode wijn of paprika's, maar uit de opsomming kunt u zelf afleiden dat duiven baat kunnen hebben bij bv.

• wortelsap, look
• snoepzaad en in het bijzonder lijnzaad en kempzaad
• lijnolie en/of tarwekiemolie (voor de vitamine E)
• een gevarieerde en kleurrijke mengeling (paarse en zwarte maïs zou veel meer antioxidanten bevatten)
• kruiden zoals kaneel, kurkuma, oregano, kruidnagel

Met thee (witte, zwarte of groene) moet u uiteraard oppassen voor de cafeïne die erin zit!

Lijnzaad (vlaszaad), als zaad of als olie, is een rijke bron van vitamine E en van antioxidanten. Dat geldt ook voor kempzaad.

Het lijkt misschien niet zo, maar sorghum is zeer voedzaam en staat in de top 10 van de bronnen van antioxidantia.

Zwarte en bordeaux maïs zou naar verluidt rijker zijn aan antioxidanten

Samengevat

Vrije radicalen kunnen leiden o.a. tot

• beschadiging van spieren en organen
• energieverlies en vermoeidheid
• beschadiging van DNA met mogelijk mutaties of kanker tot gevolg
• adervervetting door het oxideren van de anders nuttige cholesterol
• veroudering van organen, spieren, gewrichten, huid

De antioxidantia zorgen dan voor het tegengestelde...:

• minder beschadiging en sneller herstel van spieren
• een gezonder hart- en vaatstelsel
• een betere energieproductie in de mitochondria
• een beter werkend immuunsysteem

De liefhebber kan uiteraard ook zelf zijn profijt doen van meer antioxidanten... al was het maar omwille van de minder schadelijke invloeden die je ondervindt van roken, alcohol, rood vlees, frituren en barbecuen, zonnebaden, luchtvervuiling, cosmetica, medicatie, pesticiden en wie weet zelfs van duivenstof.

Gezondheid!

Michel Bommerez

[Disclaimer: de artikelen in de reeks "Het Ei van Columbus" claimen geen wetenschappelijke onderlegdheid of autoriteit.]

• Vorige
• Volgende