Bescherming tegen antioxidanten

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

De zuurstofparadox

Iedereen weet dat zuurstof noodzakelijk is voor het leven, dus iedereen is bang voor zuurstofgebrek. Sterker nog, het is onmogelijk om zonder zuurstof te leven, en zelfs een lichte daling van het zuurstofgehalte in de lucht heeft direct invloed op ons welzijn en is tegelijkertijd gevaarlijk voor levende wezens (dit is de "zuurstofparadox"). Het wordt gevaarlijk gemaakt door dezelfde eigenschappen die het zo noodzakelijk maakten.

Alle aerobe (zuurstofademende) wezens verkrijgen energie door organische moleculen te oxideren met zuurstof, en ze moeten zich allemaal beschermen tegen het hoge oxidatievermogen van zuurstof. Strikt genomen is oxidatie hetzelfde als verbranding. Alleen "verbranden" stoffen in het lichaam geleidelijk, stap voor stap, waarbij energie in kleine porties vrijkomt. Als organische moleculen snel zouden verbranden, zoals brandhout in een kachel, zou de cel sterven door een hitteschok. Nadat een molecuul is geoxideerd, verandert het. Het is niet langer hetzelfde molecuul als voorheen. Zo oxideert houtcellulose tot koolstofdioxide en water tijdens de verbranding van brandhout - het verandert in rook. De oxidatiereactie kan worden voorgesteld als iets wegnemen. Als iemand bijvoorbeeld je portemonnee op straat meeneemt, ben je "geoxideerd". In dit geval is degene die de portemonnee in bezit nam "teruggevonden". In het geval van moleculen neemt de oxiderende stof een elektron van een andere stof over en wordt dit teruggegeven. Zuurstof is een zeer sterke oxidator. Nog krachtigere oxidatiemiddelen zijn zuurstofradicalen.

Vrije radicalen

Een vrij radicaal is een fragment van een molecuul met een hoge reactiviteit. Een zuurstofradicaal mist een elektron en probeert een elektron van andere moleculen af te pakken. Wanneer dit lukt, wordt het radicaal een molecuul en verlaat het de markt, maar een molecuul zonder elektron wordt een radicaal en begint aan een rooftocht.

Moleculen die voorheen inert waren en nergens mee reageerden, ondergaan nu de meest bizarre chemische reacties. Zo worden twee collageenmoleculen die vrije radicalen zijn geworden, bij blootstelling aan zuurstofradicalen zo actief dat ze zich aan elkaar binden en een dimeer vormen, terwijl normale collageenvezels zich niet aan elkaar kunnen binden. Vernet collageen is minder elastisch dan normaal collageen en is bovendien ontoegankelijk voor matrixmetalloproteïnasen (enzymen die oud collageen afbreken zodat nieuw collageen zijn plaats kan innemen). De ophoping van collageendimeren in de huid leidt dan ook tot rimpels en een afname van de huidelasticiteit.

In een DNA-molecuul kunnen zelfs twee delen van één DNA-streng radicalen worden – in dat geval kunnen ze zich aan elkaar binden en dwarsverbindingen vormen binnen één DNA-molecuul of tussen twee DNA-moleculen. Dwarsverbindingen en andere schade aan DNA-moleculen veroorzaken celdood of kankerachtige degeneratie. Niet minder dramatisch is de uitkomst van een confrontatie tussen vrije zuurstofradicalen en enzymmoleculen. Beschadigde enzymen kunnen chemische transformaties niet langer controleren en er heerst complete chaos in de cel.

Peroxidatie - wat is het?

Het ernstigste gevolg van het verschijnen van vrije radicalen in de cel is peroxidatie. Het wordt peroxidatie genoemd omdat de producten peroxiden zijn. Meestal worden onverzadigde vetzuren, die de membranen van levende cellen vormen, geoxideerd door het peroxidatiemechanisme. Op dezelfde manier kan peroxidatie optreden in oliën die onverzadigde vetzuren bevatten, waardoor de olie ranzig wordt (lipideperoxiden hebben een bittere smaak). Het gevaar van peroxidatie is dat het plaatsvindt via een ketenmechanisme, d.w.z. de producten van een dergelijke oxidatie zijn niet alleen vrije radicalen, maar ook lipideperoxiden, die zeer gemakkelijk in nieuwe radicalen veranderen. Zo neemt het aantal vrije radicalen, en daarmee de oxidatiesnelheid, als een lawine toe. Vrije radicalen reageren met alle biologische moleculen die ze onderweg tegenkomen, zoals eiwitten, DNA en lipiden. Als de oxidatielawine niet wordt gestopt, kan het hele organisme sterven. Dit is precies wat er met alle levende organismen in een zuurstofrijke omgeving zou gebeuren, als de natuur hen niet had beschermd met een krachtig antioxidantensysteem.

Antioxidanten

Antioxidanten zijn moleculen die oxidatiereacties van vrije radicalen kunnen blokkeren. Wanneer een antioxidant een vrij radicaal tegenkomt, geeft hij dit vrijwillig een elektron af en completeert het tot een volwaardig molecuul. Daarbij veranderen antioxidanten zelf in vrije radicalen. Door de chemische structuur van de antioxidant zijn deze radicalen echter te zwak om een elektron van andere moleculen over te nemen, waardoor ze niet gevaarlijk zijn.

Wanneer een antioxidant zijn elektron aan een oxidator afgeeft en zijn vernietigende proces onderbreekt, wordt hij zelf geoxideerd en inactief. Om hem weer in een werkende toestand te brengen, moet hij worden hersteld. Daarom werken antioxidanten, net als ervaren medewerkers, meestal in paren of groepen, waarin ze een geoxideerde kameraad kunnen ondersteunen en snel kunnen herstellen. Vitamine C herstelt bijvoorbeeld vitamine E en glutathion herstelt vitamine C. De beste antioxidantenteams zijn te vinden in planten. Dit is eenvoudig te verklaren, aangezien planten niet kunnen vluchten en zich niet kunnen verbergen voor schadelijke effecten en in staat moeten zijn om tegenmaatregelen te nemen. De krachtigste antioxidantsystemen zijn te vinden in planten die onder barre omstandigheden kunnen groeien, zoals duindoorn, den, zilverspar en andere.

Antioxidante enzymen spelen een belangrijke rol in het lichaam. Dit zijn superoxidedismutase (SOD), catalase en glutathionperoxidase. SOD en catalase vormen een antioxidantenpaar dat vrije zuurstofradicalen bestrijdt en voorkomt dat ze ketenoxidatieprocessen starten. Glutathionperoxidase neutraliseert lipideperoxiden en verbreekt zo de ketenlipideperoxidatie. Selenium is nodig voor de werking van glutathionperoxidase. Voedingssupplementen met selenium versterken daarom de antioxidante afweer van het lichaam. Veel verbindingen hebben antioxiderende eigenschappen in het lichaam.

Ondanks de krachtige antioxiderende bescherming hebben vrije radicalen nog steeds een tamelijk vernietigend effect op biologische weefsels, met name op de huid.

De oorzaak hiervan zijn factoren die de productie van vrije radicalen in het lichaam drastisch verhogen, wat leidt tot overbelasting van het antioxidantensysteem en oxidatieve stress. De ernstigste van deze factoren is uv-straling, maar een teveel aan vrije radicalen kan ook in de huid ontstaan als gevolg van ontstekingsprocessen, blootstelling aan bepaalde gifstoffen of celvernietiging.

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

Antioxidanten in cosmetica

Tegenwoordig twijfelen weinig mensen eraan dat de huid beschermd moet worden tegen vrije radicalen. Daarom zijn antioxidanten een van de populairste ingrediënten in cosmetica geworden. Maar niet elke crème met antioxidanten kan onze huid beschermen. Het maken van een goede antioxidantencocktail is een delicate kwestie; het is belangrijk om een mengsel te maken waarin verschillende antioxidanten elkaar versterken.

Het is bijvoorbeeld bekend dat vitamine C vitamine E herstelt, maar het is niet zo eenvoudig om een cosmetische samenstelling te creëren waarin dit antioxidantenpaar samenwerkt. Vitamine E is vetoplosbaar en vitamine C is wateroplosbaar, waardoor ze in levende cellen complexe acrobatische trucs uitvoeren, waarbij ze elkaar ontmoeten op de grens van membraan en cytoplasma. Bovendien is ascorbinezuur zeer moeilijk te introduceren in cosmetische samenstellingen, omdat het gemakkelijk wordt afgebroken. Momenteel worden derivaten van ascorbinezuur gebruikt, die stabieler zijn. Ascorbylpalmitaat is bijvoorbeeld vetoplosbaar, stabiel en gemakkelijk toe te voegen aan de formulering tijdens de bereiding van het geneesmiddel. In de huid wordt palmitaat (vetzuur) onder invloed van enzymen afgesplitst van ascorbylpalmitaat, waarbij ascorbaat vrijkomt, dat biologische activiteit heeft. Twee andere derivaten worden ook gebruikt: magnesiumascorbylfosfaat en natriumascorbylfosfaat. Beide verbindingen zijn oplosbaar in water en hebben een goede chemische stabiliteit. Een optie om effectieve crèmes te maken die zowel vitamine C als vitamine E bevatten, is het gebruik van liposomen. Hierbij wordt vitamine C in een waterig medium in de liposomen geplaatst en vitamine E in het vetmembraan van de liposomen.

Ascorbinezuur, dat zo snel wordt afgebroken in cosmetische crèmes, wordt bewaard in groenten en fruit. Hetzelfde geldt voor andere antioxidanten. Dit betekent dat antioxidantencocktails van planten beter zijn samengesteld dan alle kunstmatige mengsels van antioxidanten.

Planten bevatten inderdaad veel meer antioxidanten dan dierlijke en menselijke weefsels. Naast vitamine C en E bevatten planten carotenoïden en flavonoïden (polyfenolen). Het woord "polyfenol" wordt gebruikt als algemene benaming voor stoffen met ten minste twee aangrenzende hydroxylgroepen in de benzeenring. Door deze structuur kunnen polyfenolen dienen als valstrik voor vrije radicalen. De polyfenolen zelf zijn stabiel en nemen deel aan polymerisatiereacties. Flavonoïden hebben zeer sterke antioxiderende eigenschappen en houden bovendien vitamine C en E actief en beschermen ze tegen vernietiging. Omdat alle planten vrije radicalen moeten bestrijden, is er geen plant waarvan het extract geen antioxiderende eigenschappen zou hebben (daarom is het zo nuttig om groenten en fruit te eten). Toch zijn er planten die de meest effectieve antioxidanten bevatten.

Enkele jaren geleden werd aangetoond dat regelmatige consumptie van groene thee het risico op het ontwikkelen van kwaadaardige tumoren aanzienlijk vermindert. De wetenschappers die deze ontdekking deden, waren zo geschokt dat ze sindsdien meerdere kopjes groene thee per dag zijn gaan drinken. Het is dan ook niet verwonderlijk dat groene thee-extract een van de populairste plantaardige antioxidanten in cosmetica is geworden. Gezuiverde polyfenolen uit groene thee hebben de meest uitgesproken antioxiderende werking. Ze beschermen de huid tegen de schadelijke effecten van uv-straling, hebben een radioprotectieve werking en verlichten huidirritatie veroorzaakt door schadelijke chemicaliën. Polyfenolen uit groene thee blijken het enzym hyaluronidase te remmen, waardoor de hoeveelheid hyaluronzuur in de verouderende huid afneemt. Daarom wordt groene thee aanbevolen in producten voor de verouderende huid.

Recent hebben wetenschappers veel interessante ontdekkingen gedaan door statistieken over hart- en vaatziekten en oncologische aandoeningen in verschillende landen te analyseren. Zo bleek bijvoorbeeld dat mediterrane volkeren die veel olijfolie consumeren minder vatbaar zijn voor oncologische aandoeningen, en dat de oosterse keuken een uitstekende bescherming biedt tegen hart- en vaatziekten en hormoonafhankelijke tumoren. Omdat vrije radicalen een belangrijke rol spelen bij het ontstaan van tumoren en hart- en vaatziekten, hebben dergelijke observaties wetenschappers in staat gesteld veel nieuwe antioxidanten te ontdekken.

Zo is het bijvoorbeeld bekend dat het prachtige Frankrijk, waar dagelijks enorme hoeveelheden wijn worden gedronken, zeer gunstige statistieken heeft over hart- en vaatziekten en oncologische aandoeningen. Er was een tijd dat wetenschappers de "Franse paradox" verklaarden aan de hand van de gunstige effecten van kleine hoeveelheden alcohol. Toen ontdekte men dat de robijnrode kleur van edele rode wijnen te danken is aan het hoge gehalte aan flavonoïden – de krachtigste natuurlijke antioxidanten.

Naast flavonoïden, die in andere planten voorkomen, bevatten rode druiven een unieke stof genaamd resveratrol. Dit is een krachtige antioxidant die de ontwikkeling van bepaalde tumoren en atherosclerose voorkomt en huidveroudering vertraagt. Sommige wetenschappers, die overtuigd zijn van de helende eigenschappen van wijn, raden aan om dagelijks 200-400 ml rode wijn te drinken. Voordat u deze aanbeveling opvolgt, moet u er echter rekening mee houden dat we in dit geval wijn van zeer hoge kwaliteit bedoelen die is verkregen door fermentatie van puur druivensap, en niet van surrogaten.

Vitamine E, nog steeds de belangrijkste antioxidant, kan ook in cosmetica worden verwerkt, niet in pure vorm, maar als onderdeel van plantaardige oliën. Vitamine E komt veel voor in oliën van sojabonen, maïs, avocado, bernagie, druiven, hazelnoten, tarwekiemen en rijstzemelen.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Hoeveel antioxidanten heb je nodig?

De vraag rijst: als antioxidanten zo nuttig zijn, zouden ze dan niet in hogere concentraties in cosmetica moeten worden opgenomen? Het blijkt dat de formule "hoe meer, hoe beter" niet werkt met antioxidanten, en dat ze juist het meest effectief zijn in relatief lage concentraties.

Wanneer er te veel antioxidanten zijn, veranderen ze in hun tegendeel: pro-oxidanten. Dit roept een ander probleem op: heeft de huid altijd extra antioxidanten nodig of kan het toevoegen van extra antioxidanten de natuurlijke balans van de huid verstoren? Wetenschappers discussiëren hier veelvuldig over en er is nog geen definitieve duidelijkheid over. We kunnen echter met zekerheid stellen dat antioxidanten noodzakelijk zijn in een dagcrème die niet verder dan de hoornlaag doordringt. In dit geval fungeren ze als een schild dat aanvallen van buitenaf weert. Het is altijd nuttig om natuurlijke oliën op de huid aan te brengen, die van nature antioxidanten in precies gekalibreerde concentraties bevatten, en om verse groenten en fruit te eten of zelfs af en toe een glaasje goede rode wijn te drinken.

Het gebruik van voedende crèmes met antioxiderende werking is gerechtvaardigd in het geval dat de belasting van de natuurlijke antioxiderende systemen van de huid plotseling toeneemt. In ieder geval is het beter om crèmes te gebruiken die natuurlijke antioxiderende samenstellingen bevatten - plantenextracten rijk aan bioflavonoïden, vitamine C, natuurlijke oliën die vitamine E en carotenoïden bevatten.

Zijn antioxidanten echt effectief?

Wetenschappers discussiëren voortdurend over de vraag of de voordelen van antioxidanten overdreven zijn en of cosmetica met antioxidanten wel echt goed zijn voor de huid. Alleen de directe beschermende werking van antioxidanten is bewezen: hun vermogen om huidschade door uv-straling te verminderen (bijvoorbeeld om zonnebrand te voorkomen) en om ontstekingsreacties te voorkomen of te verminderen. Daarom zijn antioxidanten ongetwijfeld nuttig in zonnebrandcrèmes, dagcrèmes en producten die gebruikt worden na diverse huidbeschadigingen, zoals scheren, chemische peelings, enz. Wetenschappers zijn er minder zeker van dat regelmatig gebruik van antioxidanten veroudering echt kan vertragen. Deze mogelijkheid kan echter niet worden ontkend. Het is belangrijk om te begrijpen dat de effectiviteit van antioxidanten afhangt van hoe goed de antioxidantencocktail is samengesteld: de loutere aanwezigheid van de namen van antioxidanten in het recept betekent niet dat het product effectief zal zijn.

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