Водородът антиоксидант ли е? По какво се различава от витамин C и полифенолите

Молекулярният водород (H2), активната молекула във водородната вода, действително се определя като антиоксидант, но тази дума обхваща повече, отколкото подсказват повечето маркетингови страници. В химията антиоксидантът е редуциращ агент: молекула, която отдава електрон или водороден атом на реактивна, нестабилна молекула, наречена свободен радикал, преди радикалът да успее да увреди клетка. H2 заслужава това определение, защото неутрализира един конкретен вид реактивни кислородни видове — хидроксилния радикал — като същевременно не въздейства на други реактивни кислородни и азотни видове. Витамин C и хранителните полифеноли също се определят като антиоксиданти, но действат чрез съвсем различна химия, а тези различия са по-важни от въпроса кой от тях е „по-силен“.

• H2 е антиоксидант в строгия химичен смисъл: отдава електрони, за да неутрализира конкретен свободен радикал — хидроксилния радикал — вместо да реагира с широк кръг молекули.
• Витамин C действа по различен начин. Той отдава електрони на широк кръг молекули-приемници, поради което помага за общата защита на белтъците, липидите и ДНК, вместо да се насочва към един радикал.
• Полифенолите, като флавоноидите, ефективно улавят радикали и свързват метални йони в лабораторни условия, но концентрациите, които действително циркулират в организма, са много по-ниски, което ограничава практическото им действие.
• Тези три механизма не могат да бъдат подредени по една обща скала за „антиоксидантна сила“, защото всеки решава различен химичен проблем в различна среда.
• Данните от клетъчни култури и животински модели за поведението на H2 в химична реакция не са равнозначни на доказателство, че пиенето на водородна вода води до измерим резултат при човек.

Какво всъщност прави една молекула „антиоксидант“

Преди да сравним водорода, витамин C и полифенолите, е полезно да разберем какво всъщност описва тази дума. Антиоксидантът е редуциращ агент: вещество, което отдава електрон или водороден атом на свободен радикал — молекула с несдвоен електрон, който я прави нестабилна и реактивна. Това отдаване спира радикала да отнеме електрон от нещо, което организмът трябва да запази непокътнато, например клетъчна мембрана, белтък или верига от ДНК. Оксидативен стрес възниква, когато реактивните кислородни видове се натрупват по-бързо, отколкото собствените антиоксидантни защитни механизми на организма могат да ги неутрализират — състояние, което с течение на времето се свързва с увреждане на клетките и тъканите.

Важното за това сравнение е, че „антиоксидант“ описва химична функция, а не едно конкретно вещество. Газ, витамин и група растителни съединения могат да се определят като антиоксиданти, защото всяко от тях може да отдава електрони при подходящи условия. Разликата е в това с кои радикали реагират, колко селективна или широка е тази реакция и какво количество от веществото действително достига до тъканта, в която трябва да бъде неутрализиран даден радикал. Именно тези различия разглежда останалата част от сравнението.

Как молекулярният водород (H2) действа като антиоксидант

Идеята, че водородът действа като антиоксидант, води началото си от изследване от 2007 г. в Nature Medicine, което установява, че H2 селективно редуцира хидроксилния радикал — най-реактивния и цитотоксичен реактивен кислороден вид — и предпазва клетките от увреждането му, като същевременно не реагира с други реактивни кислородни видове, изпълняващи нормални физиологични функции (източник: Ohsawa et al., Nature Medicine, 2007). В обзор от 2016 г. механизмът е описан по подобен начин: H2 улавя хидроксилния радикал, като същевременно запазва други важни реактивни кислородни и азотни видове, които участват в нормалното регулиране на сигнализирането, вместо безразборно да потиска окислителната активност (източник: Huang, Medical Gas Research, 2016). Ако искате първо да научите повече за самия H2, преди да прочетете сравнението, научните основи на молекулярния водород обясняват откъде идва молекулата и как се държи във вода.

Именно тази селективност, а не суровата „сила“ на антиоксиданта, е същността на химичното твърдение, че водородът е антиоксидант. Става дума за тясно насочена функция, а не за широко въздействие върху всяка реактивна молекула в клетката.

Защо се говори за „селективно“, а не за „широкоспектърно“ действие

Това разграничение е важно, защото не всеки реактивен кислороден или азотен вид е изцяло разрушителен: някои действат като сигнални молекули, които клетките използват в обичайните си регулаторни процеси, а безразборното им неутрализиране би попречило на това сигнализиране, вместо просто да премахне увреждането. Тъй като реагира конкретно с хидроксилния радикал, за който няма известна полезна сигнална функция, механизмът на H2 се описва като селективен, а не широкоспектърен. Това описание идва от самите изследвания и е полезна опорна точка, когато по-общите твърдения за „силата“ на водорода като антиоксидант започнат да звучат по-мащабно от химичните основания зад тях.

Как витамин C действа като антиоксидант

Витамин C действа чрез много по-широк механизъм. Институтът „Лайнъс Полинг“ описва L-аскорбиновата киселина, активната форма на витамин C, като „мощен редуциращ агент“, който лесно отдава електрони на широк кръг молекули-приемници (източник: Институтът „Лайнъс Полинг“, витамин C). Именно това широко отдаване на електрони позволява на витамин C да помага за общата защита на белтъците, липидите и нуклеиновите киселини от окислително увреждане, вместо да се насочва към един конкретен радикал, както прави H2.

Витамин C е и водоразтворим; той се набавя чрез храната или хранителни добавки, а не се произвежда от организма. Антиоксидантното му действие се проявява във водната среда на клетките и в кръвната плазма — различно разпределение от това на разтворен газ като H2, който може да преминава през клетъчните мембрани. Нито един от тези начини на действие не прави някоя от молекулите категорично по-добра; те действат в различни клетъчни отделения срещу различни мишени.

Как полифенолите действат като антиоксиданти — и защо доказателствата са по-сложни

Хранителните полифеноли добавят трети механизъм. Според Института „Лайнъс Полинг“ флавоноидите — една от най-големите и най-добре проучени групи полифеноли, срещащи се в плодовете, зеленчуците и чая — улавят директно свободните радикали и могат също да хелатират, или да свързват, метални йони, които иначе биха подпомогнали образуването на радикали (източник: Институтът „Лайнъс Полинг“, флавоноиди). На теория това дава на флавоноидите две отделни антиоксидантни функции, а не само една.

Уточнението е, че резултатите за флавоноидите са по-сложни от това, което сами по себе си показват лабораторните данни. Институтът отбелязва, че тази активност по улавяне на радикали и свързване на метални йони се доказва главно ин витро, тоест в епруветка, а не в жив организъм, и че концентрациите на флавоноиди, които действително циркулират в човешките тъкани, са от 100 до 1 000 пъти по-ниски от тези на други антиоксиданти, като витамин C, пикочната киселина и глутатиона. Освен това повечето усвоени флавоноиди се преобразуват в метаболити с по-слаба антиоксидантна активност от първоначалното съединение. Като се има предвид всичко това, реалният им принос към антиоксидантния капацитет на живите тъкани вероятно е много по-малък, отколкото подсказва лабораторната им химия сама по себе си.

Защо сравнението по „антиоксидантна сила“ не е полезно

Изкушаващо е H2, витамин C и полифенолите да се подредят по една скала и да се попита кой е най-силният антиоксидант. Но предвид описаната по-горе химия този подход не е убедителен по две причини. Първо, Националният център за допълващо и интегративно здраве отбелязва, че големи количества антиоксиданти, например от концентрирани добавки, могат да попречат на собствените защитни механизми на организма и на нормалното клетъчно сигнализиране (източник: NCCIH, Антиоксиданти: подробно). Това предупреждение се отнася конкретно до концентрирани количества от добавки, а не до витамин C или полифенолите от обичайните храни, но подкопава допускането, че натрупването на антиоксидантна активност от който и да е източник автоматично е подобрение. Ако искате да разберете как изследователите измерват дали този баланс изобщо се е изместил към оксидативен стрес, статията за измерването на маркерите за оксидативен стрес разглежда биомаркерите, използвани за тази оценка.

Второ, селективното действие на H2 спрямо хидроксилния радикал е по-тясна и по-конкретна химична функция от широкото отдаване на електрони от витамин C или улавянето на радикали от полифенолите ин витро. Това са различни механизми, които решават различни проблеми, а не конкуренти, които се надпреварват към една и съща цел. Нито едно от тези механистични доказателства не доказва, че пиенето на водородна вода води до измерим здравен резултат при човек: резултатите на Ohsawa от 2007 г. и последвалият обзор описват какво прави H2 в химична реакция, наблюдавана в клетъчни култури и животински модели, а не какво причинява определено дневно количество в човешкия организъм. Ако искате по-широк поглед върху това кои твърдения за водородната вода издържат проверка и кои преувеличават, този обзор на разпространените митове за водородната вода може да допълни сравнението.

Какво означава това, ако сравнявате антиоксидантите от храната с водородната вода

Витамин C, хранителните полифеноли и молекулярният водород не са взаимозаменяеми и всъщност не се конкурират помежду си. Всеки от тях реагира с различни мишени чрез различна химия, в различни концентрации и в различни части на организма. Разнообразното хранене, богато на плодове и зеленчуци, остава най-добре подкрепеният с доказателства ежедневен източник на хранителни антиоксиданти и нищо в селективния механизъм на H2 не променя това.

Ако се интересувате конкретно от химията на водородната вода, а не от маркетинга ѝ, по-полезната следваща стъпка е да проверите какво количество действително осигурява дадено устройство, вместо да сравнявате посочените стойности в PPB между марките. Независимите лабораторни изпитвания са един от начините да го направите, например чрез публикуваните резултати за Hydrion Core.

Можете да прочетете пълния доклад от независимата лабораторна сертификация на Core и Pulse, за да видите действително измерените стойности, а не маркетингово твърдение, или да разгледате цялата колекция водородна вода, ако искате да сравните устройствата едно до друго, преди да решите дали някое от тях пасва на ежедневието ви.