Είναι το υδρογόνο αντιοξειδωτικό; Πώς διαφέρει από τη βιταμίνη C και τις πολυφαινόλες
Το μοριακό υδρογόνο (H2), το ενεργό μόριο στο υδρογονούχο νερό, θεωρείται πράγματι αντιοξειδωτικό, αλλά ο όρος καλύπτει περισσότερα απ’ όσα αφήνουν να εννοηθούν οι περισσότερες σελίδες μάρκετινγκ. Από χημική άποψη, αντιοξειδωτικό είναι ένας αναγωγικός παράγοντας: ένα μόριο που μεταφέρει ένα ηλεκτρόνιο ή ένα άτομο υδρογόνου σε ένα δραστικό, ασταθές μόριο που ονομάζεται ελεύθερη ρίζα, προτού αυτή η ρίζα μπορέσει να προκαλέσει βλάβη σε ένα κύτταρο. Το H2 δικαιολογεί αυτόν τον χαρακτηρισμό εξουδετερώνοντας ένα συγκεκριμένο είδος δραστικών ειδών οξυγόνου, τη ρίζα υδροξυλίου, ενώ δεν επηρεάζει άλλα δραστικά είδη οξυγόνου και αζώτου. Η βιταμίνη C και οι διατροφικές πολυφαινόλες θεωρούνται επίσης αντιοξειδωτικά, αλλά δρουν μέσω εντελώς διαφορετικής χημείας, και οι διαφορές έχουν μεγαλύτερη σημασία από το ερώτημα ποιο είναι «ισχυρότερο».
- Το H2 είναι αντιοξειδωτικό με την αυστηρά χημική έννοια: μεταφέρει ηλεκτρόνια για να εξουδετερώσει μία συγκεκριμένη ελεύθερη ρίζα, τη ρίζα υδροξυλίου, αντί να αντιδρά ευρέως με πολλά μόρια.
- Η βιταμίνη C λειτουργεί διαφορετικά. Μεταφέρει ηλεκτρόνια σε ένα ευρύ φάσμα μορίων-δεκτών, γι’ αυτό και συμβάλλει γενικά στην προστασία των πρωτεϊνών, των λιπιδίων και του DNA, αντί να στοχεύει μία μόνο ρίζα.
- Οι πολυφαινόλες, όπως τα φλαβονοειδή, δεσμεύουν αποτελεσματικά τις ελεύθερες ρίζες και τα μεταλλικά ιόντα σε εργαστηριακές συνθήκες, αλλά οι συγκεντρώσεις που κυκλοφορούν πραγματικά στο σώμα είναι πολύ χαμηλότερες, γεγονός που περιορίζει το πόσο μπορούν να συμβάλουν στην πράξη.
- Αυτοί οι τρεις μηχανισμοί δεν μπορούν να καταταχθούν σε μία ενιαία κλίμακα «αντιοξειδωτικής ισχύος», επειδή ο καθένας αντιμετωπίζει διαφορετικό χημικό πρόβλημα σε διαφορετικό περιβάλλον.
- Τα δεδομένα από κυτταροκαλλιέργειες και ζώα που περιγράφουν τη συμπεριφορά του H2 σε μια αντίδραση δεν αποτελούν απόδειξη ότι η κατανάλωση υδρογονούχου νερού έχει μετρήσιμο αποτέλεσμα σε έναν άνθρωπο.
Τι κάνει πραγματικά ένα μόριο «αντιοξειδωτικό»
Πριν συγκρίνουμε το υδρογόνο, τη βιταμίνη C και τις πολυφαινόλες, είναι χρήσιμο να γνωρίζουμε τι ακριβώς περιγράφει αυτός ο όρος. Αντιοξειδωτικό είναι ένας αναγωγικός παράγοντας: κάτι που μεταφέρει ένα ηλεκτρόνιο ή ένα άτομο υδρογόνου σε μια ελεύθερη ρίζα, δηλαδή ένα μόριο με ένα μη ζευγαρωμένο ηλεκτρόνιο, το οποίο το καθιστά ασταθές και δραστικό. Αυτή η μεταφορά εμποδίζει τη ρίζα να αποσπάσει ένα ηλεκτρόνιο από κάτι που το σώμα χρειάζεται να παραμείνει ακέραιο, όπως μια κυτταρική μεμβράνη, μια πρωτεΐνη ή μια αλυσίδα DNA. Οξειδωτικό στρες προκύπτει όταν τα δραστικά είδη οξυγόνου συσσωρεύονται ταχύτερα απ’ όσο μπορούν να τα εξουδετερώσουν οι ίδιες οι αντιοξειδωτικές άμυνες του σώματος, μια κατάσταση που έχει συνδεθεί με βλάβες στα κύτταρα και τους ιστούς με την πάροδο του χρόνου.
Το σημαντικό για αυτή τη σύγκριση είναι ότι ο όρος «αντιοξειδωτικό» περιγράφει μια χημική λειτουργία, όχι μία συγκεκριμένη ουσία. Ένα αέριο, μια βιταμίνη και μια ομάδα φυτικών ενώσεων μπορούν όλα να θεωρηθούν αντιοξειδωτικά, επειδή καθένα μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρόνια υπό τις κατάλληλες συνθήκες. Αυτό που διαφέρει μεταξύ τους είναι με ποιες ρίζες αντιδρούν, πόσο επιλεκτική ή ευρεία είναι αυτή η αντίδραση και πόση από την ουσία φτάνει πραγματικά στον ιστό όπου χρειάζεται να εξουδετερωθεί μια ρίζα. Αυτές οι διαφορές αποτελούν το αντικείμενο της υπόλοιπης σύγκρισης.
Πώς δρα το μοριακό υδρογόνο (H2) ως αντιοξειδωτικό
Η ιδέα ότι το υδρογόνο δρα ως αντιοξειδωτικό ανάγεται σε μια μελέτη του 2007 στο Nature Medicine, η οποία διαπίστωσε ότι το H2 μείωνε επιλεκτικά τη ρίζα υδροξυλίου, το πιο δραστικό και κυτταροτοξικό από τα δραστικά είδη οξυγόνου, και προστάτευε τα κύτταρα από τη βλάβη της, ενώ δεν αντιδρούσε με άλλα δραστικά είδη οξυγόνου που επιτελούν φυσιολογικούς ρόλους στον οργανισμό (πηγή: Ohsawa et al., Nature Medicine, 2007). Μια ανασκόπηση του 2016 για τον μηχανισμό περιγράφει το H2 με παρόμοιο τρόπο: ως παράγοντα που δεσμεύει τη ρίζα υδροξυλίου, διατηρώντας παράλληλα άλλα σημαντικά δραστικά είδη οξυγόνου και αζώτου για τη φυσιολογική ρύθμιση της σηματοδότησης, αντί να καταστέλλει αδιακρίτως την οξειδωτική δραστηριότητα (πηγή: Huang, Medical Gas Research, 2016). Για όσους θέλουν να μάθουν περισσότερα για το ίδιο το H2 πριν από αυτή τη σύγκριση, το επιστημονικό υπόβαθρο του μοριακού υδρογόνου εξηγεί από πού προέρχεται το μόριο και πώς συμπεριφέρεται στο νερό.
Αυτή η επιλεκτικότητα, και όχι η ακατέργαστη «ισχύς» του ως αντιοξειδωτικού, είναι ο πραγματικός χημικός ισχυρισμός πίσω από τον χαρακτηρισμό του υδρογόνου ως αντιοξειδωτικού. Πρόκειται για μια περιορισμένη, στοχευμένη λειτουργία και όχι για μια ευρεία δράση εναντίον κάθε δραστικού μορίου μέσα σε ένα κύτταρο.
Γιατί περιγράφεται ως «επιλεκτικό» και όχι ως «ευρέος φάσματος»
Η διάκριση έχει σημασία επειδή δεν είναι όλα τα δραστικά είδη οξυγόνου ή αζώτου αποκλειστικά καταστροφικά: κάποια λειτουργούν ως μόρια σηματοδότησης που χρησιμοποιούν τα κύτταρα στις συνηθισμένες ρυθμιστικές διεργασίες τους, και η αδιάκριτη εξουδετέρωσή τους θα παρεμπόδιζε αυτή τη σηματοδότηση αντί απλώς να απομάκρυνε τη βλάβη. Επειδή αντιδρά ειδικά με τη ρίζα υδροξυλίου, για την οποία δεν είναι γνωστός κάποιος ωφέλιμος ρόλος στη σηματοδότηση, ο μηχανισμός του H2 περιγράφεται ως επιλεκτικός και όχι ως ευρέος φάσματος. Αυτή η διατύπωση προέρχεται από την ίδια την έρευνα και αποτελεί χρήσιμο σημείο αναφοράς κάθε φορά που ένας ευρύτερος ισχυρισμός για την «ισχύ» του υδρογόνου ως αντιοξειδωτικού αρχίζει να ακούγεται μεγαλύτερος από ό,τι δικαιολογεί η χημεία του.
Πώς δρα η βιταμίνη C ως αντιοξειδωτικό
Η βιταμίνη C δρα μέσω ενός πολύ ευρύτερου μηχανισμού. Το Ινστιτούτο Linus Pauling περιγράφει το L-ασκορβικό οξύ, την ενεργό μορφή της βιταμίνης C, ως «ισχυρό αναγωγικό παράγοντα» που μεταφέρει εύκολα ηλεκτρόνια σε ένα ευρύ φάσμα μορίων-δεκτών (πηγή: Ινστιτούτο Linus Pauling, Βιταμίνη C). Αυτή η ευρεία μεταφορά ηλεκτρονίων επιτρέπει στη βιταμίνη C να συμβάλλει γενικά στην προστασία των πρωτεϊνών, των λιπιδίων και των νουκλεϊκών οξέων από οξειδωτική βλάβη, αντί να στοχεύει μία συγκεκριμένη ρίζα όπως κάνει το H2.
Η βιταμίνη C είναι επίσης υδατοδιαλυτή και λαμβάνεται από τροφές ή συμπληρώματα, καθώς δεν παράγεται από τον οργανισμό. Η αντιοξειδωτική δράση της εκδηλώνεται στα υδατικά μέρη των κυττάρων και στο πλάσμα του αίματος, με διαφορετικό τρόπο κατανομής από ένα διαλυμένο αέριο όπως το H2, το οποίο μπορεί να διαχέεται διαμέσου των κυτταρικών μεμβρανών. Κανένας από τους δύο τρόπους δεν καθιστά το ένα μόριο κατηγορηματικά ανώτερο· δρουν σε διαφορετικά διαμερίσματα και εναντίον διαφορετικών στόχων.
Πώς δρουν οι πολυφαινόλες ως αντιοξειδωτικά — και πού περιπλέκονται τα δεδομένα
Οι διατροφικές πολυφαινόλες προσθέτουν έναν τρίτο μηχανισμό. Τα φλαβονοειδή, μία από τις μεγαλύτερες και πιο μελετημένες ομάδες πολυφαινολών που βρίσκονται στα φρούτα, τα λαχανικά και το τσάι, δεσμεύουν άμεσα τις ελεύθερες ρίζες και μπορούν επίσης να χηλοποιούν, δηλαδή να δεσμεύουν, μεταλλικά ιόντα που διαφορετικά θα συνέβαλλαν στη δημιουργία ριζών, σύμφωνα με το Ινστιτούτο Linus Pauling (πηγή: Ινστιτούτο Linus Pauling, Φλαβονοειδή). Θεωρητικά, αυτό προσδίδει στα φλαβονοειδή δύο διαφορετικούς αντιοξειδωτικούς ρόλους αντί για έναν μόνο.
Η επιφύλαξη είναι ότι η δράση των φλαβονοειδών είναι πιο περίπλοκη απ’ ό,τι δείχνουν από μόνα τους τα εργαστηριακά αποτελέσματα. Το Ινστιτούτο επισημαίνει ότι αυτή η δράση δέσμευσης ελεύθερων ριζών και χηλοποίησης μετάλλων έχει αποδειχθεί κυρίως in vitro, δηλαδή σε δοκιμαστικό σωλήνα και όχι σε ζωντανό οργανισμό, και ότι οι συγκεντρώσεις φλαβονοειδών που κυκλοφορούν πραγματικά στους ανθρώπινους ιστούς είναι 100 έως 1.000 φορές χαμηλότερες από εκείνες άλλων αντιοξειδωτικών, όπως η βιταμίνη C, το ουρικό οξύ και η γλουταθειόνη. Τα περισσότερα φλαβονοειδή που απορροφώνται μετατρέπονται επίσης σε μεταβολίτες με χαμηλότερη αντιοξειδωτική δράση από την αρχική ένωση. Συνολικά, η πρακτική συμβολή τους στην αντιοξειδωτική ικανότητα των ζωντανών ιστών είναι πιθανό να είναι πολύ μικρότερη απ’ ό,τι θα υπέδειχνε η εργαστηριακή χημεία τους από μόνη της.
Γιατί η «μεγαλύτερη αντιοξειδωτική ισχύς» δεν είναι η χρήσιμη σύγκριση
Είναι δελεαστικό να βάλουμε το H2, τη βιταμίνη C και τις πολυφαινόλες στην ίδια κλίμακα και να ρωτήσουμε ποιο είναι το ισχυρότερο αντιοξειδωτικό. Αυτή η προσέγγιση δεν ευσταθεί ιδιαίτερα με βάση τη χημεία που περιγράφηκε παραπάνω, για δύο λόγους. Πρώτον, το Εθνικό Κέντρο Συμπληρωματικής και Ολοκληρωμένης Υγείας επισημαίνει ότι μεγάλες ποσότητες αντιοξειδωτικών, όπως εκείνες από συμπυκνωμένα συμπληρώματα, μπορεί να επηρεάσουν τους ίδιους τους αμυντικούς μηχανισμούς του οργανισμού και τη φυσιολογική κυτταρική σηματοδότηση (πηγή: NCCIH, Αντιοξειδωτικά: αναλυτικά). Αυτή η προειδοποίηση αφορά συγκεκριμένα τις συμπυκνωμένες ποσότητες από συμπληρώματα, όχι τη βιταμίνη C ή τις πολυφαινόλες που λαμβάνετε από τις συνηθισμένες τροφές, αλλά αποδυναμώνει την παραδοχή ότι η ενίσχυση της αντιοξειδωτικής δράσης από οποιαδήποτε πηγή είναι αυτόματα ωφέλιμη. Αν θέλετε να δείτε πώς μετρούν στην πράξη οι ερευνητές αν αυτή η ισορροπία έχει ήδη διαταραχθεί προς το οξειδωτικό στρες, το άρθρο πώς μετρώνται οι δείκτες οξειδωτικού στρες παρουσιάζει τους βιοδείκτες στους οποίους βασίζεται αυτή η αξιολόγηση.
Δεύτερον, η επιλεκτικότητα του H2 ως προς τη ρίζα υδροξυλίου αποτελεί πιο περιορισμένη και συγκεκριμένη χημική λειτουργία από την ευρεία μεταφορά ηλεκτρονίων της βιταμίνης C ή τη δέσμευση ελεύθερων ριζών από τις πολυφαινόλες in vitro. Πρόκειται για διαφορετικούς μηχανισμούς που αντιμετωπίζουν διαφορετικά προβλήματα, όχι για ανταγωνιστές που τρέχουν προς τον ίδιο τερματισμό. Κανένα από αυτά τα μηχανιστικά δεδομένα δεν αποτελεί απόδειξη ότι η κατανάλωση υδρογονούχου νερού έχει μετρήσιμο αποτέλεσμα στην υγεία ενός ανθρώπου: τα ευρήματα του Ohsawa το 2007 και η ανασκόπηση που ακολούθησε περιγράφουν τη δράση του H2 σε μια χημική αντίδραση, όπως παρατηρήθηκε σε κυτταροκαλλιέργειες και ζωικά μοντέλα, και όχι την επίδραση μιας συγκεκριμένης ημερήσιας ποσότητας μέσα στον ανθρώπινο οργανισμό. Όσοι θέλουν μια ευρύτερη εικόνα για το ποιοι ισχυρισμοί σχετικά με το υδρογονούχο νερό τεκμηριώνονται και ποιοι υπερβάλλουν μπορεί να βρουν χρήσιμο, παράλληλα με αυτή τη σύγκριση, αυτόν τον οδηγό για συνηθισμένους μύθους γύρω από το υδρογονούχο νερό.
Τι σημαίνει αυτό αν συγκρίνετε τα αντιοξειδωτικά των τροφών με το υδρογονούχο νερό
Η βιταμίνη C, οι διατροφικές πολυφαινόλες και το μοριακό υδρογόνο δεν είναι εναλλάξιμα και στην πραγματικότητα δεν ανταγωνίζονται μεταξύ τους. Το καθένα αντιδρά με διαφορετικούς στόχους μέσω διαφορετικής χημείας, σε διαφορετικές συγκεντρώσεις και σε διαφορετικά μέρη του σώματος. Μια ποικίλη διατροφή με βάση τα φρούτα και τα λαχανικά παραμένει η καλύτερα τεκμηριωμένη καθημερινή πηγή διατροφικών αντιοξειδωτικών, και ο επιλεκτικός μηχανισμός του H2 δεν αλλάζει αυτό το γεγονός.
Για όσους ενδιαφέρονται ειδικά για τη χημεία του υδρογονούχου νερού και όχι για το μάρκετινγκ γύρω από αυτό, το χρησιμότερο επόμενο βήμα είναι να ελέγξουν τι αποδίδει πραγματικά μια συσκευή, αντί να συγκρίνουν τις δηλωμένες τιμές PPB μεταξύ εμπορικών σημάτων. Οι ανεξάρτητες εργαστηριακές δοκιμές είναι ένας τρόπος να το διαπιστώσετε, όπως τα αποτελέσματα που δημοσιεύτηκαν για το μπουκάλι Hydrion Core.
Μπορείτε να διαβάσετε την πλήρη ανεξάρτητη έκθεση πιστοποίησης εργαστηρίου για τα Core και Pulse για τις πραγματικές μετρήσεις, αντί για έναν ισχυρισμό μάρκετινγκ, ή να περιηγηθείτε σε ολόκληρη τη συλλογή υδρογονούχου νερού, αν θέλετε να συγκρίνετε τις συσκευές δίπλα δίπλα πριν αποφασίσετε αν κάποια ταιριάζει στη ρουτίνα σας.