Onko vety antioksidantti? Näin se eroaa C-vitamiinista ja polyfenoleista

Molekyylivety (H2), vetyveden aktiivinen molekyyli, täyttää antioksidantin määritelmän, mutta sana kattaa enemmän kuin useimmat markkinointisivut antavat ymmärtää. Kemiallisesti antioksidantti on pelkistin: molekyyli, joka luovuttaa elektronin tai vetyatomin reaktiiviselle, epävakaalle molekyylille eli vapaalle radikaalille ennen kuin radikaali ehtii vaurioittaa solua. H2 ansaitsee tämän nimityksen neutraloimalla yhden tietyn reaktiivisen happilajin, hydroksyyliradikaalin, mutta jättämällä muut reaktiiviset happi- ja typpilajit rauhaan. Myös C-vitamiini ja ravinnon polyfenolit ovat antioksidantteja, mutta niiden vaikutus perustuu täysin erilaiseen kemiaan, ja nämä erot merkitsevät enemmän kuin se, kumpi niistä on ”vahvempi”.

• H2 on antioksidantti kemiallisen määritelmän tiukassa merkityksessä: se luovuttaa elektroneja neutraloidakseen tietyn vapaan radikaalin, hydroksyyliradikaalin, sen sijaan että reagoisi laajasti monien molekyylien kanssa.
• C-vitamiini toimii eri tavalla. Se luovuttaa elektroneja monenlaisille vastaanottajamolekyyleille, minkä vuoksi se auttaa suojaamaan yleisesti proteiineja, lipidejä ja DNA:ta sen sijaan, että se kohdistuisi yhteen radikaaliin.
• Polyfenolit, kuten flavonoidit, sieppaavat tehokkaasti radikaaleja ja sitovat metalli-ioneja laboratorio-olosuhteissa, mutta elimistössä todella kiertävät pitoisuudet ovat paljon pienempiä, mikä rajoittaa niiden käytännön vaikutusta.
• Näitä kolmea mekanismia ei voi asettaa samalle ”antioksidanttitehon” asteikolle, sillä kukin ratkaisee eri kemiallisen ongelman eri olosuhteissa.
• Soluviljelmiin ja eläimiin perustuva näyttö H2:n käyttäytymisestä reaktiossa ei ole sama asia kuin todiste siitä, että vetyveden juominen tuottaisi ihmisessä mitattavan vaikutuksen.

Mikä tekee molekyylistä ”antioksidantin”?

Ennen vedyn, C-vitamiinin ja polyfenolien vertailua on hyvä tietää, mitä sanalla oikeastaan tarkoitetaan. Antioksidantti on pelkistin: aine, joka luovuttaa elektronin tai vetyatomin vapaalle radikaalille eli molekyylille, jolla on pariton elektroni ja joka siksi on epävakaa ja reaktiivinen. Luovutus estää radikaalia varastamasta elektronia joltakin sellaiselta, jonka elimistö tarvitsee säilyvän ehjänä, kuten solukalvolta, proteiinilta tai DNA-juosteelta. Oksidatiivista stressiä syntyy, kun reaktiivisia happilajeja kertyy nopeammin kuin elimistön omat antioksidanttipuolustusmekanismit pystyvät neutraloimaan niitä. Tällainen tila on yhdistetty ajan mittaan solu- ja kudosvaurioihin.

Tämän vertailun kannalta olennaista on, että ”antioksidantti” kuvaa kemiallista toimintoa, ei yhtä tiettyä ainetta. Kaasu, vitamiini ja kasviyhdisteiden ryhmä voivat kaikki olla antioksidantteja, koska ne kykenevät luovuttamaan elektroneja oikeissa olosuhteissa. Niiden erot liittyvät siihen, minkä radikaalien kanssa ne reagoivat, kuinka valikoivaa tai laaja-alaista reaktio on ja kuinka paljon ainetta todella päätyy kudokseen, jossa radikaali on neutraloitava. Juuri näistä eroista tässä vertailussa on kyse.

Miten molekyylivety (H2) toimii antioksidanttina

Ajatus vedyn antioksidanttivaikutuksesta juontaa juurensa vuonna 2007 Nature Medicine -lehdessä julkaistuun tutkimukseen. Siinä havaittiin, että H2 vähensi valikoivasti hydroksyyliradikaalia, joka on reaktiivisista happilajeista reaktiivisin ja sytotoksisin, ja suojasi soluja sen aiheuttamilta vaurioilta. H2 ei kuitenkaan reagoinut muiden reaktiivisten happilajien kanssa, joilla on normaaleja fysiologisia tehtäviä (lähde: Ohsawa ym., Nature Medicine, 2007). Vuoden 2016 katsauksessa mekanismia kuvataan samankaltaisesti: H2 sieppaa hydroksyyliradikaaleja mutta säilyttää muut tärkeät reaktiiviset happi- ja typpilajit normaalia viestinnän säätelyä varten sen sijaan, että se tukahduttaisi hapettumista erottelematta (lähde: Huang, Medical Gas Research, 2016). Jos haluat tutustua H2:n taustaan tarkemmin ennen tätä vertailua, molekyylivedyn tiede käsittelee sitä, mistä molekyyli tulee ja miten se käyttäytyy vedessä.

Vedyn antioksidanttivaikutusta koskevan kemiallisen väitteen ydin on tämä valikoivuus, ei antioksidanttivaikutuksen raaka ”vahvuus”. Kyse on rajatusta, kohdennetusta tehtävästä, ei laaja-alaisesta reaktiosta solun jokaiseen reaktiiviseen molekyyliin.

Miksi vaikutusta kuvataan ”valikoivaksi” eikä ”laajakirjoiseksi”?

Tämä ero on tärkeä, sillä kaikki reaktiiviset happi- tai typpilajit eivät ole pelkästään haitallisia: jotkin niistä toimivat viestimolekyyleinä, joita solut käyttävät tavanomaisissa säätelyprosesseissa. Niiden kaikkien erottelematon neutralointi häiritsisi tätä viestintää sen sijaan, että se vain poistaisi vaurioita. Koska H2 reagoi nimenomaan hydroksyyliradikaalin kanssa, jolla ei tunneta olevan hyödyllistä tehtävää solujen viestinnässä, sen mekanismia kuvataan valikoivaksi eikä laajakirjoiseksi. Tällainen kuvaus perustuu itse tutkimustuloksiin, ja se on hyödyllinen kiinnekohta aina, kun laajemmat väitteet vedyn antioksidanttivaikutuksen ”tehosta” alkavat kuulostaa suuremmilta kuin niiden taustalla oleva kemia antaa aihetta.

Miten C-vitamiini toimii antioksidanttina

C-vitamiini toimii huomattavasti laaja-alaisemmalla mekanismilla. Linus Pauling -instituutin mukaan L-askorbiinihappo, C-vitamiinin aktiivinen muoto, on ”voimakas pelkistin”, joka luovuttaa helposti elektroneja monenlaisille vastaanottajamolekyyleille (lähde: Linus Pauling -instituutti, C-vitamiini). Laaja-alaisen elektronien luovutuksen ansiosta C-vitamiini auttaa suojaamaan proteiineja, lipidejä ja nukleiinihappoja hapettumisvaurioilta yleisesti sen sijaan, että se kohdistuisi yhteen tiettyyn radikaaliin H2:n tavoin.

C-vitamiini on myös vesiliukoinen, ja sitä saadaan ruoasta tai ravintolisistä, sillä elimistö ei tuota sitä itse. Sen antioksidanttivaikutus toteutuu solujen vesipitoisissa osissa ja veriplasmassa. Tämä poikkeaa liuenneen kaasun, kuten H2:n, kulkeutumisesta, sillä kaasu voi diffundoitua solukalvojen läpi. Kumpikaan tapa ei tee molekyylistä kategorisesti parempaa, sillä ne toimivat eri osissa elimistöä ja vaikuttavat eri kohteisiin.

Miten polyfenolit toimivat antioksidantteina – ja miksi näyttö on monimutkaisempaa

Ravinnon polyfenolit tuovat mukaan kolmannen mekanismin. Linus Pauling -instituutin mukaan flavonoidit, yksi suurimmista ja tutkituimmista hedelmissä, vihanneksissa ja teessä esiintyvistä polyfenoliryhmistä, sieppaavat suoraan vapaita radikaaleja ja voivat myös kelatoida eli sitoa metalli-ioneja, jotka muuten auttaisivat muodostamaan radikaaleja (lähde: Linus Pauling -instituutti, flavonoidit). Teoriassa flavonoideilla on siis kaksi erillistä antioksidanttista tehtävää yhden sijaan.

Varauksena on se, että flavonoidien vaikutus on monimutkaisempi kuin pelkät laboratoriotulokset antavat ymmärtää. Instituutin mukaan tätä radikaalien sieppaamista ja metalli-ionien kelatointia on osoitettu pääasiassa in vitro eli koeputkessa, ei elävässä elimistössä. Lisäksi ihmiskudoksissa todella kiertävien flavonoidien pitoisuudet ovat 100–1 000 kertaa pienempiä kuin muiden antioksidanttien, kuten C-vitamiinin, virtsahapon ja glutationin, pitoisuudet. Suurin osa imeytyneistä flavonoideista muuttuu myös aineenvaihduntatuotteiksi, joiden antioksidanttivaikutus on alkuperäistä yhdistettä heikompi. Kaiken tämän perusteella niiden käytännön osuus elävän kudoksen antioksidanttikapasiteetista on todennäköisesti paljon pienempi kuin pelkkä laboratoriokemia antaa ymmärtää.

Miksi ”suurempi antioksidanttiteho” ei ole hyödyllinen vertailukohta

On houkuttelevaa asettaa H2, C-vitamiini ja polyfenolit samalle asteikolle ja kysyä, mikä niistä on vahvin antioksidantti. Edellä kuvatun kemian valossa tällainen vertailutapa ei toimi kovin hyvin kahdesta syystä. Ensinnäkin National Center for Complementary and Integrative Health toteaa, että suuret antioksidanttimäärät, kuten tiivistetyistä ravintolisistä saatavat määrät, voivat häiritä elimistön omia puolustusmekanismeja ja solujen normaalia viestintää (lähde: NCCIH, Antioxidants: In Depth). Tämä varoitus koskee nimenomaan ravintolisistä saatavia suuria pitoisuuksia, ei tavallisesta ruoasta saatavaa C-vitamiinia tai polyfenoleja, mutta se horjuttaa oletusta, että antioksidanttivaikutuksen lisääminen mistä tahansa lähteestä olisi automaattisesti hyödyllistä. Jos haluat nähdä, miten tutkijat käytännössä mittaavat, onko tasapaino jo kääntynyt oksidatiiviseksi stressiksi, artikkelissa oksidatiivisen stressin merkkiaineiden mittaaminen käsitellään arvioinnissa käytettäviä biomarkkereita.

Toiseksi H2:n valikoiva vaikutus hydroksyyliradikaaliin on rajatumpi ja tarkemmin kohdennettu kemiallinen tehtävä kuin C-vitamiinin laaja-alainen elektronien luovutus tai polyfenolien in vitro -radikaalien sieppaus. Kyse on erilaisista mekanismeista, jotka ratkaisevat erilaisia ongelmia, eivät kilpailijoista, jotka kamppailevat samasta maaliviivasta. Mikään tästä mekanismeja koskevasta näytöstä ei todista, että vetyveden juominen tuottaisi ihmisessä mitattavan terveysvaikutuksen: Ohsawan vuoden 2007 tutkimustulokset ja sitä seurannut katsaus kuvaavat H2:n toimintaa kemiallisessa reaktiossa, jota havainnoitiin soluviljelmissä ja eläinmalleissa, eivät tietyn päivittäisen määrän vaikutusta ihmiselimistössä. Jos haluat tutustua laajemmin siihen, missä vetyvettä koskevat väitteet pitävät paikkansa ja missä niitä liioitellaan, tämä kooste yleisistä vetyvesimyyteistä voi täydentää tätä vertailua.

Mitä tämä tarkoittaa, jos vertaat ravinnon antioksidantteja vetyveteen?

C-vitamiini, ravinnon polyfenolit ja molekyylivety eivät ole keskenään vaihdettavissa, eivätkä ne oikeastaan kilpaile keskenään. Kukin niistä reagoi eri kohteiden kanssa eri kemian välityksellä, eri pitoisuuksina ja kehon eri osissa. Hedelmiin ja vihanneksiin perustuva monipuolinen ruokavalio on edelleen parhaiten näytöllä tuettu arkipäiväinen ravinnon antioksidanttien lähde, eikä mikään H2:n valikoivassa mekanismissa muuta sitä.

Jos olet kiinnostunut erityisesti vetyveden kemiasta markkinoinnin sijaan, hyödyllisempää on selvittää, mitä jokin laite todella tuottaa, kuin vertailla eri tuotemerkkien ilmoittamia PPB-lukuja. Riippumaton laboratoriotestaus on yksi tapa selvittää asia, kuten Hydrion Core -pullosta julkaistut tulokset.

Voit lukea Coren ja Pulsen riippumattoman laboratoriosertifiointiraportin ja tarkastella todellisia mittaustuloksia markkinointiväitteen sijaan. Voit myös tutustua koko vetyvesivalikoimaan, jos haluat vertailla laitteita rinnakkain ennen kuin päätät, sopiiko jokin niistä rutiineihisi.