L’idrogeno è un antiossidante? Differenze con vitamina C e polifenoli

L’idrogeno molecolare (H2), la molecola attiva presente nell’acqua idrogenata, è effettivamente un antiossidante, ma questo termine comprende molto più di quanto lascino intendere la maggior parte delle pagine di marketing. Dal punto di vista chimico, un antiossidante è un agente riducente: una molecola che cede un elettrone o un atomo di idrogeno a una molecola reattiva e instabile, chiamata radicale libero, prima che quest’ultimo possa danneggiare una cellula. L’H2 merita questa definizione perché neutralizza un tipo specifico di specie reattiva dell’ossigeno, il radicale idrossile, lasciando invece inalterate altre specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto. Anche la vitamina C e i polifenoli alimentari sono antiossidanti, ma lo sono grazie a meccanismi chimici completamente diversi, e queste differenze contano più della domanda su quale sia «più forte».

• L’H2 è un antiossidante in senso strettamente chimico: cede elettroni per neutralizzare uno specifico radicale libero, il radicale idrossile, anziché reagire indiscriminatamente con molte molecole.
• La vitamina C agisce in modo diverso. Cede elettroni a un’ampia gamma di molecole, perciò contribuisce alla protezione generale di proteine, lipidi e DNA, anziché colpire un solo radicale.
• I polifenoli, come i flavonoidi, catturano efficacemente i radicali e legano gli ioni metallici in condizioni di laboratorio, ma le concentrazioni che circolano effettivamente nell’organismo sono molto più basse, il che limita il loro effetto concreto.
• Questi tre meccanismi non possono essere classificati su un’unica scala di «potere antiossidante», perché ciascuno risolve un problema chimico diverso in un contesto diverso.
• Le prove ottenute su colture cellulari e animali, che descrivono il comportamento dell’H2 in una reazione, non equivalgono alla prova che bere acqua idrogenata produca un risultato misurabile in una persona.

Che cosa rende davvero una molecola un «antiossidante»

Prima di confrontare idrogeno, vitamina C e polifenoli, è utile capire che cosa descrive davvero questo termine. Un antiossidante è un agente riducente: una sostanza che cede un elettrone o un atomo di idrogeno a un radicale libero, una molecola con un elettrone spaiato che la rende instabile e reattiva. Questa cessione impedisce al radicale di sottrarre un elettrone a qualcosa che l’organismo ha bisogno di mantenere intatto, come la membrana di una cellula, una proteina o un filamento di DNA. Lo stress ossidativo si verifica quando le specie reattive dell’ossigeno si accumulano più rapidamente di quanto le difese antiossidanti dell’organismo riescano a neutralizzarle: una condizione associata, nel tempo, a danni cellulari e tissutali.

L’aspetto importante ai fini di questo confronto è che «antiossidante» descrive una funzione chimica, non una sostanza specifica. Un gas, una vitamina e una famiglia di composti vegetali possono essere tutti antiossidanti, perché ognuno è in grado di cedere elettroni nelle condizioni giuste. Ciò che cambia è con quali radicali reagiscono, quanto è selettiva o ampia la reazione e quanta sostanza raggiunge effettivamente il tessuto in cui occorre neutralizzare un radicale. Il resto di questo confronto riguarda proprio queste differenze.

Come agisce l’idrogeno molecolare (H2) come antiossidante

L’idea che l’idrogeno agisca da antiossidante risale a uno studio del 2007 pubblicato su Nature Medicine, che ha rilevato come l’H2 riduca selettivamente il radicale idrossile, la specie reattiva dell’ossigeno più reattiva e citotossica, proteggendo le cellule dai suoi danni; lo studio ha inoltre rilevato che non reagisce con altre specie reattive dell’ossigeno, che svolgono normali funzioni fisiologiche (fonte: Ohsawa et al., Nature Medicine, 2007). Una revisione del 2016 descrive il meccanismo in termini simili: l’H2 cattura il radicale idrossile, preservando altre importanti specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto, utili alla normale regolazione della segnalazione, anziché sopprimere indiscriminatamente l’attività ossidativa (fonte: Huang, Medical Gas Research, 2016). Per chi desidera approfondire l’H2 prima di questo confronto, la scienza alla base dell’idrogeno molecolare spiega da dove proviene la molecola e come si comporta nell’acqua.

È questa selettività, non la «forza» antiossidante assoluta, la vera affermazione chimica alla base della definizione dell’idrogeno come antiossidante. Si tratta di un’azione mirata e circoscritta, non di un’azione ad ampio raggio su ogni molecola reattiva presente in una cellula.

Perché si parla di «selettivo» e non di «ad ampio spettro»

La distinzione è importante perché non tutte le specie reattive dell’ossigeno o dell’azoto sono esclusivamente dannose: alcune agiscono da molecole di segnalazione che le cellule usano nei normali processi di regolazione, e neutralizzarle tutte indiscriminatamente interferirebbe con questa segnalazione, anziché limitarsi a eliminare i danni. Poiché reagisce specificamente con il radicale idrossile, che non ha alcun ruolo noto nella segnalazione benefica, il meccanismo dell’H2 viene descritto come selettivo anziché ad ampio spettro. Questa formulazione deriva dalla ricerca stessa ed è un utile punto di riferimento quando un’affermazione più ampia sul «potere» antiossidante dell’idrogeno sembra andare oltre ciò che la chimica sottostante può dimostrare.

Come agisce la vitamina C come antiossidante

La vitamina C agisce attraverso un meccanismo molto più ampio. Il Linus Pauling Institute definisce l’acido L-ascorbico, la forma attiva della vitamina C, «un potente agente riducente» che cede facilmente elettroni a un’ampia gamma di molecole (fonte: Linus Pauling Institute, Vitamina C). Questa capacità di cessione ad ampio raggio permette alla vitamina C di contribuire alla protezione generale di proteine, lipidi e acidi nucleici dai danni ossidativi, anziché colpire un solo radicale specifico, come fa l’H2.

La vitamina C è inoltre idrosolubile e si assume con gli alimenti o gli integratori, poiché l’organismo non la produce. La sua azione antiossidante si svolge nelle parti acquose delle cellule e nel plasma sanguigno: una modalità di distribuzione diversa da quella di un gas disciolto come l’H2, che può diffondersi attraverso le membrane cellulari. Nessuna delle due modalità rende una molecola categoricamente superiore all’altra: agiscono in compartimenti diversi e contro bersagli diversi.

Come agiscono i polifenoli come antiossidanti e perché le prove sono più complesse

I polifenoli alimentari aggiungono un terzo meccanismo. Secondo il Linus Pauling Institute, i flavonoidi, uno dei gruppi più ampi e studiati di polifenoli presenti in frutta, verdura e tè, catturano direttamente i radicali liberi e possono anche chelare, cioè legare, gli ioni metallici che altrimenti contribuirebbero a generare radicali (fonte: Linus Pauling Institute, Flavonoidi). In teoria, questo conferisce ai flavonoidi due ruoli antiossidanti distinti, anziché uno solo.

La questione si complica quando si considera ciò che accade ai flavonoidi nell’organismo, oltre a quanto suggeriscono i soli risultati di laboratorio. L’Istituto osserva che questa attività di cattura dei radicali e chelazione dei metalli è stata dimostrata principalmente in vitro, cioè in provetta e non in un organismo vivente, e che le concentrazioni di flavonoidi effettivamente presenti nei tessuti umani sono da 100 a 1.000 volte inferiori a quelle di altri antiossidanti, come la vitamina C, l’acido urico e il glutatione. Inoltre, la maggior parte dei flavonoidi assorbiti viene convertita in metaboliti con un’attività antiossidante inferiore a quella del composto originale. Nel complesso, il loro contributo concreto alla capacità antiossidante dei tessuti viventi è probabilmente molto più ridotto di quanto suggerisca la sola chimica di laboratorio.

Perché confrontare il «potere antiossidante» non è utile

È naturale mettere a confronto H2, vitamina C e polifenoli su un’unica scala e chiedersi quale sia l’antiossidante più forte. Ma, alla luce della chimica descritta sopra, questo modo di ragionare non regge per due motivi. Primo, il National Center for Complementary and Integrative Health osserva che grandi quantità di antiossidanti, per esempio quelle contenute negli integratori concentrati, possono interferire con i meccanismi di difesa dell’organismo e con la normale segnalazione cellulare (fonte: NCCIH, Antiossidanti: approfondimento). Questa avvertenza riguarda specificamente le quantità concentrate assunte tramite integratori, non la vitamina C o i polifenoli contenuti negli alimenti comuni, ma mette comunque in discussione l’idea che aggiungere attività antiossidante da qualsiasi fonte sia sempre un miglioramento. Se vuoi sapere come i ricercatori misurano effettivamente se questo equilibrio è già alterato a favore dello stress ossidativo, la misurazione dei marcatori dello stress ossidativo illustra i biomarcatori usati per questa valutazione.

Secondo, la selettività dell’H2 per il radicale idrossile corrisponde a un’azione chimica più circoscritta e specifica rispetto alla cessione di elettroni ad ampio raggio della vitamina C o alla cattura dei radicali in vitro da parte dei polifenoli. Si tratta di meccanismi diversi, che risolvono problemi diversi, non di concorrenti che puntano allo stesso traguardo. Nessuna di queste prove sui meccanismi dimostra che bere acqua idrogenata produca un risultato misurabile per la salute di una persona: i risultati di Ohsawa del 2007 e la revisione successiva descrivono ciò che fa l’H2 in una reazione chimica, osservata in colture cellulari e modelli animali, non gli effetti di una determinata dose quotidiana nell’organismo umano. Chi desidera approfondire quali affermazioni sull’acqua idrogenata siano fondate e quali vengano esagerate può trovare utile, insieme a questo confronto, questa panoramica sui miti più comuni sull’acqua idrogenata.

Cosa significa se stai confrontando gli antiossidanti alimentari con l’acqua idrogenata

La vitamina C, i polifenoli alimentari e l’idrogeno molecolare non sono intercambiabili e, in realtà, non sono in competizione. Ognuno reagisce con bersagli diversi attraverso meccanismi chimici diversi, a concentrazioni diverse e in parti diverse dell’organismo. Un’alimentazione varia, ricca di frutta e verdura, resta la fonte quotidiana di antiossidanti alimentari supportata dalle prove più solide, e il meccanismo selettivo dell’H2 non cambia questo dato.

Per chi è interessato in particolare alla chimica dell’acqua idrogenata, anziché alle affermazioni di marketing, il passo successivo più utile è verificare che cosa eroga davvero un determinato dispositivo, invece di confrontare i valori di PPB dichiarati dai vari marchi. I test di laboratorio indipendenti sono un modo per farlo, come dimostrano i risultati pubblicati per la bottiglia Hydrion Core per acqua idrogenata.

Puoi leggere il rapporto completo di certificazione di laboratorio indipendente per Core e Pulse per consultare i valori effettivamente misurati, anziché un’affermazione di marketing, oppure esplorare l’intera collezione di prodotti per l’acqua idrogenata per confrontare i dispositivi fianco a fianco e decidere se uno di essi si adatta alla tua routine.