Ar vandenilis yra antioksidantas? Kuo jis skiriasi nuo vitamino C ir polifenolių

Molekulinis vandenilis (H2), veiklioji vandenilinio vandens molekulė, iš tiesų laikomas antioksidantu, tačiau ši sąvoka apima daugiau, nei leidžia suprasti dauguma rinkodaros puslapių. Chemijoje antioksidantas yra reduktorius – molekulė, perduodanti elektroną arba vandenilio atomą reaktyviai, nestabiliai molekulei, vadinamai laisvuoju radikalu, kol šis dar nespėjo pažeisti ląstelės. H2 priskiriamas antioksidantams, nes neutralizuoja vienos konkrečios rūšies reaktyviąsias deguonies rūšis – hidroksilo radikalą, o kitų reaktyviųjų deguonies ir azoto rūšių neveikia. Vitaminas C ir maistiniai polifenoliai taip pat laikomi antioksidantais, tačiau jų veikimo chemija visiškai kitokia, o šie skirtumai svarbesni už klausimą, kuris iš jų yra „stipresnis“.

• Griežtąja chemine prasme H2 yra antioksidantas: jis perduoda elektronus ir neutralizuoja konkretų laisvąjį radikalą – hidroksilo radikalą, o ne plačiai reaguoja su daugybe molekulių.
• Vitaminas C veikia kitaip. Jis perduoda elektronus įvairioms molekulėms, todėl padeda apsaugoti baltymus, lipidus ir DNR apskritai, o ne veikia vieną konkretų radikalą.
• Polifenoliai, tokie kaip flavonoidai, laboratorinėmis sąlygomis veiksmingai šalina radikalus ir suriša metalo jonus, tačiau jų koncentracija, iš tiesų cirkuliuojanti organizme, yra kur kas mažesnė, todėl praktinis jų poveikis ribotas.
• Šių trijų veikimo mechanizmų negalima surikiuoti pagal vieną „antioksidacinės galios“ skalę, nes kiekvienas jų sprendžia skirtingą cheminę problemą skirtingomis sąlygomis.
• Ląstelių kultūrų ir gyvūnų tyrimų duomenys apie H2 veikimą reakcijoje nėra tas pats, kas įrodymas, jog geriant vandenilinį vandenį žmogui pasireiškia išmatuojamas poveikis.

Kas iš tiesų paverčia molekulę „antioksidantu“

Prieš lyginant vandenilį, vitaminą C ir polifenolius, pravartu suprasti, ką ši sąvoka iš tiesų apibūdina. Antioksidantas yra reduktorius – medžiaga, perduodanti elektroną arba vandenilio atomą laisvajam radikalui, t. y. molekulei, turinčiai nesuporuotą elektroną, dėl kurio ji tampa nestabili ir reaktyvi. Taip radikalas nebegali atimti elektrono iš to, ką organizmui svarbu išsaugoti nepažeistą, pavyzdžiui, ląstelės membranos, baltymo ar DNR grandinės. Oksidacinis stresas kyla tada, kai reaktyviųjų deguonies rūšių susikaupia greičiau, nei paties organizmo antioksidacinė apsauga spėja jas neutralizuoti. Ilgainiui ši būklė siejama su ląstelių ir audinių pažeidimais.

Šiame palyginime svarbiausia tai, kad „antioksidantas“ apibūdina cheminę funkciją, o ne vieną konkrečią medžiagą. Šiai grupei gali priklausyti dujos, vitaminas ir augalinių junginių grupė, nes tinkamomis sąlygomis kiekviena iš jų gali perduoti elektronus. Skiriasi tai, su kuriais radikalais jos reaguoja, ar reakcija yra selektyvi, ar plataus poveikio, ir kokia medžiagos dalis iš tiesų pasiekia audinį, kuriame reikia neutralizuoti radikalą. Būtent šiuos skirtumus aptarsime toliau.

Kaip molekulinis vandenilis (H2) veikia kaip antioksidantas

Idėja, kad vandenilis veikia kaip antioksidantas, kilo iš 2007 m. žurnale Nature Medicine paskelbto tyrimo. Jame nustatyta, kad H2 selektyviai neutralizavo hidroksilo radikalą – reaktyviausią ir citotoksiškiausią reaktyviųjų deguonies rūšių atstovą – ir apsaugojo ląsteles nuo jo daromos žalos, o su kitomis reaktyviosiomis deguonies rūšimis, atliekančiomis įprastas fiziologines funkcijas, nereagavo (šaltinis: Ohsawa ir kt., Nature Medicine, 2007). 2016 m. šio mechanizmo apžvalgoje H2 apibūdinamas panašiai: kaip medžiaga, šalinanti hidroksilo radikalą ir išsauganti kitas svarbias reaktyviąsias deguonies ir azoto rūšis, reikalingas įprastam signalų perdavimo reguliavimui, o ne beatodairiškai slopinanti oksidacinį aktyvumą (šaltinis: Huang, Medical Gas Research, 2016). Jei prieš skaitydami šį palyginimą norite plačiau susipažinti su pačiu H2, straipsnyje apie molekulinio vandenilio mokslinius pagrindus aprašyta, iš kur ši molekulė atsiranda ir kaip ji elgiasi vandenyje.

Vadinant vandenilį antioksidantu, tikrasis cheminis teiginys yra jo selektyvumas, o ne neapibrėžta antioksidacinė „galia“. Tai siaura, tikslinga funkcija, o ne platus poveikis visoms ląstelėje esančioms reaktyviosioms molekulėms.

Kodėl tai vadinama „selektyviu“, o ne „plataus spektro“ poveikiu

Šis skirtumas svarbus, nes ne visos reaktyviosios deguonies ar azoto rūšys yra vien žalingos: kai kurios veikia kaip signalinės molekulės, kurias ląstelės naudoja įprastiems reguliavimo procesams, todėl beatodairiškai jas visas neutralizuojant būtų trikdomas signalų perdavimas, o ne vien pašalinama žala. Kadangi H2 reaguoja būtent su hidroksilo radikalu, kurio naudingas signalinis vaidmuo nėra žinomas, jo veikimo mechanizmas apibūdinamas kaip selektyvus, o ne plataus spektro. Toks apibūdinimas kyla iš pačių tyrimų ir yra naudingas atskaitos taškas, kai platesni teiginiai apie vandenilio antioksidacinę „galią“ ima skambėti įspūdingiau, nei leidžia pagrindinė chemija.

Kaip vitaminas C veikia kaip antioksidantas

Vitaminas C veikia kur kas platesniu mechanizmu. Linuso Paulingo institutas nurodo, kad L-askorbo rūgštis, aktyvioji vitamino C forma, yra „stiprus reduktorius“, lengvai perduodantis elektronus įvairioms molekulėms (šaltinis: Linuso Paulingo institutas, Vitaminas C). Būtent dėl tokio plataus elektronų perdavimo vitaminas C padeda apsaugoti baltymus, lipidus ir nukleorūgštis nuo oksidacinės žalos apskritai, o ne veikia vieną konkretų radikalą, kaip H2.

Vitaminas C taip pat tirpsta vandenyje, jis gaunamas su maistu ar papildais, nes pats organizmas jo negamina. Jis veikia vandeninėje ląstelių terpėje ir kraujo plazmoje, o ištirpusios dujos, tokios kaip H2, pasiskirsto kitaip – gali difunduoti per ląstelių membranas. Nė vienas iš šių pasiskirstymo būdų savaime nereiškia, kad viena molekulė yra pranašesnė už kitą; jos veikia skirtingose organizmo terpėse ir veikia skirtingus taikinius.

Kaip polifenoliai veikia kaip antioksidantai ir kodėl įrodymai sudėtingesni

Maistiniai polifenoliai pasižymi trečiu veikimo mechanizmu. Flavonoidai – viena didžiausių ir išsamiausiai tirtų polifenolių grupių, randamų vaisiuose, daržovėse ir arbatoje, – tiesiogiai šalina laisvuosius radikalus ir taip pat gali chelatuoti, arba surišti, metalo jonus, kurie kitu atveju padėtų susidaryti radikalams, teigia Linuso Paulingo institutas (šaltinis: Linuso Paulingo institutas, Flavonoidai). Teoriškai tai reiškia, kad flavonoidai atlieka du skirtingus antioksidacinius vaidmenis, o ne vieną.

Tačiau flavonoidų poveikį vertinti sudėtingiau, nei gali pasirodyti vien iš laboratorinių rezultatų. Institutas pažymi, kad šis radikalų šalinimas ir metalų chelatavimas daugiausia įrodytas in vitro, t. y. mėgintuvėlyje, o ne gyvame organizme, ir kad žmogaus audiniuose iš tiesų cirkuliuojančių flavonoidų koncentracija yra 100–1 000 kartų mažesnė nei kitų antioksidantų, tokių kaip vitaminas C, šlapimo rūgštis ir glutationas. Be to, didžioji dalis įsisavintų flavonoidų paverčiama metabolitais, kurių antioksidacinis aktyvumas mažesnis nei pirminio junginio. Visa tai rodo, kad gyvuose audiniuose jų praktinis indėlis į antioksidacinį pajėgumą tikriausiai daug mažesnis, nei galima spręsti vien iš laboratorinių cheminių reakcijų.

Kodėl lyginti „didesnę antioksidacinę galią“ nėra naudinga

Kyša pagunda sudėlioti H2, vitaminą C ir polifenolius į vieną eilę ir klausti, kuris antioksidantas stipriausias. Tačiau, atsižvelgus į pirmiau aprašytą chemiją, toks palyginimas nėra labai pagrįstas dėl dviejų priežasčių. Pirma, JAV Nacionalinis papildomosios ir integruotosios sveikatos centras pažymi, kad dideli antioksidantų kiekiai, pavyzdžiui, gaunami iš koncentruotų papildų, gali trikdyti paties organizmo gynybinius mechanizmus ir įprastą ląstelių signalų perdavimą (šaltinis: NCCIH, Antioksidantai išsamiau). Šis perspėjimas taikomas būtent koncentruotiems papildams, o ne vitaminui C ar polifenoliams, gaunamiems su įprastu maistu, tačiau jis paneigia prielaidą, kad bet kokios kilmės antioksidacinio aktyvumo didinimas automatiškai yra naudingas. Jei norite sužinoti, kaip tyrėjai iš tiesų nustato, ar pusiausvyra jau pakrypo oksidacinio streso link, straipsnyje apie oksidacinio streso žymenų matavimą aptariami šiam vertinimui naudojami biologiniai žymenys.

Antra, H2 selektyviai veikia hidroksilo radikalą, todėl jo cheminė funkcija siauresnė ir konkretesnė nei plataus poveikio vitamino C elektronų perdavimas ar polifenolių radikalų šalinimas in vitro. Tai skirtingi mechanizmai, sprendžiantys skirtingas problemas, o ne konkurentai, lenktyniaujantys link to paties finišo. Nė vienas iš šių mechanistinių įrodymų neįrodo, kad geriant vandenilinį vandenį žmogui pasireiškia išmatuojamas poveikis sveikatai: 2007 m. Ohsawa ir bendraautorių rezultatai bei vėliau paskelbta apžvalga apibūdina H2 veikimą cheminėje reakcijoje, stebėtą ląstelių kultūrose ir gyvūnų modeliuose, o ne tai, ką žmogaus organizme sukelia konkretus kasdien suvartojamas kiekis. Norintiems plačiau sužinoti, kurie teiginiai apie vandenilinį vandenį pagrįsti, o kurie perdėti, prie šio palyginimo gali būti naudingas dažniausių mitų apie vandenilinį vandenį aptarimas.

Ką tai reiškia svarstant maistinius antioksidantus ir vandenilinį vandenį

Vitaminas C, maistiniai polifenoliai ir molekulinis vandenilis nėra tarpusavyje pakeičiami ir iš tiesų nekonkuruoja vieni su kitais. Kiekvienas jų reaguoja su skirtingais taikiniais, pasitelkdamas skirtingą chemiją, skirtingomis koncentracijomis ir skirtingose kūno vietose. Įvairi mityba, kurioje gausu vaisių ir daržovių, išlieka kasdieniu maistinių antioksidantų šaltiniu, kurio naudą patvirtina daugiausia įrodymų, o selektyvus H2 veikimo mechanizmas šio fakto nekeičia.

Jei jus konkrečiai domina vandenilinio vandens chemija, o ne rinkodara, naudingiau patikrinti, kokį kiekį iš tiesų tiekia konkretus prietaisas, užuot lyginus skirtingų prekių ženklų nurodomus PPB skaičius. Vienas iš būdų tai sužinoti – nepriklausomi laboratoriniai tyrimai, pavyzdžiui, paskelbti Hydrion Core butelio rezultatai.

Galite perskaityti visą nepriklausomą „Core“ ir „Pulse“ laboratorinių tyrimų sertifikavimo ataskaitą ir sužinoti tikruosius išmatuotus rodiklius, o ne rinkodaros teiginius, arba peržiūrėti visą vandenilinio vandens kolekciją, jei prieš nuspręsdami, ar kuris nors prietaisas tinka jūsų kasdienei rutinai, norite palyginti juos greta.