Ali je vodik antioksidant? Razlike med vitaminom C in polifenoli

Molekularni vodik (H2), aktivna molekula v vodikovi vodi, res velja za antioksidant, vendar ta izraz zajema več, kot nakazuje večina trženjskih strani. V kemiji je antioksidant reducent: molekula, ki reaktivni, nestabilni molekuli, imenovani prosti radikal, odda elektron ali vodikov atom, preden lahko radikal poškoduje celico. H2 si ta naziv zasluži, ker nevtralizira eno določeno vrsto reaktivnih kisikovih spojin, hidroksilni radikal, medtem ko drugih reaktivnih kisikovih in dušikovih spojin ne spreminja. Tudi vitamin C in prehranski polifenoli veljajo za antioksidante, vendar do tega pridejo po povsem drugačni kemijski poti, razlike med njimi pa so pomembnejše od vprašanja, kateri je »močnejši«.

• H2 je antioksidant v strogem kemijskem pomenu: oddaja elektrone in tako nevtralizira določen prosti radikal, hidroksilni radikal, namesto da bi reagiral s širokim naborom molekul.
• Vitamin C deluje drugače. Elektrone oddaja številnim različnim molekulam, ki jih sprejemajo, zato na splošno pomaga zaščititi beljakovine, lipide in DNK, namesto da bi ciljal na en sam radikal.
• Polifenoli, kot so flavonoidi, v laboratorijskih pogojih učinkovito lovijo radikale in vežejo kovinske ione, vendar so koncentracije, ki dejansko krožijo po telesu, precej nižje, kar omejuje njihov praktični učinek.
• Teh treh mehanizmov ni mogoče razvrstiti na eni sami lestvici »antioksidativne moči«, saj vsak rešuje drugačno kemijsko težavo v drugačnih okoliščinah.
• Dokazi iz celičnih kultur in živalskih raziskav, ki opisujejo, kako H2 deluje v reakciji, niso enaki dokazu, da pitje vodikove vode pri človeku prinese merljiv učinek.

Kaj molekulo pravzaprav naredi za »antioksidant«

Preden primerjamo vodik, vitamin C in polifenole, je koristno vedeti, kaj ta izraz pravzaprav opisuje. Antioksidant je reducent: snov, ki prostemu radikalu – molekuli z neparnim elektronom, zaradi katerega je nestabilna in reaktivna – odda elektron ali vodikov atom. Ta oddaja radikalu prepreči, da bi ukradel elektron nečemu, kar mora v telesu ostati nepoškodovano, na primer celični membrani, beljakovini ali verigi DNK. O oksidativnem stresu govorimo, ko se reaktivne kisikove spojine kopičijo hitreje, kot jih lahko nevtralizirajo lastne antioksidativne obrambne snovi v telesu; to stanje je bilo sčasoma povezano s poškodbami celic in tkiv.

Za to primerjavo je pomembno predvsem to, da »antioksidant« opisuje kemijsko funkcijo in ne ene določene snovi. Za antioksidante lahko veljajo plin, vitamin in skupina rastlinskih spojin, saj lahko vsak od njih v ustreznih pogojih oddaja elektrone. Razlikujejo se po tem, s katerimi radikali reagirajo, kako selektivna ali široka je ta reakcija in koliko snovi dejansko doseže tkivo, v katerem je treba nevtralizirati radikal. Te razlike so tema nadaljevanja primerjave.

Kako molekularni vodik (H2) deluje kot antioksidant

Zamisel, da vodik deluje kot antioksidant, izhaja iz raziskave, objavljene leta 2007 v reviji Nature Medicine. Raziskava je pokazala, da H2 selektivno zmanjša količino hidroksilnega radikala, najbolj reaktivne in citotoksične reaktivne kisikove spojine, ter zaščiti celice pred njegovimi poškodbami, hkrati pa ne reagira z drugimi reaktivnimi kisikovimi spojinami, ki opravljajo običajne fiziološke funkcije (vir: Ohsawa idr., Nature Medicine, 2007). Pregled mehanizma iz leta 2016 podobno opisuje H2 kot snov, ki lovi hidroksilni radikal, obenem pa ohranja druge pomembne reaktivne kisikove in dušikove spojine za običajno uravnavanje signalizacije, namesto da bi neselektivno zavirala oksidativno aktivnost (vir: Huang, Medical Gas Research, 2016). Če želite pred to primerjavo podrobneje spoznati H2, članek znanost o molekularnem vodiku obravnava, od kod prihaja ta molekula in kako se obnaša v vodi.

Prav ta selektivnost, ne pa surova »moč« antioksidanta, je dejanska kemijska trditev, na kateri temelji poimenovanje vodika kot antioksidanta. Gre za ozko, ciljno usmerjeno nalogo, ne pa za široko delovanje na vse reaktivne molekule v celici.

Zakaj govorimo o »selektivnem« in ne o »širokospektralnem« delovanju

Ta razlika je pomembna, ker niso vse reaktivne kisikove ali dušikove spojine zgolj škodljive: nekatere delujejo kot signalne molekule, ki jih celice uporabljajo pri običajnih uravnalnih procesih, njihova neselektivna nevtralizacija pa bi ovirala to signalizacijo, namesto da bi zgolj odstranila škodljive učinke. Ker reagira specifično s hidroksilnim radikalom, za katerega ni znano, da bi imel koristno vlogo pri signalizaciji, je mehanizem H2 opisan kot selektiven in ne širokospektralen. Tak opis izhaja iz samih raziskav in je koristno izhodišče vsakič, ko začne širša trditev o »moči« vodika kot antioksidanta zveneti večja od kemijskega učinka, na katerem temelji.

Kako vitamin C deluje kot antioksidant

Vitamin C deluje po precej širšem mehanizmu. Inštitut Linusa Paulinga opisuje L-askorbinsko kislino, aktivno obliko vitamina C, kot »močan reducent«, ki zlahka oddaja elektrone številnim različnim molekulam, ki jih sprejemajo (vir: Inštitut Linusa Paulinga, Vitamin C). Zaradi te široke oddaje elektronov vitamin C na splošno pomaga zaščititi beljakovine, lipide in nukleinske kisline pred oksidativnimi poškodbami, namesto da bi ciljal na en sam določen radikal, kot to počne H2.

Vitamin C je tudi topen v vodi; pridobimo ga s hrano ali prehranskimi dopolnili, saj ga telo ne tvori samo. Njegovo antioksidativno delovanje poteka v vodnem okolju celic in krvni plazmi, kar je drugačen način dostave kot pri raztopljenem plinu, kot je H2, ki lahko difundira skozi celične membrane. Noben od teh načinov ne pomeni, da je ena molekula kategorično boljša od druge; delujeta v različnih delih telesa in proti različnim tarčam.

Kako polifenoli delujejo kot antioksidanti – in zakaj so dokazi bolj zapleteni

Prehranski polifenoli delujejo po tretjem mehanizmu. Flavonoidi, ena največjih in najbolj raziskanih skupin polifenolov v sadju, zelenjavi in čaju, lovijo proste radikale neposredno, lahko pa tudi kelirajo oziroma vežejo kovinske ione, ki bi sicer spodbujali nastajanje radikalov, navaja Inštitut Linusa Paulinga (vir: Inštitut Linusa Paulinga, Flavonoidi). V teoriji imajo flavonoidi tako dve ločeni antioksidativni vlogi, ne le ene.

Zaplet je v tem, da so flavonoidi bolj kompleksni, kot bi lahko sklepali samo na podlagi laboratorijskih rezultatov. Inštitut navaja, da je ta sposobnost lovljenja radikalov in vezave kovin dokazana predvsem in vitro, torej v epruveti in ne v živem telesu, ter da so koncentracije flavonoidov, ki dejansko krožijo v človeških tkivih, od 100- do 1.000-krat nižje kot pri drugih antioksidantih, kot so vitamin C, sečna kislina in glutation. Večina absorbiranih flavonoidov se prav tako pretvori v presnovke z manjšo antioksidativno aktivnostjo kot izvirna spojina. Če vse to upoštevamo, je njihov praktični prispevek k antioksidativni zmogljivosti v živih tkivih verjetno precej manjši, kot bi lahko sklepali samo na podlagi njihove kemije v laboratoriju.

Zakaj primerjava »več antioksidativne moči« ni uporabna

Mika nas, da bi H2, vitamin C in polifenole razvrstili na eno lestvico in vprašali, kateri antioksidant je najmočnejši. Vendar tak način primerjave ob upoštevanju zgoraj opisane kemije ni najbolj smiseln, in sicer iz dveh razlogov. Prvič, Nacionalni center za komplementarno in integrativno zdravje opozarja, da lahko velike količine antioksidantov, na primer tiste iz koncentriranih prehranskih dopolnil, ovirajo lastne obrambne mehanizme telesa in običajno signalizacijo v celicah (vir: NCCIH, Antioksidanti: podrobneje). To opozorilo se nanaša posebej na koncentrirane količine iz dopolnil, ne pa na vitamin C ali polifenole iz običajne hrane, vendar vseeno omaje predpostavko, da je kopičenje antioksidativnega delovanja iz kateregakoli vira samodejno koristno. Če želite izvedeti, kako raziskovalci dejansko merijo, ali je bilo to ravnovesje porušeno in je nastopil oksidativni stres, članek kako se merijo kazalniki oksidativnega stresa obravnava biomarkerje, na katerih temelji ta ocena.

Drugič, selektivno delovanje H2 na hidroksilni radikal je ožja in bolj specifična kemijska naloga kot široka oddaja elektronov pri vitaminu C ali lovljenje radikalov pri polifenolih in vitro. Gre za različne mehanizme, ki rešujejo različne težave, ne pa za tekmece, ki bi se borili za isto ciljno črto. Noben od teh mehanističnih dokazov ne dokazuje, da pitje vodikove vode pri človeku prinaša merljiv zdravstveni učinek: ugotovitve Ohsawa in sodelavcev iz leta 2007 ter poznejši pregled opisujejo, kaj H2 počne v kemijski reakciji, opaženi v celičnih kulturah in živalskih modelih, ne pa učinka določene dnevne količine v človeškem telesu. Če želite širši pregled tega, katere trditve o vodikovi vodi so utemeljene in katere so pretirane, vam bo ta pregled pogostih mitov o vodikovi vodi morda koristil ob tej primerjavi.

Kaj to pomeni, če primerjate antioksidante iz hrane z vodikovo vodo

Vitamin C, prehranski polifenoli in molekularni vodik niso zamenljivi, prav tako si med seboj ne konkurirajo. Vsak reagira z drugačnimi tarčami po drugačni kemijski poti, pri drugačnih koncentracijah in v različnih delih telesa. Raznolika prehrana, ki temelji na sadju in zelenjavi, ostaja najbolje podprt vsakodnevni vir antioksidantov iz hrane, selektivni mehanizem H2 pa tega ne spreminja.

Če vas zanima predvsem kemija vodikove vode in ne njeno trženje, je bolj koristno preveriti, kaj določena naprava dejansko zagotavlja, namesto da primerjate navedene vrednosti PPB med znamkami. To lahko preverite z neodvisnim laboratorijskim testiranjem, na primer z objavljenimi rezultati za steklenico Hydrion Core.

V celotnem poročilu o neodvisnem laboratorijskem certificiranju za Core in Pulse si lahko ogledate dejansko izmerjene vrednosti namesto trženjske trditve, ali pa pobrskate po celotni ponudbi vodikovih vod, če želite primerjati naprave drugo ob drugi, preden se odločite, ali katera ustreza vaši rutini.