Az antioxidánsokat úgy szívjuk be, mintha varázslatos elixír lenne, amely meghosszabbíthatja az életünket. Legjobb esetben azonban egyszerűen hatástalanok, legrosszabb esetben pedig lerövidíthetik földi útunkat. A BBC Future oszlopírója elmagyarázza miért.
Linus Pauling komoly hibát követett el, amikor úgy döntött, hogy néhány dolgot megváltoztat a hagyományos reggelivel.
1964-ben, 65 éves korában kezdte hozzá a C-vitamint a narancsléhez, amelyet reggel ivott.
Olyan volt, mint a cukor hozzáadása a Coca-Cola-hoz, de őszintén és még túl lelkesen is hitte, hogy ez hasznos.
Előtte a reggeli aligha volt szokatlan. Külön említést érdemel az, hogy kora reggel reggelizett, mielőtt még a hétvégén is elindult volna a Caltech-be dolgozni.
Fáradhatatlan volt, és munkája kivételesen gyümölcsöző volt.
Például 30 éves korában javasolta a molekulák atomjai kölcsönhatásának harmadik alapvető törvényét, a kémia és a kvantummechanika elvein alapulva.
Húsz évvel később, a fehérjék szerkezetével (az egész élet építőkövei) végzett munkája 1953-ban segített Francis Cricknek és James Watsonnak megfejteni a DNS szerkezetét (amely ezt az anyagot kódolja).
Promóciós videó:
A következő évben Pauling a kémiai Nobel-díjat kapott a kémiai kötések természetével kapcsolatos kutatásáért.
Nick Lane, a University College London biokémikusa róla írta az Oxygen című 2001. évi könyvében: "Pauling … a XX. Századi tudomány koloszusa volt, amelynek munkája lefektette a modern kémia alapjait."
De akkor kezdődött a "C-vitamin kora". Pauling 1970-es bestsellere, "Hogyan hosszabb ideig éljünk és jobban érzzük magukat" kifejezésében kijelentette, hogy a vitamin kiegészítése hozzájárulhat a megfázás elleni küzdelemhez.
Napi 18 000 mg (18 g) anyagot vett be, amely egyébként 50-szer haladja meg az ajánlott napi értéket.
A könyv második kiadásában az influenza felkerült azon betegségek listájára, amelyekkel a C-vitamin hatékonyan harcol.
Az 1980-as években, amikor a HIV elterjedt az Egyesült Államokban, Pauling kijelentette, hogy a C-vitamin a vírust is gyógyíthatja.
1992-ben a Time magazin írta ötleteiről, amelyek borítóján a "Vitaminok valódi ereje" címsor csengett. Úgy ítélték meg, hogy gyógyítják a szív- és érrendszeri betegségeket, a szürkehályogot és még a rákot is.
„Még vonzóbb az a javaslat, hogy a vitaminok lassíthatják az öregedési folyamatot” - mondta a cikk.
A multivitaminok és más táplálékkiegészítők eladásai gyors ütemben növekedtek, csakúgy, mint Pauling hírneve.
Tudományos hírneve ellenkezőleg, éppen ellenkezőleg, szenvedett. A következő évek tudományos tanulmányai kevés vagy egyáltalán nem mutattak bizonyítékot a C-vitamin és sok más kiegészítő kiegészítésére.
Valójában minden kanál vitamin, amelyet Pauling a narancslééhez adtunk, inkább ártott, mint segítette a testét.
A tudomány nemcsak megcáfolta ítéleteit, hanem meglehetősen veszélyesnek is találta őket.
Pauling elméletei azon a tényen alapultak, hogy a C-vitamin az antioxidánsokhoz tartozik - a természetes vegyületek speciális kategóriájához, amely magában foglalja az E-vitamint, a béta-karotint és a folsavat.
Semlegesítik a szabad gyököknek nevezett, nagyon reakcióképes molekulákat, ezért előnyösnek tekinthetők.
1954-ben Rebecca Gershman, majd a New York-i Rochesteri Egyetemen először azonosította az ezekkel a molekulákkal kapcsolatos veszélyeket.
Hipotézisét 1956-ban Denham Harman dolgozta ki a kaliforniai Berkeley Egyetem Orvosfizikai Laboratóriumában, aki kijelentette, hogy a szabad gyökök okozzák a sejtek pusztulását, különféle betegségeket és végül az öregedést.
A 20. század folyamán a tudósok továbbra is kutatták ezt a témát, és hamarosan Harman elképzelései általánosan elfogadták.
Így működik. A folyamat mitokondriumokkal, mikroszkopikus motorokkal kezdődik sejtjeinkben.
A membránokon belül a tápanyagok és az oxigén vízré, szén-dioxiddá és energiává alakulnak.
Így történik a sejtek légzése - egy olyan mechanizmus, amely energiaforrásként szolgál az élet minden összetett formája számára.
Szivárgó vízimalmok
De ez nem olyan egyszerű. A tápanyagok és az oxigén mellett ez a folyamat megköveteli a negatív töltésű részecskék - elektronok állandó áramlását.
Az elektronok áramlása négy mitokondriális membránban levő fehérjén halad át, amelyeket össze lehet hasonlítani a vízimalmokkal. Tehát részt vesz a végtermék - az energia - előállításában.
Ez a reakció minden tevékenységünk középpontjában, de nem tökéletes.
Az elektronok "szivároghatnak" három sejt malomból és reagálhatnak a közeli oxigénmolekulákkal.
Ennek eredményeként szabad gyökök képződnek - nagyon aktív molekulák, szabad elektrontal.
A stabilitás helyreállítása érdekében a szabad gyökök pusztítják a körülötte levő rendszereket, és elektronokat vesznek olyan létfontosságú molekulákból, mint a DNS és a fehérjék, hogy megtartják saját töltésüket.
Harman és még sokan azt állították, hogy bár a szabad gyökök képződménye kicsi, az fokozatosan károsítja az egész testet, mutációkat okozva, amelyek öregedéshez vezetnek, és a kapcsolódó betegségekhez, például a rákhoz.
Röviden: az oxigén az élet forrása, de az öregedés, a betegség és végül a halál tényezői is lehetnek.
Miután a szabad gyökök összekapcsolódtak az öregedéssel és a betegséggel, ellenségeknek tekintették őket, hogy kiürítsék testüket.
Például 1972-ben Harman írta: „A testben levő [szabad gyökök] mennyiségének csökkentése várhatóan csökkenti a biológiai lebomlás sebességét, ezáltal további éveket biztosítva az embereknek az egészséges élethez. Reméljük, hogy [ez az elmélet] eredményes kísérletekhez vezet, amelyek célja az egészséges emberi élet hosszabbítása."
Az antioxidánsokról beszélt - olyan molekulákról, amelyek elektronokat vesznek a szabad gyököktől és csökkentik az általuk jelentett veszélyt.
És a remélte, hogy a kísérleteket gondosan végezte és több évtized alatt megismételte. Eredményeik azonban nem voltak túl meggyőzőek.
Például az 1970-es és 80-as években különféle antioxidáns kiegészítőket adtak az egereknek - a leggyakoribb laboratóriumi állatoknak - élelemmel vagy injekcióval.
Néhányat genetikailag módosítottak úgy, hogy bizonyos antioxidánsok génei aktívabbak, mint a normál laboratóriumi egereknél.
A tudósok különféle módszereket alkalmaztak, de nagyon hasonló eredményeket kapták: az antioxidánsok felesleges mennyisége nem lassította az öregedést és nem gátolta meg a betegségeket.
"Senki sem tudta megbízhatóan bebizonyítani, hogy ezek (antioxidánsok - szerk.) Meghosszabbíthatják az életet vagy javíthatják az egészséget" - mondja Antonio Henriquez a Nemzeti Szív-érrendszeri Betegségek Kutató Központjáról, Madrid, Spanyolország. "Az egerek nem reagáltak sokat a kiegészítőkre."
Mi van az emberekkel? Kisebb testvéreinkkel ellentétben a tudósok nem tudják társadalom tagjait laboratóriumokba helyezni, hogy egészségi állapotukat egész életük során nyomon követhessék, és kizárhassanak minden olyan külső tényezőt, amely befolyásolhatja a végeredményt.
Csupán hosszú távú klinikai vizsgálat megszervezése lehet.
Alapelve nagyon egyszerű. Először meg kell találnia egy azonos életkorú emberek csoportját, akik ugyanabban a területen élnek és hasonló életmódot élnek. Akkor ezeket két alcsoportra kell osztani.
Az első kap a vizsgálandó kiegészítőt, a második pedig egy tablettát vagy placebót.
A kísérlet tisztaságának biztosítása érdekében senkinek sem kell tudnia, hogy pontosan mit kapnak a résztvevők a vizsgálat vége előtt - még azoknak is, akik adagolják a tablettákat.
Ezt a kettős vak vizsgálatnak nevezett technikát tekintik referenciapontnak a gyógyszerészeti kutatásban.
Az 1970-es évek óta a tudósok sok hasonló kísérletet végeztek, amelyek megpróbálták kitalálni, hogyan befolyásolják az antioxidáns kiegészítők egészségünket és élettartamunkat. Az eredmények csalódást okoztak.
Például 1994-ben tanulmányt rendeztek Finnországban, 29133 50-60 éves korú dohányzó részvételével.
A béta-karotin-kiegészítő csoportban a tüdőrák előfordulása 16% -kal nőtt.
Hasonló eredményeket kaptunk egy amerikai tanulmányban, amelybe a posztmenopauzális időszakban belépő nőket bevonták.
Tíz éven át minden nap folsavat (egyfajta B-vitamint) vettek, majd ezt követően az emlőrák kockázata 20% -kal nőtt azokhoz képest, akik nem szedték a kiegészítőt.
Onnan csak rosszabbodott. Az 1996-ban közzétett, több mint 1000 súlyos dohányzót tartalmazó tanulmányt kb. Két évvel meg kellett szakítani a tervezett idő előtt.
A béta-karotin és A-vitamin-kiegészítők szedése után mindössze négy év után a tüdőrákos esetek száma 28% -kal, a halálozások 17% -kal nőtt.
És ezek nem csak számok. A kiegészítő csoport évente 20-kal több halált okozott, mint a placebo csoport.
Ez azt jelenti, hogy további 80 ember halt meg a vizsgálat négy évében.
A szerzők megjegyezték: "A tanulmány eredményei alátámasztják a béta-karotin-kiegészítők, valamint a béta-karotin és az A-vitamin kombinációjának szedését."
Végzetes ötletek
Természetesen ezek a figyelemre méltó tanulmányok nem adnak teljes képet. Egyes vizsgálatok kimutatták az antioxidánsok előnyeit, különösen azokban az esetekben, amikor a résztvevők nem tudtak táplálni.
A különféle antioxidánsok hatékonyságának 27 klinikai vizsgálatán alapuló, 2012-es tudományos áttekintés eredményei azonban nem kedvelik az utóbbit.
Csak hét vizsgálatban derült fény a kiegészítés valamilyen fokú egészség-haszonról, csökkentve a szív- és érrendszeri betegségek és a hasnyálmirigy-rák kockázatát.
Tíz tanulmány nem mutatta az antioxidánsok előnyeit - az eredmények olyanok voltak, mintha minden beteg placebót kapott (bár a valóságban természetesen nem volt ez a helyzet).
A fennmaradó 10 vizsgálat eredményei azt mutatták, hogy sok beteg szignifikánsan rosszabb állapotban volt, mint az antioxidánsok szedése előtt. Ezen túlmenően, köztük, megnőtt a tüdőrák és az emlőrák előfordulási gyakorisága.
"Az a javaslat, miszerint az antioxidáns kiegészítése mágikus gyógymód, teljesen megalapozatlan" - mondja Henriquez.
Linus Pauling még azt sem tudta, hogy saját ötletei halálosak lehetnek.
1994-ben, számos nagyszabású klinikai vizsgálat eredményeinek közzététele előtt meghalt prosztatarákban.
A C-vitamin egyáltalán nem volt csodaszer, bár Pauling az utolsó légzéséig ragaszkodott hozzá. De a megnövekedett fogyasztás jár-e további kockázatokkal?
Nem valószínű, hogy valaha is biztosan megtudjuk. Mivel azonban számos vizsgálat összekapcsolja az antioxidáns bevitelt a rákkal, ez nem teljesen kizárt.
Például egy 2007. évi amerikai Nemzeti Rákkutató Intézet tanulmánya megállapította, hogy a multivitamint szedő férfiak kétszer olyan kockázatot jelentenek, hogy meghalnak a prosztata rákban, mint azok, akik nem.
És 2011-ben egy 35 533 egészséges férfival végzett hasonló tanulmány megállapította, hogy az E-vitamin és szelén kiegészítők szedése 17% -kal növeli a prosztata rák kockázatát.
Mióta Harman javasolta a szabad gyökök és öregedés híres elméletét, a tudósok fokozatosan feladták az antioxidánsok és a szabad gyökök (oxidánsok) tiszta elválasztását. Most elavultnak tekintik.
Az antioxidáns csak egy név, amely nem tükrözi teljesen az adott anyag természetét.
Vegyük például Pauling szeretett C-vitaminját. Megfelelő adagolás esetén a szabad elektron eltávolításával semlegesíti a nagyon aktív szabad gyököket. "Molekuláris mártírossá" válik, amikor átveszi a csapást és védi a körülötte levő sejteket.
Egy elektron elfogadásával azonban önmagában szabadgyökké válik, amely képes a sejtmembránok, a fehérjék és a DNS károsodására.
Ahogy William Porter 1993-ban írt élelmiszer-kémikus, "a [C-vitamin] az igaz kétoldalú Janus, Dr. Jekyll és Mr. Hyde, az antioxidánsok oximoronja."
Szerencsére normál körülmények között a reduktáz enzim képes helyreállítani a C-vitamint antioxidáns megjelenésében.
De mi van, ha annyi C-vitamin van, hogy az enzim egyszerűen nem képes kezelni?
Annak ellenére, hogy a bonyolult biokémiai folyamatok ilyen egyszerűsítése nem képes tükrözni a probléma lényegét, a fenti klinikai vizsgálatok eredményei megmutatják, hogy ez mihez vezethet.
Oszd meg és uralkodj
Az antioxidánsoknak sötét oldala van. Ezen túlmenően még a fényes oldaluk sem mindig jól működik - figyelembe véve a növekvő bizonyítékokat, hogy a szabad gyökök is fontosak egészségünk szempontjából.
Most már tudjuk, hogy a szabad gyökök gyakran molekuláris hírvivőként működnek, amelyek jeleket továbbítanak a sejt egyik részéről a másikra. Tehát szabályozzák a növekedés, az osztódás és a sejthalál folyamatát.
A szabad gyökök nagyon fontos szerepet játszanak a sejt létezésének minden szakaszában. Nélkülük a sejtek továbbra sem növekednének és ellenőrizetlenül osztódnának - ezt a folyamatot ráknak nevezik.
Szabad gyökök nélkül nagyobb valószínűséggel kapunk fertőzéseket. A nemkívánatos baktériumok vagy vírusok emberi testbe történő behatolása által okozott stresszes körülmények között a szabad gyökök aktívabban képződnek, és az immunrendszer csendes jelét képezik.
Ennek eredményeként az immunrendszerünk élvonalában lévő sejtek - makrofágok és limfociták - elkezdenek osztódni és leküzdeni a problémát. Ha ez egy baktérium, akkor lenyelik, mint Pacman a kék szellem a népszerű számítógépes játékban.
A baktériumok csapdába esnek, de még mindig élnek. Ennek javítása érdekében a szabad gyökök visszatérnek a működésbe.
Az immunsejten belül pontosan azokhoz használják őket, amelyek miatt rossz hírnevet szereztek: megölni és megsemmisíteni. A betolakodó darabokra szakadt.
Az egészséges immunválasz az elejétől a végéig a szabad gyökök jelenlététől függ a testben.
A genetikusok, João Pedro Magalhães és a George Church 2006-ban írták: „A tűz veszélyes, de az emberek megtanultak használni a saját javukra. Hasonlóképpen, úgy tűnik, hogy a sejtek képesek voltak kidolgozni a [szabad gyökök] ellenőrzésének és felhasználásának mechanizmusait."
Más szavakkal, nem érdemes megszabadulni a szabad gyököktől antioxidánsokkal.
„Ebben az esetben bizonyos fertőzésekkel szemben védtelen leszünk” - hangsúlyozza Enriquez.
Szerencsére az emberi testnek vannak olyan rendszerei, amelyek felelősek a biokémiai folyamatok stabilitásának fenntartásáért.
Az antioxidánsok esetében a felesleget eltávolítják a véráramból a vizeletbe. "Egyszerűen természetesen kiválasztódnak a testből" - mondja Cleva Villanueva, a mexikói Nemzeti Politechnikai Intézet.
"Az emberi test hihetetlen képességgel bír mindent egyensúlyba hozni, tehát a [kiegészítők szedésének] hatása egyébként enyhe, és hálásak lennénk erre." - mondja Lane.
Még akkor kezdtünk alkalmazkodni az oxigénnel kapcsolatos kockázatokhoz, amikor az első mikroorganizmusok elkezdték lélegezni ezt a mérgező gázt, és egy egyszerű tabletta nem tudja megváltoztatni azt, amit az evolúció milliárd éve alatt létrehoztak.
Senki sem tagadhatja, hogy a C-vitamin, mint minden antioxidáns, nélkülözhetetlen része az egészséges életmódnak.
De ha ezeket az étrend-kiegészítőket orvos nem írja elő, akkor egészséges táplálkozás mindig a legjobb módja az életed meghosszabbításának.
"Az antioxidánsok szedése csak akkor indokolt, ha a szervezetnek ténylegesen hiányzik egy adott anyag" - mondja Villanueva. "A legjobb az antioxidánsok előállítása olyan élelmiszerekből, amelyek egy adott antioxidáns készletet tartalmaznak, amelyek együttesen hatnak."
"A gyümölcsben és zöldségben gazdag étrend általában nagyon egészséges" - mondja Lane. "Nem mindig, de a legtöbb esetben az."
Noha ennek az étrendnek az előnyeit gyakran az antioxidánsoknak tulajdonítják, a prooxidánsok és más tápanyagok egészséges egyensúlya még nem ismert bizonyos.
A tudósok évtizedek óta megpróbálták megérteni a szabad gyökök és az antioxidánsok komplex biokémiáját, több százezer önkéntest vonzottak kutatásukra, és milliókat költöttek klinikai vizsgálatokra, ám a modern tudománynak még mindig nincs semmi jobb, mint az iskola óta ismert tanácsok: öt zöldséget esznek vagy gyümölcsöt minden nap.
Alex Riley
