„Gyök (kémia)” változatai közötti eltérés

[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
Nincs szerkesztési összefoglaló
1. sor:
{{átdolgoz}}
[[File:Free-radicals-oxygen.jpg|thumb|130px|A szabad [[oxigén]] gyökök az oxigénatomban, miután elvesztettek egy [[elektron]]t, rendkívül reakcióképessé válnak]]
[[File:Pharmacologyprism.jpg|thumb|130px|Farmakológiaprizma. Az öt különálló kép az öt fő területét szimbolizálja a [[farmakológia]]i kutatásoknak. Ezek, balról jobbra, az [[agy]], a [[Vesevese|vesék]], az [[anyagcsere]], a ''szabadgyökök'', a [[mitokondrium]]ok és a ''membrán transzport''. A [[szivárvány]] és a [[prizma]] képviseli a ''fotobiológiát'', a laboratóriumi edények a [[Kémiakémia|kémiát]]<ref>A képet a [http://www.niehs.nih.gov/research/atniehs/labs/lpc/images/lpc.jpg Laboratórium Gyógyszertani Országos Környezet-egészségügyi Tudományos Intézet] készítette.</ref>]]
[[File:Nanotube grafting 1.jpg|thumb|130px|left|[[Polisztirol]] szabadgyökből képződött egyfalú, [[szén]] ''nanocső'' ]]
[[File:Chemdg trimethylenemethane 2rad.svg|thumb|130px|Sematikus képlete a trimetilén metán szabadgyököknek (kétértékű)]]
[[File:Free radical polymerization of tetrafluoroethylene.gif|thumb|130px|left|Tetrafluor-etilén szabadgyökös [[polimerizáció]]ja]]
10. sor:
[[File:Triphenylmethylradical.png|thumb|130px|A trifenil-metil-gyök. A trifenil-metil-csoport egy olyan stabil gyökök, amelyben delokalizált a szabadgyök, valamint sztérikus zsúfoltság jellemzi, ami megnehezíti más molekulákkal történő reagálását a trifenil-metil-csoportnak. Ily módon jó példa a stabil szabadgyökökre]]
 
A '''szabadgyökök''' (angolul: ''free radicals'') olyan [[atom]]ok vagy [[Molekulamolekula|molekulák]], amelyek egy vagy több párosítatlan vegyérték elektronnal, vagy nyitott elektronhéjjal rendelkeznek, vagyis olyanok mintha egy vagy több [[Kovalenskovalens kötés|kovalens]] kötés szabadon lógna róluk. A ''szabadgyökök'' olyan molekulák vagy molekulafragmentek, amelyek külső elektronpályájukon egy egyedülálló, párosítatlan [[elektron]]t tartalmaznak, emiatt igen fokozott a reakciókészségük<ref>prof.dr. Dinya Zoltán: A flavonoidok bemutatása, alkalmazási területei. 3. old. jr. G.L. Bt. 2013.</ref>. A szabadgyökök olyan reaktív oxigén-, nitrogén-, kén- vagy szénközpontú molekulák, illetve molekularészletek, amelyek párosítatlan elektronnal rendelkeznek, ezért rendkívül agresszívak és rövid életidejűek, hiszen nagyon gyorsan kémiai reakcióba lépnek más vegyületekkel elektronszerzés céljából <ref>Cadenas, 1989.</ref>. A "kamikáze-molekulák" a szabadgyökök, mert megsemmisülnek a szabadgyök-reakciókban, a folyamat végeredményben ahhoz vezet, hogy a célmolekula struktúrájában és funkciójában változást okoznak<ref>[http://mindentudas.hu/elodasok-cikkek/item/115-kamik%C3%A1ze-molekul%C3%A1k-a-szabadgy%C3%B6k%C3%B6k-befoly%C3%A1sol%C3%A1sa-a-c-vitamint%C3%B3l-a-viagr%C3%A1ig.html Kamikáze molekulák: A szabadgyökök befolyásolása a C-vitamintól a Viagráig SZABÓ CSABA - VII. szemeszter, 2005.09.26.]</ref>. „Az antioxidánsok és szabadgyökök áthatják az egész életet – a redox biológiát alkotják. A szabadgyökök nem mind rosszak és az antioxidánsok nem mind jók! Az élet tulajdonképpen a kettő közötti egyensúly.”<ref>Barry Halliwell Plant Physiology, June 2006, Vol. 141, pp. 312–322,</ref>. Ezek az élő szervezetben olyan oxido-redukciós kaszkádrendszert indíthatnak meg, amely károsítja a fehérjéket, a nukleinsavakat és a lipideket<ref>(Pacifici et al., 1991)</ref>. Olyan ingatag és reaktív részecskék, amelyek egy másik elektron után kutatnak, hogy új párt hozzanak létre. Károsító hatásukat azzal fejtik ki, hogy testünk ép sejtjeiből igyekeznek elvenni a keresett elektront. Ezt a „szabad kapacitást” a szervezetünk bármely ép sejtjében próbálják megtalálni, illetve onnan felvenni. Sejtrongáló (DNS rongáló) tevékenységük miatt sejtméregnek is nevezzük a szabadgyököket <ref>Szabadgyökök és antioxidánsok – a legjobb antioxidáns növények Dr. Juhász Miklós, SZTE Növénybiológiai Tanszék, Szeged 2012. december</ref>. Néhány kivétellel ezek [[kémia]]ilag nagyon reaktívak más anyagokkal, sőt még a velük azonos anyagok irányába is, és rövid az élettartamuk. Nevezetes példa a [[Hidroxilgyök|hidroxilhidroxilgyök]]gyök (HO•), egy olyan ''molekula'', amelyik egy [[hidrogén]]nel kevesebb a [[víz]]molekulánál, és az [[oxigén]]jéhez egy szabad [[vegyérték]] kapcsolódik.
 
<big>A''':'''B</big> ---------> <big>A'''•'''</big> + <big>B'''•'''</big> szabadgyök
16. sor:
<big>A''':'''B</big> ---------> <big>A</big><sup>+</sup>''':''' + <big>B</big><sup>-</sup> ion
 
A ''szabadgyökök'' szerepének megértése forradalmat jelentett az orvostudományban, és alapjaiban változtatta meg a betegségek kialakulásával és kezelésével kapcsolatos felfogásunkat<ref>Kamikáze molekulák: A szabadgyökök befolyásolása a C-vitamintól a Viagráig ENG SZABÓ CSABA - VII. szemeszter, 2005.09.26.</ref>. A szabadgyökök okozta ártalmak kutatása az [[orvostudomány]] gyorsan fejlődő területe<ref>Ruzsnyik I., Szent-Györgyi A. Nature 138. 27 (1936)</ref>. Az élő szervezetben élettani körülmények között is keletkeznek, de bejuthatnak külső környezetből is, élelmiszerekkel (avasodás a legismertebb oxidációs folyamat), belégzéssel vagy a bőrön keresztül. Kialakulásukban az [[UV-sugárzás|UV]]-, [[Radioaktivitásradioaktivitás|radioaktív]]-, [[mikrohullámú sugárzás]], [[Dohányzásdohányzás|dohányfüst]], [[ipari oldószerek]], [[vegyszerek]], "[[elektroszmog]]" fontos szerepet játszanak. „A szabadgyököket féken tartva az [[antioxidáns]]ok jelenthetik az élet és a halál közötti különbséget, emellett befolyásolják, milyen gyorsan és mennyire öregszünk… Az emberi szervezetben játszott szerepük egyszerűen csodálatos” <ref>Pharmanex University</ref>. A káros ''szabadgyökök'' jelentős részét a szervezetünk képes eliminálni. A védelmi mechanizmusok [[enzim]]es és nem enzimes elemek összefüggő rendszeréből állnak, ám ezek sok esetben elégtelenek. Számos tudományos felismerés igazolja a szabadgyökök közvetlen vagy közvetett hatását a [[szignáltraszdukcióra]] <ref>(McKenzie 1996, Pavlick 2002, Ramachandiran 2002)</ref>. A szervezet ''redox - homeosztázisát'' bonyolult, érzékeny rendszer biztosítja, amelyben külső és belső tényezők egyaránt szerepet kapnak. Az élő szervezet működésének feltétele a ''szabadgyök''–[[antioxidáns]] egyensúly, amely nélkülözhetetlen a [[sejtproliferáció]] és az [[Apoptózisapoptózis|apoptotikus]] sejtpusztulás szigorú kontrolljához.
 
Számos krónikus betegség kialakulásában jelentős szerepe van a szabadgyök-antioxidáns egyensúly eltolódásának, így pl.: [[daganat]]os betegségekben, [[immunrendszer]]rel kapcsolatos elváltozásokban, zsírmájban, epekőbetegségben, gyulladásos bélbetegségekben, vastagbél-rákban<ref>MTA Doktora Pályázat Doktori Értekezés: A redox–homeosztázis változása és az antioxidánsok jelentősége máj- és bélbetegségekben, Dr. Blázovics Anna Budapest, 2005</ref>. Számos betegség patofiziológiájában feltételezik a szabadgyökök és az általuk okozott oxidatív stressz szerepét <ref>Fehér J, Vereckei A. szabadgyök reakciók jelentősége az orvostudományban. Medicina, Biogal, Budapest, 1985</ref>, azonban e folyamatoknak pontosabb megismerése, annak eldöntése, hogy az oxidatív stressz oka vagy következménye az egyes betegségeknek, még ma is a kutatás tárgya <ref>Halliwell B. Free radicals, antioxidants and human disease: curiosity, cause, or consequence? Lancet 344, 721-724, 1994</ref>. Ezekben betegségekben a természetes antioxidáns védekezés csökkenését mutatták ki. A kutatók felvetették, hogy a természetes antioxidáns anyagok pótlásával esetleg az oxidatív károsodás csökkenthető, és ezzel a betegségek progressziója késleltethető <ref>Maxwell S. Prospects for the use of antioxidant therapies. Drugs 49(3), 345-361, 1995</ref>.
 
== Felfedezésük ==
[[Faraday törvényei|Faraday]] [[1847]]-es közleménye is tanúbizonyságot ad létezésükről. Fenton [[1894]]-ben közölte le, hogy bizonyos [[fémek]] jelenlétében a H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> hidroxil szabadgyökök (OH•) képződését képesek katalizálni. Az első beazonosított szerves szabadgyök a trifenil-metil-gyök volt, amelyt Moses Gomberg [[1900]]-ban fedezett fel (University of Michigan, [[USA]]). Történelmileg a ''gyök'' kifejezést használták a [[molekula]] kötött részeinek kifejezésére, leírására, különösen, ha azok változatlanok maradtak a [[Kémiaikémiai reakció|kémiai]] reakciókbankban. Ma ezeket [[funkciós csoport]]oknak nevezik. (Például: a [[metil-alkohol]]t, ami egy metil-gyök és egy hidroxil-gyök). A modern gyökkémia értelmezésében, mivel tartósan egymáshoz kötöttek, és nincs párosítatlan, reakcióképes szabad elektronjuk, nem tekinthető ''szabadgyöknek'' a metil-alkohol.
 
== Csoportosításuk ==
33. sor:
 
=== Oxigén centrumú gyökök ===
[[Oxigén]] ''szabadgyökök'' azok a szabadgyökök, amelyekben a pár nélküli [[elektron]] egy oxigén [[atom]] külső elektronpályáján helyezkedik el.
 
====Oxigén eredetű szabadgyökök, reaktív oxigén fajták (''ROS- reactive oxygen species'') ====
A ROS funkciói: sejtműködés szabályozása, jelátviteli folyamatokhoz, sejtosztódáshoz, gyulladáshoz, sejthalálhoz.
* szuperoxid gyök (O<sub>2</sub>•<sup>-</sup>, :O:O•'''<sup>–</sup>''')
:relatív kis reakcióképesség
:↑•O:O•↑ '''→'''+e → redukció<sup>-</sup>'''<big>→</big>''' :O:O•'''<sup>–</sup>'''
* perhidroxi gyök (HO•<sub>2</sub>, H:O:O:•)
:O:O•'''<sup>–</sup>''' '''→'''+H → oxidáció '''<big>→</big>''' H:O:O:•
* aktív [[Hidroxilgyök|hidroxilhidroxilgyök]] gyök (•OH, •O:H)
:nagyon reakcióképes, citotoxikus, mindennel gyorsan reagál, rekombinálódik. Erősen oxidál, :láncreakciót indukál, önmagával H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>-t alkot. Képzés: Fenton reakció
:(radiolízis, fotolízis, kémiai reakciók)
: H:O:O:H → -e → redukció → •O:H
57. sor:
* [[nitrogén-monoxid]] szabadgyök (NO•<sup>-</sup>)
* [[nitrogén-dioxid]] (NO<sub>2</sub>•<sup>-</sup>)
* peroxinitrit (ONOO•)
* alkil-peroxinitritek (R-OONO) <ref>(Gutteridge JMC 1995, Halliwell B, Whiteman M. 2004)</ref>
 
=== Párosítatlan elektronnal nem rendelkező molekulák ===
66. sor:
* Szerves peroxidok (R-OOH)
a lipidek oxidációs terméke a lipidperoxidáció során, amely főképp szinglet oxigén
hatására keletkezik
* hipoklórsav (HOCl) <ref>Halliwell B, Gutteridge JMC 1986, 1989</ref>
* szinglet oxigén (<sup>1</sup>O<sub>2</sub>)
:szigma-szinglet (Σ<sup>1</sup>O<sub>2</sub>, ↑·O:O•↓)
: ↑•O:O•↑ → excitáció → ↑·O:O•↓
:delta-szinglet (Δ<sup>1</sup>O<sub>2</sub>, :O:O:↑↓)
* [[ózon]] (O<sub>3</sub>) <ref>(Cheeseman KH, Slater TF 1993)</ref>
 
=== Biradikális (kettős szabadgyök) ===
85. sor:
=== Ponttal jelölik ===
A kémiai egyenletek a szabad gyököket gyakran jelölik ponttal, rögtön jobbra az atomi szimbólum mellett az alábbiak szerint, a klórgáz bontása ultraibolya fénnyel klóratomos gyökökre:<br />
Cl<sub>2</sub> + ---UV-fény---> Cl•<sub>2</sub> + Cl•<sub>2</sub><br />
 
=== Az elektronok mozgását és irányát kétfejű nyíl jelöli ===
91. sor:
 
=== Láncreakciók részei ===
* Iniciátor (kezdökezdő) reakció
nettó számának növekedése a szabadgyököknek
* Propagációs (szaporodási) reakció
* Terminális (megsemmisülési) reakció
 
== Szabadgyökök képződése ==
=== A légkörben ===
A [[légkör]]ben szerepet játszó [[oxigén]]tartalmú ''szabadgyökök'': az OH, a HO<sub>2</sub>, az RO<sub>2</sub> (alkilperoxil-gyök), az RCO (acil-gyök), RC(O)O<sub>2</sub> (acilperoxil-gyök) és az RO (alkoxil-gyök) <ref>Kley, 1997, Atkinson, 2000, Seinfeld, 2006</ref>. A ''légkörben'' előforduló oxigéntartalmú szerves vegyületek a [[troposzféra]] ökoszisztémájának kiemelkedően fontos szereplői. Lebomlási folyamataikban reaktív ''szabadgyökök'' képződnek, amelyek döntő mértékben meghatározzák a troposzféra [[oxidáció]]s kapacitását, az [[OH.|OH]]–gyök–és [[ózon]]koncentrációt és a ''nitrogén–oxidok'' [[légkör]]i átalakulását. Az oxigéntartalmú [[Szerves vegyület|szerves]] molekulák meglepően nagy koncentrációban vannak jelen a légkörben. A természetes eredetű emisszió mellett az emberi tevékenységből (ipar, közlekedés stb.) származó szénhidrogének oxidációjával keletkeznek a légkörben <ref>Singh 2004.</ref>. <br />
A legjelentősebb szabadgyökök és reaktív formák (Cornetti, 2009 nyomán):<br />
Oxigén O<sub>2</sub>, Klór Cl<sub>2</sub>, Szinglet oxigén O, Atomos klór Cl., Ózon O<sub>3</sub>, Hipoklórossav HOCl, Szuperoxid gyök O<sub>2</sub>., Szerves peroxidok ROOH, Hidrogénperoxid H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, Nitrogénmonoxid NO., Hidroxil gyök OH., Salétromossav HNO<sub>2</sub>, Peroxil gyök RO<sub>2</sub>., Peroxinitrit ONOO-Alkoxil gyök RO., Peroxinitrites sav ONOOH.
 
==== Primér légköri -OH-gyök források ====
A légkörkémiai folyamatokban messze a legfontosabb szereplő az OH-gyök, amit szokás a légkör „tisztítószerének” („detergensének”) is nevezni, ugyanis ez az a ''szabadgyök'', ami kellően reaktív ahhoz, hogy elindítsa, iniciálja a légköri szerves anyagok lebomlását. Mindez annak ellenére van, hogy a légkör átlagos hidroxilgyök koncentrációja nagyon kicsi, ~10<sup>6</sup> molekula/ cm<sup>3</sup>.
 
Az [[OH.|OH]]-gyök elsődleges forrása a troposzférában a [[szingulett]] oxigénatom, O(1D), reakciója vízgőzzel; a nagyon reaktív szingulett oxigénatom az [[ózon]] ''fotolízise'' során keletkezik a troposzférában. A troposzférikus ózon forrása pedig az alapállapotú oxigénatom, O(3P), és O2 molekula kombinálódási reakciója; az O(3P) az NO<sub>2</sub> fotolízisével jön létre a troposzférában: <br />
reakciója vízgőzzel; a nagyon reaktív szingulett oxigénatom az [[ózon]] ''fotolízise'' során keletkezik a troposzférában. A troposzférikus ózon forrása pedig az alapállapotú oxigénatom, O(3P), és O2 molekula kombinálódási reakciója; az O(3P) az NO<sub>2</sub> fotolízisével jön létre a troposzférában: <br />
NO<sub>2</sub> + hν → NO + O(3P) λ < 420 nm
 
121 ⟶ 120 sor:
 
==== Légköri szekunder folyamatokban az OH-gyök keletkezése ====
A primer OH-forrásoknál nagyobb jelentőségű a troposzférában az OH-gyök keletkezése szekunder folyamatokban, ami a szerves molekulák (illékony szerves anyagok, VOC) kémiai láncreakcióval történő lebomlását jelenti. Az OH-gyök reakció-láncokban való keletkezésének első lépéseként a légköri szerves molekula hidrogénelvonási reakciójában, illetve fotolízisével egy szabadgyök, ''R'', keletkezik (pl. a szénhidrogénekből egy alkilgyök keletkezik ). Az ''R'' szabadgyök, a reaktív és nagy koncentrációban jelenlévő [[oxigén]]molekulával ''peroxilgyököt'' képez, ''RO2'', ami [[nitrogén-monoxid]] jelenlétében ''alkoxil-gyökké''(''RO'') alakul, miközben nitrogén-dioxid keletkezik. Az NO<sub>2</sub> molekula az először említett reakcióciklusban hoz létre [[hidroxilgyök]]öt. Az ''alkoxil-gyökök'' ugyancsak reagálnak oxigénmolekulával és a szerkezetüktől függően elbomlanak, vagy [[izoméria|izomerizációs]] reakcióban vesznek részt a légköri körülmények között:
a légköri szerves molekula hidrogénelvonási reakciójában, illetve fotolízisével egy
szabadgyök, ''R'', keletkezik (pl. a szénhidrogénekből egy alkilgyök keletkezik ). Az ''R'' szabadgyök, a reaktív és nagy koncentrációban jelenlévő [[oxigén]]molekulával ''peroxilgyököt'' képez, ''RO2'', ami [[nitrogén-monoxid]] jelenlétében ''alkoxil-gyökké''(''RO'') alakul, miközben nitrogén-dioxid keletkezik. Az NO<sub>2</sub> molekula az először említett reakcióciklusban hoz létre [[hidroxilgyök]]öt. Az ''alkoxil-gyökök'' ugyancsak reagálnak oxigénmolekulával és a szerkezetüktől függően elbomlanak, vagy [[Izoméria|izomerizációs]] reakcióban vesznek részt a légköri körülmények között:
 
RO + O<sub>2</sub> → HO<sub>2</sub> + karbonil molekula
135 ⟶ 132 sor:
HO<sub>2</sub> + NO → OH + NO<sub>2</sub>
 
A szerves molekulák lebomlása során, a fentiekben vázolt reakciómechanizmusokban különböző szabadgyökök és oxigén tartalmú szerves molekulák (alkoholok, aldehidek, ketonok, stb.) keletkeznek. Az utóbbiak, az un. oxigén tartalmú illékony légköri összetevők. A tárgyalt reakcióciklusok nagyon fontos vonása, hogy bennük O<sub>3</sub> keletkezik<ref>Zügner Gábor László MTA TTK, Anyag- és Környezetkémiai Intézet Környezetkémiai és Katalízis Osztály, Légkörkémiai Csoport 2012</ref>.
 
==== Karbonil szabadgyökök képződése a légkörben ====
A [[légkör]]ben található [[Karbonilcsoportkarbonilcsoport|karbonilvegyületek]] közül fontosak az [[aldehid]]ek és [[keton]]ok. Az [[aceton]] és a ''metil-etil-keton'' a légkörben meglepően nagy koncentrációban fordul elő. Az aceton átlagos koncentrációja a ''világtengerek'' fölött ~0,5 ppb, míg a [[kontinens]]ek fölött a szennyezetlen [[levegő]]ben 1,5–3 ppb <ref>Lewis 2005.</ref>, a .metil-etil-keton koncentrációját a [[Csendes-óceán|Csendes–óceán]] fölött ~50 ppt–nek mérték <ref>Singh 2004</ref>.
 
CH<sub>3</sub>C(O)CH<sub>3</sub> + OH → CH<sub>3</sub>C(O)CH<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O
148 ⟶ 145 sor:
propán, i–bután, i–pentán légköri oxidációjából
* Képződésük a felső troposzférában
a felső troposzférában, ahol a víznek kicsi a koncentrációja, az aceton fotolízise a legjelentősebb HO<sub>x</sub>–forrás (OH és HO<sub>2</sub>)<ref>Jaeglé 2001.</ref>. Az aceton kulcsszereplője a felső troposzféra O<sub>3</sub>– és NO<sub>x</sub>–ciklusainak is.
legjelentősebb HO<sub>x</sub>–forrás (OH és HO<sub>2</sub>) <ref>Jaeglé 2001.</ref>. Az aceton kulcsszereplője a felső troposzféra O<sub>3</sub>– és NO<sub>x</sub>–ciklusainak is.
 
==== Karbonil szabadgyökök lebomlása a légkörben ====
Légköri lebomlásuk köztitermékei az ''acetilperoxil–gyök'' és a ''propionilperoxil–gyök'', melyek [[Nitrogén-dioxid|nitrogén–dioxiddalnitrogén–dioxid]]dal reagálva ''peroxil–nitrátokat'' (PAN, PPN) képeznek <ref>McDade 1982</ref>. Ezek a legfontosabb NO<sub>x</sub> tároló molekulák a troposzférában <ref>Jaeglé 2001., Janson 2001., Melloui 2003.</ref>.
* Az aceton fotobomlásának primer folyamatai a következők:
 
CH<sub>3</sub> C(O)CH<sub>3</sub> + ''hv'' ----->
 
termékek -----> CH<sub>3</sub>CO•<sub>3</sub> + C•H<sub>3</sub> (299 nm < λ < 338 nm)
 
termékek -----> 2C•H<sub>3</sub>CO + (λ < 299 nm)<br />
 
termékek -----> 2C•H<sub>3</sub>CO + (λ < 299 nm)<br />
* A primer folyamatokat szekunder reakciók követik a légkörben közülük az első lépés az O<sub>2</sub> molekulával végbemenő reakció:
 
CH<sub>3</sub> C•O<sub>2</sub> + M -----> C(O)OO• + M
 
C•H<sub>3</sub> + O<sub>2</sub> + M -----> C•H<sub>3</sub>OO + M
 
==== A „jó ózon” és a freon ====
„Jó az ózon” a sztratoszférában, mert véd az UV sugárzástól. A CFC anyagok (freonok), pl CFC-11 (CFCl<sub>3</sub>) károsítják a Földet védő [[ózonréteg]]et<ref>, Molina és Rowland (1974), Nobel díj: 1995</ref>.
 
CFCl<sub>3</sub> + ''hν'' -----> CFCl<sub>2</sub> + Cl
180 ⟶ 176 sor:
Netto: 2 O<sub>3</sub> -----> 3 O<sub>2</sub>
 
Korlátozás, majd a gyártás és felhasználás betiltása: Montreáli Egyezmény (1987) + újabb módosítások.
módosítások.
 
==== A Montreáli Egyezmény következményei ====
* Az ózonréteg felépülése megkezdődött. A teljes helyreállítódás 2050 körül várható, de nagy a bizonytalanság.
* Sok millió rákos megbetegedés elmaradását mutatják a modellszámítások.
* Az ózonegyezmények 3 évvel késleltették a felmelegedést!
193 ⟶ 188 sor:
[[Nap]] + VOC + NO<sub>x</sub>+ O<sub>2</sub> +OH → → → n O<sub>3</sub> + CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O
 
Az ózon képződésének visszaszorítása a troposzférában „nyerő” stratégia, mert csökkenti a [[globális felmelegedés]]t és a levegő minőségének javulását eredményezi.
[[globális felmelegedés]]t és a levegő minőségének javulását eredményezi.
 
=== In vitro ===
202 ⟶ 196 sor:
==== Haber-Weiss-láncreakció ([[1933]]) ====
* szuperoxid szabadgyök képződik:
H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> + OH• -----> H<sub>2</sub>O + H<sup>+</sup> + O<sub>2</sub><sup>-:</sup>•
* hidroxil szabadgyök képződik:
H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> + H<sup>+</sup> + O<sub>2</sub><sup>-</sup>• -----> OH• + H<sub>2</sub>O + O<sub>2</sub>
 
==== A zsírok avasodása ====
Szabadgyökös reakciók felelősek számos élelmiszer romlásáért is. Ezek közül a legismertebb a zsírok avasodása, amely kellemetlen íz-, szín- és szagváltozással jár. A különböző kémiai reakciók következtében káros komponensek (ketonok, aldehidek) is keletkezhetnek, valamint a vitaminok és egyéb biomolekulák szerkezete is megváltozhat.
legismertebb a zsírok avasodása, amely kellemetlen íz-, szín- és szagváltozással jár. A különböző
kémiai reakciók következtében káros komponensek (ketonok, aldehidek) is keletkezhetnek,
valamint a vitaminok és egyéb biomolekulák szerkezete is megváltozhat.
 
=== In vivo ===
A szabadgyökök képződése a normális anyagcsere folyamatokhoz, így a terminális oxidációhoz köthető, másrészt a szervezetben lejátszódó biokémiai folyamatok következményei. A keletkező szabadgyökök a lipideket alkotó zsírsavmolekulákat, a szénhidrátokat, fehérjéket és nukleinsavakat is károsíthatják, gyökös mechanizmusú láncreakcióval. A lipidek károsodása a lipidperoxidáció, amely során elsősorban hidroperoxidok keletkeznek, amelyek agresszívan támadják meg az egyéb molekulákat, mint az enzimeket, fehérjéket és aminosavakat stb. Következményként a membránok kilyukadhatnak, felszakadhatnak, ami a destruktív lizoszómás enzimek kiszabadulását eredményezheti, így a szövet károsodhat . A lipidperoxidáció következtében esszenciális zsírsavhiány alakul ki, amely károsítja a membránok (elsősorban a mitokondrium, lizoszóma, plazmamembrán) finom szerkezetét, funkcióját, zavart okozhatnak a sejtek közötti kommunikációban, végső esetben a sejtek nekrotikus pusztulásához vezethetnek <ref>Cadenas, 1989; Djuric és mtsai., 1998; Heinonen és mtsai., 1998; Lugasi és Blázovics, 2004.</ref>.
A szabadgyökök képződése a normális anyagcsere folyamatokhoz, így a terminális oxidációhoz
köthető, másrészt a szervezetben lejátszódó biokémiai folyamatok következményei. A keletkező szabadgyökök a lipideket alkotó zsírsavmolekulákat, a szénhidrátokat, fehérjéket és nukleinsavakat is károsíthatják, gyökös mechanizmusú láncreakcióval. A lipidek károsodása a lipidperoxidáció, amely során elsősorban hidroperoxidok keletkeznek, amelyek agresszívan támadják meg az egyéb molekulákat, mint az enzimeket, fehérjéket és aminosavakat stb. Következményként a membránok kilyukadhatnak, felszakadhatnak, ami a destruktív lizoszómás enzimek kiszabadulását eredményezheti, így a szövet károsodhat . A lipidperoxidáció következtében esszenciális zsírsavhiány alakul ki, amely károsítja a membránok (elsősorban a mitokondrium, lizoszóma, plazmamembrán) finom szerkezetét, funkcióját, zavart okozhatnak a sejtek közötti kommunikációban, végső esetben a sejtek nekrotikus pusztulásához vezethetnek <ref>Cadenas, 1989; Djuric és mtsai., 1998; Heinonen és mtsai., 1998; Lugasi és Blázovics, 2004.</ref>.
 
==== A szabadgyök-indukció forrásai ====
A szabadgyökök külső és belső faktorok, biotikus és abiotikus stresszhatások következményeiként is indukálódhatnak <ref>(Toporcov és mtsai. 2004.; Benzie, 2000.</ref>.
 
===== Sejten belüli források =====
* hemoglobin
* riboflavin
* flavoproteinek
* mono-oxidázok,
* átmeneti fémionok
 
===== Külső tényezők =====
* ultraibolya és radioaktív sugárzás
* dohányfüst, szmog
* túlzott alkoholfogyasztás
233 ⟶ 223 sor:
* vegyi anyagok
* környezetszennyezés
* toxinok
 
==== Reaktiv oxigéngyökök képződése nem-enzimatikus úton ====
A folyamatban a [[vas]] fontos szerepet játszik. Különböző Fe<sup>2+</sup>-komplexek [[oxigén]]nel reagálva hoznak létre részlegesen redukált oxigén származékokat. A hemoglobin oxigén felvételekor, a mikroszomális elektron transzportban, illetve a légzési láncban melléktermékként is keletkezik O<sup>2-</sup>•. A belégzett levegő 1-3 %-ban szuperoxid anionná alakul.
* Haber-Weiss-reakció:
alakul.
O<sub>2</sub>• + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> ----> O<sub>2</sub> + OH<sup>-</sup> + HO•
* Haber-Weiss-reakció:
* Fenton-reakció:
O<sub>2</sub>• + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> ----> O<sub>2</sub> + OH<sup>-</sup> + HO•
Me<sup>2+</sup> + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> ----> Me<sup>3+</sup> + OH<sup>-</sup> + HO•
* Fenton-reakció:
Me<sup>2+</sup> + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> ----> Me<sup>3+</sup> + OH<sup>-</sup> + HO•
 
==== Reaktiv oxigéngyökök enzimatikus keletkezése ====
Az enzim katalizálta folyamatban O<sub>2</sub><sup>-</sup>•, illetve H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> képződik
* A folyamat a ''NADPH-oxidáz'' (''flavoprotein'') segítségével megy végbe, mely számos szövetben megtalálható. A flavoprotein ''prosztetikus csoportja'' [[elektron]] transzfert képes katalizálni. A NADPH-oxidáz főként a [[plazmamembrán]]ban található. ''Antipathogén'' enzimnek mondhatjuk, hiszen [[mikroorganizmusok]] hatására aktiválódik és a termékeként képződő ''ROS'' károsítja illetve megöli a [[kórokozó]]kat.
O<sub>2</sub> + e<sup>-</sup> O<sub>2</sub><sup>-</sup>•
* A ''FAD'', a xantin-oxidáz és a flavin-oxidázok által mediált folyamatok is ismertek. Más enzimatikus reakciókban is képződik átmenetileg, helyileg O<sub>2</sub><sup>-</sup>. Ez azonban normális körülmények körül nem szabadul fel, hanem lokálisan fejti ki hatását.
* Prooxidáns enzimn a NO-szintetáz
A [[gáz]] halmazállapotú [[Nitrogén-monoxid biológiai funkciói|NO]], a keletkezés helyéről [[diffúzió]]val jut el a környező [[sejt]]ekhez. Hatásának erőssége és ideje attól függ, milyen távolságra diffundál. A ''NO'', a sejtben gyorsan átalakul, fél-életideje 5-10 sec. A keringésben az oxihemoglobinnal, a sejtekben [[oxigén]]nel és oxigén szabadgyökökkel reagál, más szabadgyököket hoz létre, majd nitritté (NO<sub>2</sub><sup>-</sup>) és nitráttá (NO<sub>3</sub><sup>-</sup>) alakul. Szuperoxid anionnak a nitrogén-oxiddal létrejövő reakciója, azaz a peroxinitrit képződése: <br />
O<sub>2</sub><sup>-</sup>• + NO• ----> ONOO• <br />
A peroxinitrit bomlása:
:ONOO• ----> NO<sup>2+</sup> Nitronium ion
 
:ONOO• ----> NO<sub>2</sub> Nitrogén dioxid
 
:ONOO• ----> OH<sup>-</sup> Hidroxil gyök
* Monoamin - oxidáz
* Citokrom P450 – oxidáz
Mitokondriális és mikroszomális (kloroplasztisz) elektron transzport során az oxigén tetravalens redukciója.<br />
<sup>3</sup>O<sub>2</sub> + e<sup>-</sup> ----> O<sub>2</sub> <sup>-</sup>• ----> H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> ----> OH ----> H<sub>2</sub>O
 
==== Lipidperoxidáció ====
[[File:Linoleic acid.png|thumb|180px|A linolsav kémiai szerkezete]]
 
Azt a folyamatot, amelynek során a [[Lipideklipidek|lipidmolekula]] szabadgyök-állapotba kerül, ''lipidperoxidációnak'' hívjuk; ekkor peroxi-szabadgyök keletkezik <ref>Marnett LJ. (1999) Lipid peroxidation-DNA damage by malonaldehyde Mutat Res, 424(1-2):83-85.</ref>. Azt a folyamatot, amikor a lipidszabadgyök állapotba hozzuk a libidet szabadgyök iniciátor segítségével, mely így képes reakcióba lépni az oxigénnel, ennek eredményeként a reakció során peroxiszabadgyök keletkezik, lipidperoxidációnak nevezzük. Nem enzimatikus zsírsav-oxidáció a lipidperoxidáció. A lipidperoxidáció során a szabadgyök H<sup>+</sup>-iont von el a többszörösen telítetlen membrán zsírsavaitól ([[linolsav]], [[linolénsav]], [[arachidonsav]] és származékai) és a [[Lipoproteineklipoproteinek|lipoprotein]] oldallánctól. A keletkezett lipid gyök igen reaktív, más lipid gyökök forrása lehet, illetve telítetlen zsírsavakkal reagálva lipid-peroxidokat vagy ciklikus szerkezetű peroxidokat képez (izoprosztánok). A lipidperoxidáció végtermékei a malonaldehidek és gáz halmazállapotú termékek az etán, pentán is többek között.
 
===== A folyamat lépései =====
* A lipid peroxidáció folyamatának fő szakaszai
# Iniciáció: szabadgyökös támadás, gyök képződés
# Propagáció: a szabadgyök képződés láncreakciószerű kiteljesedése
# Termináció: (kvázi)stabil gyökök és molekulák keletkezése
* Lipid gyök kialakulása (iniciáció)
A kettős kötéssel szomszédos szénatomon gyökközpont jön létre, miután az ''iniciátor'' szabadgyök elvont egy hidrogént, ezzel szabad gyök állapota megszűnik, a lipidből pedig alkilgyök keletkezik. Konfigurációs változások jönnek létre azonnal.
R = R'''H''' = R-COOH + OH• vagy O<sub>2</sub> --(-H<sup>+</sup>)--> R='''R'''•=R-COOH + HOH
* Lipid-peroxil gyök (propagáció )
Az oxigén hozzáadódik az alkilgyökhöz, peroxigyök keletkezik.
280 ⟶ 269 sor:
* Lipid-peroxid (termináció)
A peroxigyökök hidrogént vonnak el a közeli molekulákról és így metastabil lipidhidroperoxidok keletkeznek.
R='''ROO•'''=R-COOH + H<sup>+</sup> ----> R='''ROO'''H=R-COOH
 
===== A lipidperoxidáció citotoxikus termékek forrása =====
286 ⟶ 275 sor:
[[File:Malondialdehyde.png|thumb|180px|Malonaldehid]]
 
A lipidhidroperoxidok bomlásából származnak. Az aldehidek aktívak lehetnek biológiailag, citotoxikus és mutagén hatású is egyben. Továbbá ezek az aldehidek képesek a fehérjékben keresztkötéseket kialakítani, ami számos sejtalkotót képes inaktiválni, beleértve az enzimeket és a membránokat. <br />
CH<sub>2</sub>(CHO)<sub>2</sub> HOCH = CH-CHO
* Izoprosztánok képződése
[[File:AAnumbering.png|thumb|180px|Arachidonsav]]
[[File:Prostaglandin E1.svg|thumb|180px|right|Prostaglandin E1]]
 
A 8–epiprosztaglandin-F2α–8-izoprosztán rendelkezik biológiai aktivitással, mint lehetséges és jelentős pulmonális és renális érszűkítő. Arachidonsavnak (eikozanoidok) reaktív oxigén szabadgyök reakciójának hatására jön létre, majd foszfolipázok segítségével kerül szabad állapotban a keringésbe.
Arachidonsav + O<sub>2</sub><sup>-</sup>• ----> izoprosztánok + foszfolipáz ----> 8-izoprosztán
* Szénhidrogének
298 ⟶ 287 sor:
Etán (C<sub>2</sub>H<sub>6</sub>)pentán (C<sub>5</sub>H<sub>12</sub>)a kilélegzett levegő illékony gázfázisának a része. A kilégzett gázkeverék szervetlen és szerves molekulákat is tartalmaz. Ez utóbbi molekula családot illékony szerves molekuláknak nevezzük (Volatile Organic Compaunds). A gázok más részének megjelenése változó, így bizonyos kórállapotok egy-egy gáz-profillal jellemezhetők (pl.daganatos betegség).
 
===== Az egyes szövetek lipidperoxidáció iránti érzékenysége =====
* Agy
Az agy különösen érzékeny az oxidációs károsodásokra a nagy lipid tartalom miatt, mert kiemelkedően nagy a PUFA tartalom és gyenge antioxidáns védelemmel rendelkezik.
* Retina
A retina pigment epithel sejtjei különösen érzékenyek az oxidatív hatásokra, amelynek apoptózis a következménye
* Emésztőtraktus
Hatékony antioxidáns védelemmel bír a glutation-peroxidáz aktivitáson keresztül. A gyomor>nyelőcső>vastagbél> vékonybél (kripta >> bélbolyhok csúcsa) mértékkel.
gyomor>nyelőcső>vastagbél> vékonybél (kripta >> bélbolyhok csúcsa) mértékkel.
* Vérerek
Antioxidáns enzimek hiánya jellemzi, arachidonsav kaszkáddal megterhelve.
* Vörösvérsejtek
Oxigén “terhelés” kifejezett antioxidáns védelemmel rendelkeznek (hypo- és acatalasaemia)
* Fehérvérsejtek
Jelentős antioxidáns (elsősorban aszkorbinsav) tartalom. Aszkorbinsav koncentráció: T-lymphocyták > B lymphocyták >monocyták. Neutrofil granulociták jelentős oxidatív terheléssel bírnak. H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> termelés, oxidatív burst.
* Spermiumok
Rendkívül érzékenyek, gyenge antioxidáns ellátottság, a mitokondriális rendszer fokozott aktivitása jellemzi.
 
== Szabadgyökök kimutatására alkalmas technikák ==
A fizikai-kémiai meghatározások egzaktak, reprodukálhatók in vitro, sejtmentes közegben. Sejtes, vagy szöveti homogenizátumot tartalmazó rendszerek in vitro vizsgálata körültekintést igényel. In vivo vizsgálatok csak kísérletes modellekben hajthatók végre.
===Direkt módszerek===
* Elektron spin rezonancia (ESR)
: Spin-csapdák: DMPO 5,5’-dimetil-1-pirrolin-oxid; PBN alfa-fenil-tercier-butil-nitron (PBN.OH r reagál a szövettel)
* Impulzus radiolízis vizsgálatok
* Nukleáris mágneses rezonancia (NMR)
325 ⟶ 313 sor:
* Szabadgyök - markerek
=== Indirekt módszerek ===
:spektrofotometriás, fluorimetriás, luminometriás, Raman spektroszkópia, izotóptechnikák, immunológiai vizsgálatok, molekuláris biológiai módszerek, HPLC, GC, VRK
* Megkötő ágensek
* Fingerprint molekulák meghatározása
340 ⟶ 328 sor:
 
=== Stabil gyökök ===
A legjobb példa a stabil gyökre a molekuláris dioxigén (O<sub>2</sub>), oxigén vagy molekuláris oxigén. Egy másik gyakori példa a nitrogén-monoxid (NO). Szerves csoport lehet hosszú életű, ha azokban előfordulnak konjugált Π-rendszerek, mint például az α-tokoferolból ( E-vitamin ) származó szabadgyökök. Van több száz példa a thiazyl gyökre, amely azt mutatja, hogy kis reakcióképessége és termodinamikai stabilitása csak nagyon korlátozott mértékben a π rezonancia stabilizációnak köszönhető<ref>Cyclic and Heterocyclic Thiazenes RICHARD T . OAKLEY [http://www.chembio.uoguelph.ca/oakley/papers/rto_086.pdf Progress in Inorganic Chenzistry]; Volunze 36 Edited by Stephen J. Lippard Copyright © 1988 by John Wiley & Sons, Inc.</ref>.
 
=== Tartós gyökök ===
350 ⟶ 338 sor:
 
=== Az oxigén paradoxon ===
A [[Föld]]ön az [[élet]] fenntartásához [[oxigén]]re van szükség, bár az oxigén kivételesen aktív [[molekula]], mely reaktív oxigén gyökök képződésén keresztül károsítja a makromolekulákat. Az élő rendszerek viszont komplex [[antioxidáns]] hálózatot tartanak fenn a [[Fiziológiafiziológia|fiziológiás]] [[metabolizmus]] során keletkező szabadgyökök fékentartására.
 
=== Égés ===
356 ⟶ 344 sor:
=== Addíció ===
 
== A szabadgyökök élettani hatásai ==
A ''szabadgyökök'' természetes affinitásuk miatt spontán reakcióba lépnek minden molekulával, szerkezeti és működésbeli változásokat idézve elő azokban <ref>Acker, 1994</ref>. A szervezet az immunspecifikus killer-mechanizmusokban használja fel a szabadgyökök reakcióképességét. Ilyen esetben a szabadgyökök nélkülözhetetlen védő- és túlélési mechanizmusok részeként vállalnak szerepet <ref>Albina és Reichner, 1998</ref>. A fagociták és a makrofágok is olyan fagocitáló sejtek, melyek specifikus gyököket képeznek annak érdekében, hogy a szervezet számára idegen anyagot (antigén) megsemmisítsék, illetve az immunkompetens sejteket aktiválják <ref>(Tompa, 2005)</ref>. Az immunrendszer által képzett gyökök tevékenysége széles körű: szerepük van az anabolizmusban és az információátvitelben, valamint az anyagátvitelben, vagy akár a fehérjehormonok egymás közötti kapcsolatának megteremtésében <ref>(Knight, 2000)</ref>. A respirációs lánc és az anyagcseréhez tartozó oxidatív enzimek kimeríthetetlen forrásai az újonnan képződő szabadgyököknek és reaktív oxigénrészecskéknek<ref>(Russel et al., 2000)</ref>. A szervezetben lejátszódó lipidperoxidáció elsősorban a sejtmembránok foszfolipidjeit érinti, de közvetett módon a keringésben lévő lipoproteinek is károsodhatnak <ref>(Cheeseman, 1993)</ref>. Az artherosclerosis folyamatában az oxidált LDL valószínűleg nagy szerepet játszik <ref>(Glass és Witztum, 2001)</ref>. A lipidek peroxidációjának egyes termékei az aminosavak, fehérjék és nukleinsavak károsodását is okozhatják <ref>(Burcham, 1998; Rice-Evans és Bruchdorfer, 1992)</ref>. A szervezet a pro-oxidáns/antioxidáns egyensúly fenntartása érdekében sajátos védelmi mechanizmust hozott létre. Ezt a védelmi mechanizmust a szervezetben termelődött enzimek és a táplálékból felvett antioxidáns tulajdonságú anyagok alkotják. Az antioxidáns enzimek közé tartozik a szuperoxid diszmutáz, a kataláz, a glutation peroxidáz és a glutation S-transzferáz. Az utóbbi csoporthoz tartozik a C-vitamin, az E-vitamin, a béta-karotin és olyan nyomelemek, mint a szelén <ref>(Belitz et al., 2007)</ref>.
 
=== A szabadgyökök eredete ===
A szabadgyökök az egészséges szervezetben az alapvető anyagcsere folyamatok során keletkeznek folyamatosan az aerob metabolizmus során, speciális enzimek hatására vagy egyéb biokémiai reakciók során <ref>Gutteridge JMC 1995</ref>. A légköri oxigén megjelenésével egy időben alakultak ki az eukarióta sejtek, az endogén oxigén stressz és az oxigénnel szembeni védekezés. Az élőlények szigorúan egymásra épülő védekező mechanizmusai lehetővé teszik, hogy a szabad-gyökös reakciók bizonyos határokig a membránstruktúrák és enzimfunkciók károsodása nélkül végbemehessenek. Így a szabad gyökök fiziológiás szerepe biztosított. Az egészséges szervezet képes a szabadgyök - túlprodukciót megakadályozni. Alapvető feltétel az alacsony szöveti oxigén tenzió, ami kb. 26 Hgmm, vagy ennél kisebb érték.
 
==== Endogén szabadgyökképződés ====
===== Szuperoxid gyök (O<sub>2-</sub>)=====
Akkor keletkezik, ha az oxigén molekula külső héjára egy elektron kerül, ami létrejöhet nem enzimatikus úton, pl. a mitokondriális elektron transzport láncban a szemiubikinonnal való reakció során vagy enzimek közreműködésével <ref name="Dröge W. 2002">(Dröge W. 2002)</ref>. A nikotinamid adenin dinukleotid (foszfát) NAD(P)H-oxidáz és a mitokondrium eredetű szuperoxid gyök adja az érrendszerbe kerülő O<sup>2</sup>•<sup>-</sup> gyök legnagyobb hányadát <ref>(Harrison D és mtsai 2003)</ref>. Az érsimaizomsejtekben működő ''NAD(P)H oxidáz'' szerkezete eltér a fagocitákban található enzimtől <ref name="Madamanchi NR és mtsai 2005">(Madamanchi NR és mtsai 2005)</ref>. Gyulladás során az addig inaktív formában jelen lévő enzim immunglobulinhoz kötött baktériumok, immunkomplexek complement, leukotriének hatására aktiválódik és ez indítja el a fagocita respirációs burst-t, a szuperoxid gyök kiáramlást<ref>Babior BM. 1984</ref>. Szuperoxid gyök keletkezik a xantin oxidáz működése során kóros körülmények között és az arachidonsav metabolizmusban a lipoxigenázok hatására <ref name="Dröge W. 2002"/>. A szuperoxid gyök vizes közegben gyorsan átalakul, hidrogén-peroxid (H2O2) és víz keletkezik (dizmutációs reakció során), amely reakciót a szuperoxid-dizmutáz (SOD) enzim jelentősen felgyorsítja <ref>(McCord JM, Fridovich I 1998)</ref>.
 
===== Hidrogén-peroxid (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>) =====
A legfontosabb tulajdonsága, hogy hidroxilgyökké alakul fém ionok jelenlétében. Az aktív hidroxilgyök (OH•<sup>-</sup>) a Haber-Weiss reakció során keletkezik szuperoxid anion és hidrogén-peroxid reakciója során. A vas katalizálta Haber-Weiss reakció vagy Fenton reakció során szuperoxid anion helyett vasion (Fe<sup>2+</sup>) az elektron donor. Fiziológiás körülmények között a vas transzporterek meggátolják a vas felszabadulását és elérhetőségét a Haber-Weiss reakció katalizálására <ref>(Kehrer JP. 2000)</ref>.
 
===== Szinglet oxigén, <sup>1</sup>O<sub>2</sub> =====
Nincs párosítatlan elektronja, ezért nem szabadgyök, de a két elektron spinje azonos és így nagy reaktivitású. Fagocita respirációs burst során, vagy enzimatikusan peroxidázok, lipoxigenázok, hidrogén peroxid és hipoklorit vagy peroxinitrit reakciója során keletkezik.
 
===== Nitrogén monoxidot (NO) =====
Az endothelialis nitrogén-monoxid szintáz (eNOS) termeli, kulcsfontosságú az érműködés élettanában. Ha az L-arginin és a tetrahidrobiopterin (THB4), az eNOS enzim kofaktorai nem állnak megfelelő mennyiségben rendelkezésre, akkor az enzim szuperoxid aniont termel. Ennek következtében csökken az endothelium függő ér relaxáció, mert az NO reagál a szuperoxid gyökkel és peroxinitrit gyök alakul ki <ref name="Madamanchi NR és mtsai 2005"/>. A peroxinitrit hatására lipidek peroxidációja, DNS törése, enzimek és ioncsatornák működésének gátlása, fehérjék oxidálása, nitrálása, a mitokondriális légzés gátlása alakul ki. A peroxinitrit alacsonyabb koncentrációban apoptózis trigger, magasabb koncentrációban nekrózist okoz.
 
===== Hipoklórsav (HOCl) =====
Elsődlegesen baktericid hatású, az aktivált polimorfonukleáris sejtekben termelődik, mieloperoxidáz hatására hidrogénperoxid és kloridion reakciója során. A membránokon átjutva fémionok jelenlétében nagy reaktivitású hidroxilgyök képződéshez vezet. Részt vesz a lipid peroxidációban és a DNS károsításban <ref>(Schraufstatter IU és mtsai 1990)</ref>.
 
==== Exogén szabadgyökforrások ====
Fokozottan képződnek szabadgyökök különböző gyógyszerek, antibiotikumok, antineopláziás szerek (bleomycin, adriamycin, doxorubicin <ref>(Bruynzeel AM és mtsai 2006)</ref>, metotrexát, penicillamin, fenilbutazon hatására. A szervezetet érő elektromágneses sugárzás (röntgen, gamma sugárzás<ref>(Soloviev AI és mtsai 2003)</ref>, az UV sugárzás; a dohányzás és anorganikus részecskék (azbeszt, kvarc, szilicium-dioxid), gázok (ózon) belélegzése; valamint toxinok; xenobiotikumok (peszticidek, herbicidek, fémek, kémiai szennyező anyagok) szervezetbe jutása is jelentős szabadgyök képződést indíthat el<ref>(Stohs SJ. 1995, Amacher DE. 2006)</ref>.
 
=== Barátaink és ellenségeink a szabadgyökök ===
396 ⟶ 383 sor:
==== Hatásuk a létfontosságú molekulákra ====
* DNS- deoxi guanozin
* Fehérjék- enzimbénítás
* Lipoproteinek- LDL-oxidáció
* Többszörösen telítetlen zsírsavak- Lipidperoxidáció
402 ⟶ 389 sor:
=== Szabadgyökök szerepe az öregedésben ===
==== Öregedés ====
Az öregedés a környezeti káros hatások és részben a szabadgyökök okozta ártalom következménye. A sejtszintű regeneráló mechanizmusok a fiatal szervezetekhez képest lelassulnak, kevésbé pontosak és elhasználódnak az évek során. Élettani változások felhalmozódása, amely folyamatos funkcióvesztéssel, csökkenő fertilitással, növekvő mortalitással jár együtt. Esély a betegségre (halálra, rákra, szív- és érrendszeri betegségekre). Az immunrendszer működése, agyi funkciók csökkennek.
 
==== Öregedési teóriák ====
412 ⟶ 399 sor:
 
== Az oxidatív stressz ==
Oxidatív stressznek nevezzük az olyan állapotot, amikor a prooxidánsok és az antioxidánsok egyensúlya eltolódik az előzőek javára. Az antioxidáns - prooxidáns egyensúly fenntartása az egészség megőrzésének fontos eszköze. Az oxidatív stressz a reaktív oxigén vagy nitrogén eredetű szabadgyökök keletkezése és az antioxidáns védő rendszerek közötti egyensúly megbomlása, a sejtek oxido-redukciós állapotának megváltozása során lép fel. A ROS kontrollálatlan keletkezése vagy az antioxidáns rendszer működésének csökkenése vezet az oxidatív stressz kialakulásához. Szinte nincs olyan betegség, ahol a szabadgyökök károsító hatását ne mutatták volna ki, vagy a szabadgyökök túltermelődése vagy az antioxidáns rendszer károsodása miatt.
 
=== Kialakulásának okai ===
A szabadgyökök képesek arra, hogy az antioxidáns rendszerek működését gátolják, pl. úgy, hogy elfogyasztják a rendelkezésre álló antioxidánsokat, így pozitív visszacsatolásos kör alakul ki. A sejtek egy másodlagos oxidatív károsodásra érzékenyebbek lesznek. Az önrontó kör folytatódik, és a sejt károsodása tovább nő egészen akár a sejthalálig. A sejtpusztulás stressz-indukált ion-deregulációját, vagy szabadgyökös folyamatait, melyet fizikai, kémiai és biológiai változások idéznek elő, el kell választani az apoptózistól, a programozott sejthaláltól, a genetikailag determinált öngyilkos folyamattól, melyek során azonban szabadgyökös mechanizmusok fontos szerepet játszanak <ref>(Polyak K. és mtsai 1997)</ref>.
 
==== Külső tényezők ====
* Élvezeti szerek, cigarettafüst és alkoholos befolyásoltság
* Magas hőmérséklet – hőstressz
* UV sugárzás – fertőtlenítés, napfény hatása
* Ionizáló sugárzás – fertőtlenítés
* Peszticidek, herbicidek és egyéb környezeti toxinok
* Ózon
* Szmog
* Fémtoxikózisok (réz és a vas)
* Megemelt, többszörösen telítetlen zsírsav-bevitel (egyidőben megnövelt mennyiségű antioxidáns-bevitel hiányában)
432 ⟶ 419 sor:
:cisztein hiány
* A-vitamin túladagolása
Gátolja az E-vitamin felszívódását és annak a májban történő raktározását
* Akut vagy krónikus stressz hatások
:pl.: hideg környezet vagy bezártság, immobilizáció hatására a gyökképző folyamatok intenzitása fokozódik
 
==== Belső tényezők ====
* Fiziológiás folyamatok
endoperoxidok képződése arachidonsav kaszkád során<br />
ion pumpa működésének zavara
* Genetikai hatások
Szelekció hatására fokozott anyagcsere intenzitás (T4/T3 átalakulás → O<sub>2</sub>•↑) kerül előtérbe, ami fokozott mitokondriális oxidációval és ezzel fokozott szabadgyök-képződéssel jár együtt.
* Fizikai terhelés
A fokozott izommunka fokozott oxigénfelvételleljár, ami fokozott szabadgyök-képződést indukál.
 
=== Oxidatív stressz következményei ===
==== Sejtkárosodás ====
* GSH hiány
* Intracelluláris szabad vas növekedése
:Membrán peroxidáció és sérülés → Vas ion kijutása a környező szövetekbe, a környező sejtek
:károsodása
:DNS, fehérjék, lipidek károsodása
* Lipid-károsodás
:Megnövekedett lipidperoxidáció → membránperoxidáció → membránsérülés → Vas ion kijutása a :környező szövetekbe → a környező sejtek károsodása → szívbetegségek, artheriosclerosis
* DNS-károsodás
:Poly(ADP)ribóz-polimeráz aktiváció → NAD(H) hiány → ATP szintézis gátlása → ''Citoszkeletális
:károsodás''
* Fehérje károsodás
:GSH hiány
:Citoszkeletális károsodás
:ATP szintézis gátlása → Citoszkeletális károsodás
:Intacelluláris Ca emelkedése → ATP szintézis gátlása → Vas ion kijutása a környező szövetekbe, a környező sejtek károsodása → Neurodegeneratív kórképek.
:Intacelluláris Ca emelkedése → Membrán peroxidáció és sérülés → Vas ion kijutása a környező szövetekbe, a környező sejtek károsodása → Neurodegeneratív kórképek.
:Intacelluláris Ca emelkedése → Membrán peroxidáció és sérülés → Vas ion kijutása a környező
szövetekbe, a környező sejtek károsodása
 
==== Génaktiváció ====
470 ⟶ 455 sor:
 
==== Fokozott sejtproliferáció ====
Daganatok kialakulása
 
==== Adaptáció ====
484 ⟶ 469 sor:
[[Fiziológia|Fiziológiás]] állapotokban a poli (ADP-ribolizáció) szerepet játszik a [[DNS (biológia)|DNS]] helyreállításban és a genom stabilitásának megőrzésében, a sejt túlélésében, a sejtosztódásban és differenciálódásban is. A poli (ADP-ribóz)-polimeráz-1 (PARP-1) a DNS kötő enzimek PARP családjának tagja, más PARP izoenzimekkel együtt, a [[sejtmag]]ban és a [[mitokondrium]]ban helyezkedik el számos sejttípusban, a szívizomsejteket is beleértve.
 
A PARP-1 enzim három doménből áll: DNS kötő, automodifikációs és NAD+ kötő doménből . Az aktivált PARP a NAD+-ot hasítja, nikotinamid és ADP-ribóz jön létre. A PARP ADP-ribózt polimerizál a sejtmagban lévő fehérjékre, hisztonokra, transzkripciós faktorokra és a PARP enzimre magára<ref>(Burkle A 2005)</ref>. A PARP enzim számos transzkripciós faktor működését is befolyásolja, a nukleáris faktor κB mediálta transzkripció elősegítésével, aminek központi szerepe van pl. a gyulladásos citokinek, kemokinek, adhéziós molekulák, gyulladásos mediátorok expressziójában <ref>(Szabó G és mtsai 2004a, Virag L, Szabo C 2002)</ref>.
===== PARP túlaktivációja =====
A [[sejt]] túlélését veszélyezteti, mert a sejt NAD<sup>+</sup>-raktárait elfogyasztja, a célfehérjéken az ADP-ribóz láncot meghosszabbítja. Mivel a NAD<sup>+</sup> jelenléte a [[mitokondrium|mitokondriális]] [[elektron]] transzporthoz elengedhetetlen, a NAD<sup>+</sup> elhasználásával a következményes ATP-hiány ''sejthalálhoz'' vezet. Az [[oxigén]] és [[nitrogén]] szabadgyökök és a sejtmagon belüli Ca<sup>2+</sup> felhalmozódás megnöveli a PARP aktivitását. A [[DNS]] egyes szál törés elengedhetetlenül szükséges elindítója a PARP-aktivációnak. A ''peroxinitrit'' egy labilis, ''toxikus'' [[molekula]], ami a ''szuperoxid'' és a [[Nitrogén-monoxid biológiai funkciói|nitrogén-monoxid]] reakciója során jön létre. A peroxinitrit és az aktív [[hidroxilgyök]] felelős a DNS egyes szál törésért. Környezeti toxikus anyagok, genotoxikus, vagy citotoxikus drogok és az ionizáló sugárzás, valamint nitrogén-monoxid és szuperoxid anion keletkezésével járó folyamatok a kiváltói a DNS szál törésnek <ref>(Szabo Cs. 2003)</ref>.
A [[sejt]] túlélését veszélyezteti, mert a sejt NAD<sup>+</sup>-raktárait elfogyasztja, a célfehérjéken az ADP-ribóz láncot meghosszabbítja. Mivel a NAD<sup>+</sup>
jelenléte a [[Mitokondrium|mitokondriális]] [[elektron]] transzporthoz elengedhetetlen, a NAD<sup>+</sup>
elhasználásával a következményes ATP-hiány ''sejthalálhoz'' vezet. Az [[oxigén]] és [[nitrogén]]
szabadgyökök és a sejtmagon belüli Ca<sup>2+</sup> felhalmozódás megnöveli a PARP aktivitását.
A [[DNS]] egyes szál törés elengedhetetlenül szükséges elindítója a PARP-aktivációnak. A
''peroxinitrit'' egy labilis, ''toxikus'' [[molekula]], ami a ''szuperoxid'' és a [[Nitrogén-monoxid biológiai funkciói|nitrogén-monoxid]] reakciója során jön létre. A peroxinitrit és az aktív [[hidroxilgyök]] felelős a DNS egyes szál törésért. Környezeti toxikus anyagok, genotoxikus, vagy citotoxikus drogok és az ionizáló sugárzás, valamint nitrogén-monoxid és szuperoxid anion keletkezésével járó folyamatok a kiváltói a DNS szál törésnek <ref>(Szabo Cs. 2003)</ref>.
 
===== PARP inhibitorok =====
A PARP [[gén]] hiányos egerek vizsgálatával kimutatták, hogy a PARP túlműködése számos [[oxidatív stressz]] mediálta kórfolyamatban részt vesz: szívizom ischaemia, reperfusios károsodás, gyulladás, diabetes mellitus, diabetes okozta cardiovascularis betegségek, keringési shock, stroke, szívhipertófia, szívelégtelenség, traumás központi idegrendszeri károsodás, arthritis, colitis, allergiás encefalomyelitis és a gyulladás számos más formájában<ref>(Virag L, Szabo C 2002)</ref>.
colitis, allergiás encefalomyelitis és a gyulladás számos más formájában <ref>(Virag L, Szabo C 2002)</ref>.
 
=== Oxidatív stressz kimutatása, mérése ===
A stressz következményeit csak későn érzékeli az élő szervezet, ezért speciális vizsgálatokkal történő kimutatása rendkívül fontos, mellyel a napi stresszhatások káros következményeire még időben figyelmeztet. Az oxidatív stresszt vizsgálhatjuk közvetett módon, a védelem oldaláról, az antioxidáns hatású komponensek mérésével vagy a támadás oldaláról közvetlenül az oxidált metabolitok mérése révén, vagy a két módszer kombinációjával<ref>(Del Rio D. és mtsai 2002)</ref>. Számos in vitro meghatározás áll rendelkezésre a reaktív oxigén vagy nitrogén gyökök kimutatására. A reaktív oxigén és nitrogén gyökök in vitro elektron spin rezonanciával (ami a párosítatlan elektront detektálja) vagy kemilumineszcenciával mérhetőek, de ezeknek a direkt módszereknek a laboratóriumi alkalmazása nehézségekbe ütközik a módszerek költségessége, valamint a szabadgyökök instabilitása miatt. A szabadgyökök reaktívak, féléletidejük igen rövid, ezért rutin célból történő közvetlen mérésük általában nem végezhető a szövetekben, sejtekben és testfolyadékokban. A szabadgyökökkel történő reakció során átalakult molekulák számos esetben sokkal stabilabbak, mint maguk a szabadgyökök, így pl. a stabil metabolitjaik (nitrát, nitrit) vagy a károsított lipid, fehérje vagy nukleinsav termékek mutathatók ki nagyobb biztonsággal<ref>(Zweier JL és mtsai 1987, Dalle-Donne I. és mtsai 2006)</ref>.
metabolitok mérése révén, vagy a két módszer kombinációjával <ref>(Del Rio D. és mtsai 2002)</ref>. Számos in vitro meghatározás áll rendelkezésre a reaktív oxigén vagy nitrogén gyökök
kimutatására. A reaktív oxigén és nitrogén gyökök in vitro elektron spin rezonanciával
(ami a párosítatlan elektront detektálja) vagy kemilumineszcenciával mérhetőek, de ezeknek a direkt módszereknek a laboratóriumi alkalmazása nehézségekbe ütközik a módszerek költségessége, valamint a szabadgyökök instabilitása miatt. A szabadgyökök reaktívak, féléletidejük igen rövid, ezért rutin célból történő közvetlen mérésük általában nem végezhető a szövetekben, sejtekben és testfolyadékokban. A szabadgyökökkel történő reakció során átalakult molekulák számos esetben sokkal stabilabbak, mint maguk a szabadgyökök, így pl. a stabil metabolitjaik (nitrát, nitrit) vagy a károsított lipid, fehérje vagy nukleinsav termékek mutathatók ki nagyobb biztonsággal<ref>(Zweier JL és mtsai 1987, Dalle-Donne I. és mtsai 2006)</ref>.
 
==== Az oxidatív stressz mérésének fontossága ====
Az [[Élőlény|élő]] szervezetben a belégzett [[oxigén]]ből folyamatosan képződnek ''szabadgyökök'', melyek nélkül nincs élet, viszont ha semlegesítésük nem megfelelő, akkor [[Betegségek nemzetközi osztályozása|betegségek]] kialakulását okozhatják. A szabadgyökök semlegesítéséről egészséges szervezetben az [[antioxidáns]]ok (speciális [[enzimek]], [[vitaminok]], [[fehérjék]]) gondoskodnak, biztosítva egy egyensúlyi állapotot a képződő aktív gyökök és a belső védelmi rendszer között. Kóros állapotokban (akut és krónikus szív- és érrendszeri betegségek, autoimmun betegségek, rosszindulatú daganatok, mozgásszervi- és idegrendszeri elváltozások) lényegesen intenzívebb a gyök képződés és csökken az antioxidáns védelem kapacitása. A betegségek kialakulását megelőzően már fiatal korban olyan változások mehetnek végbe a szervezetben, erős fizikai illetve szellemi megterhelés eredményeként, melynek során a sejtek védettsége jelentősen csökken és kialakul az oxidatív stressz.
 
==== Prooxidáns markerek ====
* Lipidperoxidációs aktivitás meghatározása plazmából
A [[sejtmembrán]]okat alkotó [[lipidek]] peroxidálódása káros folyamat, mert ennek következménye a membrán átjárhatóságának növekedése, a membránhoz kötött [[Receptorreceptor (biokémia)|receptorok]], [[enzimek]] inaktiválódása és így a sejtintegritás károsodása <ref>(Gutteridge JM. 1995)</ref>. A lipid peroxidokat sokszor alkalmazzák az oxidatív stressz biomarkereként, így pl. a malondialdehidet (MDA), 4-hidroxi-2-nonenalt, az izoprosztánokat. Ezek a termékek másodlagos citotoxikus messengerként ott is maradnak a szövetekben, és további károsodásokat idézhetnek elő<ref>(Dalle-Donne I és mtsai 2006)</ref> . <br />
Tiobarbitursav reaktív termékek. MDA normál érték: < 100 nmol/ml
* Hidrogén-peroxid, alkoxyl és peroxyl gyökök meghatározása plazmából
d-ROMs<br />
:- normál érték: < 320 CARR U
518 ⟶ 494 sor:
:- nagyon súlyos oxidatív stressz: > 501 CARR U
* Izoprosztánok mérése
A [[Plazmaplazma|plazmában]] és a [[vizelet]]ben a legkevésbé invazív ex vivo módszer az oxidatív stressz mérésére betegekben . Az izoprosztánok nem-enzimatikus úton keletkezett lipidperoxidációs termékek. arachidonsavból, eikozapentaénsavból, dodekahexaénsavból, LDL-ből a foszfolipázok hasítják le, majd ürülnek a szabad izoprosztánok (8-izo-PGF2α) a vizelettel <ref>(Mallat Z és mtsai 1998, Sakamoto H és mtsai 2002. Morrow JD 1990, 2005.)</ref>.
* Oxidált nukleinsav származékok mérése
Minden aminosav képes oxidálódni, a legérzékenyebbek az aromás aminosavak (fenilalanin, tirozin, triptofán, hisztidin) és a kéntartalmú aminosavak: a cisztein-cisztinné alakulhat (tioredoxin reduktáz visszaalakítja), a metioninból metionin szulfoxid lesz, amit a metionin szulfoxid reduktáz alakít vissza . Amikor a szabadgyökök a sejt DNS-hez kapcsolódnak, a DNS kettős spirál kigöngyölödik, bázispárok hibás leolvasása jöhet létre. Mutagén, teratogén, carcinogén hatásuk van. DNS-fehérje keresztkötések alakulnak ki, a DNS vázban törés jön létre, a dezoxiribóz-foszfát váz valamint a purin-pirimidin váz károsodik, a bázisok szabaddá válnak. Az oxidált nukleinsav származékokat (pl. 8 hidroxi 20 deoxi-guanozin) a következő laboratóriumi módszerekkel lehet kimutatni: pl. HPLC, gázkromatográfia, tömegspektrometria, folyadékkromatográfia, tandem tömegspektrometria. Az oxidált és a nem oxidált nukleinsavak koncentrációja között 6 nagyságrend a különbség<ref>(Dean RT és mtsai 1997) (Del Rio D és mtsai 2002)</ref>.
kigöngyölödik, bázispárok hibás leolvasása jöhet létre. Mutagén, teratogén, carcinogén
hatásuk van. DNS-fehérje keresztkötések alakulnak ki, a DNS vázban törés jön létre, a
dezoxiribóz-foszfát váz valamint a purin-pirimidin váz károsodik, a bázisok szabaddá
válnak. Az oxidált nukleinsav származékokat (pl. 8 hidroxi 20 deoxi-guanozin) a
következő laboratóriumi módszerekkel lehet kimutatni: pl. HPLC, gázkromatográfia,
tömegspektrometria, folyadékkromatográfia, tandem tömegspektrometria. Az oxidált és
a nem oxidált nukleinsavak koncentrációja között 6 nagyságrend a különbség <ref>(Dean RT és mtsai 1997)(Del Rio D és mtsai 2002</ref>).
* Advanced oxidation protein products (AOPP)
Megfigyelték, hogy az AOPP plazma szintek szoros összefüggést mutattak a plazmában mért ''ditirozinnal'', ami az oxidált fehérjék egyik fajtája és a ''pentozidinnel'', azzal a markerrel, ami a fehérjék glikációját jelzi oxidatív stressz jelenléte esetén, viszont nem mutattak összefüggést a tiobarbitursav reaktív anyagokkal. Az ''AOPP'' szintek a ''kreatinin'' szintekkel is szoros összefüggést mutattak, a krónikus veseelégtelenség fennállása esetén az AOPP a betegség progresszióját is jelzi<ref>(Witko- Sarsat V. és mtsai 1996)</ref>. Az AOPP mérőmódszer elve, hogy in vitro körülmények között savas közegben a hozzáadott jód beépül a mintákban jelen lévő tirozin származékokba (ditirozin, pentozidin és karbonil) és ezáltal jelentősen nő a fényelnyelés 340 nm-en (Capeillere-Blandin C. és mtsai 2004) . Emelkedett AOPP plazma szinteket mutattak ki a következő megbetegedésekben: HIV pozitív betegekben a monocita aktivációval arányosan, 17 hipoxiás koraszülöttekben , továbbá diabetes mellitus 1. és 2. típusában, koszorúérbetegségben, szisztémás szklerózisban, izomdisztrófiában, és reeclampsiában.
 
==== Antioxidáns markerek ====
535 ⟶ 504 sor:
Proteinhez kötött és szabad szulfhidril-csoport meghatározása.<br />
GSH: normál érték: 600-800 nmol/ml
* Totál antioxidáns kapacitás (TAS)
Az extracelluláris antioxidáns tartalom meghatározása a reakció során előállított stabil gyökkel szemben. <br />
TAS normál érték: 1,4-1,7 mmol/l
 
=== Oxidatív stressz és betegségek ===
Az oxidatív stressz szerepét több mint 100 betegségben, számos kórfolyamatban feltételezik<ref>(Harrison D. és mtsai 2003) (Haidara MA. és mtsai 2006), (Moreira PI. és mtsai 2005), (Phillis JW és mtsai 2006), (Roebuck KA 1999), (Macdonald J. és mtsai 2003), (Marczin N és mtsai 2003), (Linton S és mtsai 2001), (Hare JM. 2001) (Amacher DE. 2006).</ref>.
feltételezik<ref>(Harrison D. és mtsai 2003)(Haidara MA. és mtsai 2006), (Moreira PI. és mtsai 2005), (Phillis JW és mtsai 2006), (Roebuck KA 1999), (Macdonald J. és mtsai 2003), (Marczin N és mtsai 2003), (Linton S és mtsai 2001), (Hare JM. 2001) (Amacher DE. 2006).</ref>.
 
* Apoptózisban
* Öregedés
* DNS károsodása kapcsán a tumorképződésben
* Fertőzések
* Szepszis
{{fő|Oxidatív stressz}}
 
553 ⟶ 521 sor:
{{fő|Antioxidáns rendszerek}}
 
A fiziológiás körülmények között keletkezô szabadgyökök természetes enzimatikus és nem enzimatikus kontroll alatt állnak. A szabadgyökök okozta károsodásokkal szemben összetett, integrált védelmi rendszer biztosítja a sejtalkotó molekulák védelmét. Az antioxidánsok olyan molekulák, amelyek csekély mennyiségben vannak jelen az oxidálandó szubszráthoz képest, és jelentős mértékben csökkenteni, vagy akár gátolni is képesek annak oxidációját. Az emberi szervezetben az antioxidánsok szinergizáló, egymást erősítő, regeneráló hatással rendelkeznek, így az antioxidánsok együtt jóval hatékonyabbak a szabadgyökökkel szemben, mint külön-külön <ref>Chaudiere és Ferrari-Iliou, 1999; Benzie, 2000; Vertuani és mtsai., 2004.</ref>. Az egyik legalapvetőbb példa, hogy a glutátion regenálja az aszkorbátot, és az aszkorbát regeneálja az α-tokoferolt. Mindezek miatt a teljes antioxidáns kapacitás jóval hasznosabb és reálisabb információt ad, mint az egyes antioxidánsok koncentrációja a mintában, illetve az antioxidáns kapacitásuk külön-külön <ref>Ghiselli és mtsai., 2000.</ref>. A nem jól, vagy a nem megfelelő dózisban alkalmazott antioxidánsokat tartalmazó táplálékkiegészítők szedésénél is számolni kell a prooxidáció kialakulásával és károsító hatásával. A szervezetbe való túlzott bevitelük esetén az antioxidánsok maguk is prooxidánsokká válhatnak és hasonlóan a szabadgyökökhöz a szervezet károsodásához vezethetnek.
 
== Antioxidánsok kapacitása ==
{{fő|Antioxidánsok kapacitása}}
 
Az [[antioxidáns]] kapacitás a vizsgált rendszerre vonatkozó összes antioxidáns vegyület együttes gyökfogó hatását jelenti. Ennek pontos, számszerű meghatározására egyre nagyobb igény jelentkezik, így számos analitikai metodikát, mérőrendszert fejlesztettek ki. Folyamatosan tart a metodikák módosítása, finomítása, így napjainkra az alkalmazott módszerek száma már meghaladja a százat <ref>Cornetti, 2009.</ref>. A legtöbb irodalom nemcsak egy, hanem többféle módszert használ az antioxidáns kapacitás meghatározására. Ennek oka a fogalom összetettségében rejlik, hiszen egyik módszer sem képes a valódi – a természetes módon lezajló reakciók összességét modellezni <ref>Frankel és Meyer, 2000.</ref>. Minden metodika specifikus bizonyos antioxidánsokra, illetve reakciókra, de egyik sem képes az összes antioxidáns valódi antioxidáns erejét mérni. A különböző laboratóriumok más és más méréseket alkalmaznak, így a kapott eredmények sokszor nehezen, vagy alig összevethetők. Egyes módszerek között vannak összefüggések, ezt sokszor a hasonló elvvel magyarázzák , de számos esetben a kapott eredmények még ekkor sem korrelálnak<ref>Frankel és Meyer, 2000; Ou és mtsai., 2002b; Pellegrini és mtsai., 2003. Niki, 2002.</ref>. Nem mindegy, hogy vizsgálatainkat milyen céllal végezzük, és melyik módszert választjuk a méréshez. Ugyanazon komponens más rendszerben máshogy fog viselkedni. Többféle mérési módszert alkalmazva vonhatunk le csak következtetést, arra vonatkozólag, hogy egy minta mennyire ’jó’ antioxidáns, a mi általunk felállított mesterséges körülmények között. Az [[Emberi test|emberi]] szervezetben való viselkedésük és pontos hatásmechanizmusuk a különböző komponensek egymással való kölcsönhatásától és a felszívódásától is nagymértékben függ, ami még jobban megnehezíti a kutatók feladatát annak megítélésében, hogy melyik módszerrel mért adatok jellemezhetik legjobban a szervezetben kifejtett hatásukat.
 
== Antioxidáns növények ==
568 ⟶ 536 sor:
 
=== Zöldségek ===
Kelkáposzta, fokhagyma, spenót, tök, kelbimbó, brokkoli, cékla, vöröshagyma, karfiol, zöldborsó.
 
=== Gyógynövények ===
[[acai bogyó]]-káposzta pálma (Euterpe oleracea), choke bogyó (Aronia melanocarpa), Maqui bogyó (Aristotelia chilensis).
 
== További információk ==
* Stryer et al.: Biochemistry 5th ed. (2002); W.H Freeman ISBN 0-7167-4684-0
* http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez
582 ⟶ 550 sor:
* Mathews et al.: Biochemistry 3rd ed (2000); Benjamin Cummings
* Bálint Miklós: Molekuláris biológia I.-III. Műszaki kiadó (2000,2002)
* Szerves kémia (nomenklatúra) I. Dr. Kucsman Árpád és Dr. Kajtár Márton (1980 Tankönyvkiadó Bp.)
* Szerves kémia (nomenklatúra) II. Dr. Hollósi Miklós (1976 Tankönyvkiadó Bp.)
* Szerves kémia I., II., III., IV., V.Dr. Kucsman Árpád (1976, ELTE, Tankönyvpótló kiadvány és az azt kiegészítő előadási ábragyűjtemény)
* Organic Chemistry (7th edition)Graham Solomons and Craig Fryhle (2000 John Wiley and Sons, Inc. New York)
* A Prime to Mechanism in Organic Chemistry Peter Sykes (1995 Longman Scientific and Technical)
* Encyclopaedia of the History of Science, Technology, and Medicine in Non ...Helaine Selin Springer 2008.
594 ⟶ 562 sor:
* Prakash A, Rigelhof F, Miller E. Antioxidant activity. http://www.medlabs.com/Downloads/Antiox_acti_.pdf
* Quideau SP, et al. Plant polyphenols: chemical properties, biological activities, and synthesis. Angewandte Chemie Internatio-nal Edition 2011; 50(3): 586.
* Halliwell B. Free radicals and antioxidants: updating a personal view. Nutr Rev 2012; 70(5): 257-65.
* Antioxidáns hatású gyümölcsök és növények. http://www.antioxidans.lap.hu/antioxidans_hatasu_gyumolcsok_es_novenyek
* ÁDÁM V. (2001): Orvosi biokémia. Budapest: Medicina Könyvkiadó Rt.
* ASMUS K. D., BONIFACIC M. (2000): Free radical chemistry. In: Handbook of Oxidants and Antioxidants in Exercise. Sen C.K., Packer L., Hänninen O.P.(eds.), Elsevier